EDTA对饱和多孔介质中纳米银迁移机制的影响

通过混合批实验及三脉冲饱和砂柱实验,研究了1 mmol·L^-1及300 mmol·L^-1离子强度下 EDTA 与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的纳米银颗粒的相互作用机制及其对纳米银颗粒在石英砂柱和铁氧化物涂层石英砂柱中迁移行为的影响。批实验结果表明:高、低离子强度下,EDTA均能置换纳米银颗粒表面的PVP聚合物,使稳定纳米银颗粒的机理由PVP产生的空间位阻作用转变为EDTA产生的双电层稳定效应。柱实验结果表明:高离子强度降低纳米银内核与石英砂之间的双电层排斥作用,进而降低其迁移性能;铁氧化物涂层减少了石英砂面上纳米银的点位从而降低其沉降速率;EDTA对砂柱的淋洗未能明显释放沉积态纳米银,但可通过络合并溶解铁氧化物石英砂表面的铁氧涂层促进纳米银沉降。     

腐植酸和Cd2+对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响

为探究地下水中腐植酸(HA)和Cd~(2+)复合污染物对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响,本文选择蒙脱石和高岭石两种黏土胶粒作为研究对象,采用同步注射柱实验,在饱和石英砂柱中分别同步注射黏土胶粒与腐植酸、Cd~(2+)或腐植酸+Cd~(2+)混合液,来研究腐植酸和Cd~(2+)与黏土胶粒的共迁移。结果显示:高岭石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(3.72 min-1)仅有Cd~(2+)(2.82 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(2.01 min-1)仅有腐植酸(0.46 min-1);蒙脱石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(1.02 min-1)仅有Cd~(2+)(0.97 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(0.85 min-1)仅有腐植酸(0.30 min-1)。研究结果表明,腐植酸和Cd~(2+)对蒙脱石和高岭石胶粒的迁移效果比较一致,它们均能促进两种黏土胶粒的迁移,促进作用腐植酸最强而Cd~(2+)较弱;腐植酸和Cd~(2+)之间存在拮抗作用,即二者的加合作用反而小于腐植酸单独作用。通过对黏土胶粒的粒径和Zeta电位进行测试分析,可推测腐植酸和Cd~(2+)是通过不同的机理来促进黏土胶粒的迁移:腐植酸通过改变黏土胶粒表面的电性来抑制黏土胶粒的沉降,而Cd~(2+)通过促使黏土胶粒聚凝来降低其沉降。这些发现有助于更好地理解天然土壤胶粒在环境中的迁移和浓度分布。     

小分子有机酸对纳米颗粒CNTs和SBA-15在多孔介质中迁移的影响

【目的】了解有机酸对硅酸盐纳米颗粒(SBA-15)和碳纳米管(CNTs)在多孔介质中迁移行为的影响差异。【方法】采用恒定流速柱迁移试验,探讨不同浓度(0,1,2.5和5 mmol/L)乙酸、酒石酸、柠檬酸对CNTs和SBA-15纳米颗粒在多孔介质(石英砂)中穿透曲线的影响。【结果】平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中CNTs和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,CNTs的迁移能力强于SBA-15。体系不含有机酸时,CNTs、SBA-15流出液中的纳米颗粒浓度(C)与纳米悬液进入砂柱前的初始浓度(C_0)比值(C/C_0)的峰值分别为0.74和0.25,最远迁移距离L_(max)分别为221.2和45.1cm。3种有机酸对CNTs和SBA-15在多孔介质中的迁移具有类似的抑制作用,随着介质中3种有机酸浓度的增加,CNTs和SBA-15纳米颗粒的C/C_0减小,C/C_0平台峰值对应空隙体积(PV)倍数增大,迁移阻滞因子R和不可逆吸附系数μ增大,最远迁移距离L_(max)减小。柠檬酸对CNTs和SBA-15迁移的抑制作用强于乙酸和酒石酸。Zeta电位分析表明,当体系中引入有机酸后,随着有机酸浓度的增加,石英砂、CNTs和SBA-15纳米颗粒悬液的Zeta电位均逐渐增大。【结论】有机酸会改变多孔介质和CNTs、SBA-15这2种纳米颗粒的表面电荷特征,从而使得纳米颗粒悬液在多孔介质中的迁移行为更容易受团聚、滞留和沉积作用的影响。不管在何种有机酸中,CNTs的迁移能力均强于SBA-15。     

微生物在多孔介质中的迁移机制及影响因素

阐述了微生物运移机制,包括促进微生物运移的动力过程、阻滞或延缓微生物运移的阻力过程及生物过程3个方面,其中动力过程包括对流和水动力弥散作用,阻力过程包括过滤、吸附及解吸作用,生物过程因同时包含动力过程和阻力过程而单独存在。分析了动力过程、阻力过程及生物过程影响微生物运移的因素,其中影响动力过程的因素主要有流速及大孔隙,影响阻力过程的因素包括土壤质地、容重、含水量、土壤表面矿物含量、离子强度等,微生物自身因素有微生物种类、大小、表面电荷及营养状态。     

石墨烯对喹诺酮在饱和多孔介质中运移的影响

为研究石墨烯（Graphene,GN）对喹诺酮类抗生素在地下水中运移的影响,以环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）和诺氟沙星（Norfloxacin,NOR）作为两种典型的喹诺酮类抗生素污染物,通过批量吸附实验和砂柱实验研究GN对CIP和NOR在饱和多孔介质中运移的影响。吸附实验结果表明,GN对两种抗生素污染物均具有较好的吸附性能,GN对CIP和NOR的Langmuir最大吸附容量分别为270.68 mg·g^-1和178.36 mg·g^-1。砂柱实验结果表明：随着多孔介质中GN含量从10 mg增加到80 mg,CIP和NOR在一维砂柱中的迁移能力降低;随着流速和电解质浓度（Na⁺和Ca²⁺）的增大,回收率逐步升高,CIP和NOR的运移能力也逐步增强。根据BDST模型对不同条件下的CIP和NOR在一维砂柱中的运移过程进行了模拟和预测,模型对穿透时间的预测值与实验值接近,表明BDST模型能较好地预测多孔介质中GN对CIP和NOR迁移能力的影响。     

氧化石墨烯对铅在饱和多孔介质中运移的影响

以氧化石墨烯(GO)及铅[Pb(Ⅱ)]为主要试验材料,通过进行批量吸附试验及砂柱试验,研究GO对Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中运移的影响。批试验结果表明,与石英砂相比,GO具有极高的Pb(Ⅱ)吸附能力。柱试验结果表明,GO在饱和多孔介质中的运移能力较高,环境中Pb(Ⅱ)的存在则降低GO的运移;Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中运移能力相对较低,溶液中存在GO时,Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中的运移能力明显提高;将Pb(Ⅱ)污染后的砂柱注入GO悬液,被石英砂吸附的Pb(Ⅱ)能够随GO一起重新流出砂柱,且流出液中Pb(Ⅱ)的浓度与GO浓度呈良好的正相关。     

几种物理因素对四氧化三铁纳米颗粒在有机质存在条件下的饱和多孔介质中迁移持留行为的影响

近些年来,环境研究者对纳米颗粒的迁移性进行了部分研究,但是对环境稳定性低、反应活性高的金属氧化物工程纳米颗粒在多孔介质中的运移沉积行为的系统探讨还很不足,尤其是对其在有机质(NOM)存在条件下迁移行为的了解非常有限.本研究选用四氧化三铁磁纳米颗粒(MENPs)作为研究对象,采用填充柱淋溶实验法,对其在饱和多孔介质中的迁移持留行为展开探讨,其目的是考察几种主要介质环境物理因素对其在天然有机质存在条件下的纵向淋溶过程及其在介质中持留量的影响作用.结果显示,不利吸附条件下的MENPs集聚体在多孔介质中的吸附持留及迁移性能取决于多种合力的作用效果.其中,孔隙水流速增大时,MENPs 在多孔介质中的迁移性增强,持留性减弱,持留MENPs 在介质中的逐层分布随孔隙水流速改变而变化;而且,MENPs 在多孔介质中的迁移持留性与介质颗粒的表面物理性质也有关,天然有机质的存在一定程度上可以改善石英砂表面的异质性.另外,介质颗粒粒径大小也是影响MENP-介质间持留机制的重要因子.当多孔介质颗粒粒径大小改变时,MENPs穿透曲线及持留分布曲线随之变化明显,MENPs的吸附沉积机制也相应有所不同.     

SBA-15在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响

为了解SBA-15纳米颗粒在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响。采用恒定流速柱迁移试验法,探讨Cd(Ⅱ)、SBA-15及Cd(Ⅱ)和SBA-15共存条件下的穿透曲线。结果表明,平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中Cd(Ⅱ)和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,Cd(Ⅱ)的迁移能力强于SBA-15,Cd(Ⅱ)和SBA-15的出流比C/C0峰值分别为0.99和0.58。Cd(Ⅱ)和SBA-15共存时,随着Cd(Ⅱ)质量浓度从0mg/L增加到10 mg/L,SBA-15的迁移阻滞因子(R)和不可逆吸附系数(μ)分别增大1.43倍和4.78倍,此时,SBA-15的Zeta电位从-55.7mV增加至+16.3mV,导致SBA-15在石英砂颗粒表面上的沉积滞留增加,进而同时抑制SBA-15和Cd(Ⅱ)的迁移。研究表明,SBA-15在多孔介质中的迁移过程易受团聚、滞留和沉积作用的影响,同时Cd(Ⅱ)和SBA-15在多孔介质中的迁移过程伴随有固相界面的分配过程。     

外界热辐射对浸没在不同粒径多孔介质中液体燃料燃烧特性的实验研究

目的 研究在相同外界热辐射对浸没在不同粒径的多孔介质中的液体燃料的燃烧特性.方法 在有外界热辐射下,不同粒径的多孔介质浸没在乙醇燃料燃烧特性比较.结果 显示了在不同床层中的温度分布有类似的变化,气液共存区到达时间随着导热系数和粒径(0.9 mm,1.8 mm,2.3 mm)的减小而增大,燃料消耗率随着介质粒径(0.9 mm,1.8 mm,2.3 mm)的增大而渐小,但是燃烧持续时间及总燃料消耗量却随着粒径的增大而增大.结论 当燃料泄漏而要求污染极小化或者在燃烧领域要求使燃料利用率最大时,我们可以利用粒径小的物质来作介质;当燃料是泄漏在粒径大的介质中时,采用燃烧方式来清理介质中的燃料,从而达到低污染化.     

典型微塑料对环丙沙星在多孔介质运移的影响

为探究微塑料对抗生素在多孔介质运移的影响,本文以聚丙烯（Polypropylene,PP）作为典型微塑料,以环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）为典型抗生素污染物,通过CIP的吸附实验和CIP在砂柱中运移实验,研究PP对CIP在多孔介质中的运移分布的影响。结果表明,PP对CIP的吸附能力强于石英砂对CIP的吸附能力,最大Langmuir吸附能力为1.03 mg·g^-1。在砂柱实验中,CIP的流出浓度随PP含量的增加而降低,而流速增大时砂柱流出的CIP浓度峰值的出现时间提前。此外,当进入砂柱的CIP溶液浓度增大时,流出砂柱的CIP总量增大;溶液中增加NaCl、CaCl₂和BaCl₂等电解质提高离子强度,会增强CIP在砂柱中的迁移能力。研究表明,PP能显著影响CIP在多孔介质中运移的行为。     

hipA对禽致病性大肠杆菌生物学特性和致病性的影响

【目的】探究毒素-抗毒素（TA）系统中毒素基因hipA对禽致病性大肠杆菌（APEC）生物学特性和致病性的影响，为深入研究TA系统和APEC的致病机制提供理论依据。【方法】利用Red同源重组方法,构建禽致病性大肠杆菌野生株AE81的hipA基因缺失株AE81ΔhipA及回复株C-AE81ΔhipA，测定其生长曲线、运动性、环境耐受能力、细胞黏附能力，并采用实时荧光定量PCR检测环境耐受相关基因（hdeA、hdeB）、黏附相关基因（fimF、fimH）、毒力相关基因（hcp、ompR、ompC）的转录水平，探究毒素蛋白hipA对APEC的生物学功能及致病性的影响。【结果】成功构建hipA基因的缺失株和回复株。野生株AE81、缺失株AE81ΔhipA和回复株C-AE81ΔhipA的生长情况无明显差异。与野生株AE81相比，hipA基因缺失株AE81ΔhipA的运动能力降低，对酸性、碱性、高渗和氧化应激环境的耐受能力减弱，鞭毛和菌毛的数量和长度明显减小，对鸡胚成纤维细胞（DF-1）的黏附能力极显著减弱（P＜0.01），回复株C-AE81ΔhipA各指标基本恢复到野生株水平。实时荧光定量PCR结果显示，与野生株AE81相比，AE81ΔhipA菌株的hdeA、hdeB、fimF、ompR、ompC基因转录水平显著降低（P＜0.05），hcp基因转录水平差异不显著，但fimH转录水平显著升高（P＜0.05）。【结论】TA系统毒素蛋白hipA影响APEC的运动性、环境耐受能力和对细胞的黏附能力，参与APEC的致病过程。     

大肠杆菌多重耐药株与敏感株蛋白质组差异分析

【目的】研究临床分离的大肠杆菌多重耐药株(R)与大肠杆菌标准株ATCC 25922(S)蛋白质差异表达情况,为进一步研究大肠杆菌耐药机理奠定基础。【方法】采用串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)法结合平行反应监测(parallel reaction monitoring,PRM)技术,对大肠杆菌R和S株的全菌体蛋白进行定量蛋白质组学研究,筛选大肠杆菌多重耐药株(S)与敏感株(R)之间的差异表达蛋白,并对其生物信息学进行分析。【结果】共筛选出300个差异表达蛋白(Fold change≥1.3,P0.05),其中上调167个,下调133个,涉及的耐药相关通路主要包括细菌趋药性、ABC转运蛋白、β-内酰胺抗性等;PRM成功定量到13个差异蛋白,且PRM验证结果与TMT定量结果一致。【结论】筛选出多个与大肠杆菌耐药性相关的差异表达蛋白和通路。     

河南地区猪源性大肠杆菌耐药性及耐药基因型分析

【目的】掌握河南地区猪源性大肠杆菌的耐药情况及不同的耐药基因类型,为临床防治用药提供依据。【方法】以从河南地区规模化猪场中分离鉴定的23株大肠杆菌为研究对象,选用21种抗生素药物对大肠杆菌耐药性进行分析,用PCR方法对耐药质粒DNA进行扩增,并对氨基糖苷类(aac(3)-Ⅳ、aph(3′)-Ⅱ)、四环素类(tetD、tetB)、β-内酰胺类(TEM、SHV)、大环内酯类(ermB、ermC)等4类耐药基因型进行检测。【结果】23株致病性大肠杆菌对抗生素类药物均有不同程度的耐药性,其中对青霉素、红霉素、四环素、卡那霉素、多西环素、氟哌酸、氨苄西林等7种抗生素的耐药性较强,耐药率分别为100.0%,91.3%,86.9%,78.2%,78.2%,73.9%和73.9%,且均在70%以上。23株大肠杆菌检出的耐药基因包括氨基糖苷类aac(3)-Ⅳ和aph(3′)-Ⅱ、四环素类tetD和tetB及β-内酰胺类SHV、大环内酯类ermC等6个基因型,其与GenBank数据库中相关序列的同源性均在97%以上,未检出TEM和ermB。【结论】河南地区大肠杆菌耐药基因类型多而复杂,耐药性严重并存在多重耐药性。     

西藏牦牛源大肠杆菌分离株的致病性及遗传进化分析研究

为研究西藏牦牛源大肠杆菌的致病性及其遗传进化情况,了解其与其他动物源大肠杆菌的亲缘关系,采集西藏牦牛腹泻粪便240份,采用微生物学方法对其进行细菌的分离培养、血清型鉴定和致病性研究,并运用分子生物学方法对其进行16SrRNA鉴定、测序和系统发育分析。结果表明:获得的16株牦牛致病性大肠杆菌分离株中:3株与猪源致病性大肠杆菌亲缘关系较近;5株与禽源致病性大肠杆菌亲缘关系较近;2株与犊牛源大肠杆菌亲缘关系较近;4株与牛源大肠杆菌亲缘关系较近;1株牦牛源致病性大肠杆菌单独形成一个较远的分支;1株与痢疾杆菌和人源出血性大肠杆菌亲缘关系较近,可能成为对人类造成潜在危险的病原菌。西藏牦牛源大肠杆菌与牛源、禽源、猪源、人源大肠杆菌的之间亲缘性很近,存在跨种间传播风险。该种西藏牦牛源大肠杆菌动物致病试验表明,致死率高达95%,应引起高度重视。     

沙门菌、巴氏杆菌和大肠埃希菌多重PCR检测方法的建立

旨在建立一种可以应用于临床样本同时检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌感染的多重PCR方法。根据NCBI上已收录的沙门菌hut基因、多杀性巴氏杆菌 kmt1基因和大肠埃希菌23SrRNA基因的全基因序列,设计并合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立能够同时检测3种细菌混合感染的多重PCR诊断方法。特异性分析表明,应用该方法可以从沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌以及3种细菌的混合物中扩增出3条大小分别为286 bp、457 bp和652 bp的特异性条带,其他对照组检测结果均为阴性;敏感性分析表明,该方法对沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的最低检出量分别为1.77×10　、1.99×10　、2.01×10　 CFU/mL;人工模拟感染样本检测表明,该方法能从混合感染的病料中检测出3种病原菌。可见：所建立的多重PCR方法具有特异性强,敏感度高,稳定性好的特点,可以有效检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的混合感染。     

哺乳幼獐大肠杆菌和松鼠葡萄球菌混合感染的病原鉴定及诊治初报

为找出某养獐场哺乳幼獐发病死亡的原因,无菌采集2头发病哺乳幼獐的肺脏和肝脏组织,涂擦接种于胰大豆蛋白胨琼脂平板,37℃培养一定时间后共分离到2种疑似病原菌,经革兰氏染色镜检、培养特性观察和全自动微生物分析仪检测,鉴定为大肠杆菌和松鼠葡萄球菌。对分离菌进行药敏试验,并根据结果对病獐选择头孢曲松钠(按体质量20mg/kg,每日2次)连续肌注4d,同时每日灌服白龙散煎剂(主要成分为白头翁、龙胆、黄连,每日2次),4d后病獐康复。对同窝其他未发病幼獐采用头孢曲松钠(按体质量20mg/kg,每日2次)连续肌注3d进行预防,同时在母獐饲料中添加白龙散,并加强消毒和卫生管理,最终治愈该养獐场的发病幼獐并有效控制本病的进一步发生。     

宠物源大肠埃希菌耐药性及耐药基因调查

【目的】了解广州市宠物源大肠埃希菌Escherichia coli耐药性和耐药基因携带情况。【方法】2016年7月至2017年7月从广州市4家宠物医院采集健康或患病犬猫样品共319份,其中,健康动物127份,患病动物192份。采用选择性培养基分离大肠埃希菌,利用基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)鉴定菌种;采用琼脂稀释法测定大肠埃希菌对11种抗菌药物的敏感性,利用PCR和测序检测耐药基因的携带情况。【结果】319份样品共分离得到大肠埃希菌203株,其中,患病动物源109株,健康动物源94株。203株大肠埃希菌中有179株至少对1种抗生素耐药;对氨苄西林耐药率最高(76.85%),对头孢噻肟、四环素、多西环素和磺胺甲噁唑-甲氧苄啶耐药率均高于50%;对阿米卡星最为敏感,耐药率仅为10.84%。患病动物源大肠埃希菌对11种抗菌药物的耐药率均高于健康动物源,除阿米卡星、氟苯尼考和磷霉素外,对其他药物的耐药性均差异极显著(P 0. 01)。耐药基因检测结果显示,floR检出率最高(检出率为34.97%),blaCTX-M-9G、blaCTX-M-1G、fos A3、rmt B和bla CMY-2检出率分别为22.66%、20.19%、17.73%、10.34%和1.48%,未检测到blaCTX-M-2G和blaCTX-M-25G。【结论】广州地区宠物源大肠埃希菌耐药状况严峻,且常携带多种重要耐药基因。应当加强对宠物源细菌耐药性的监测。     

牛源大肠杆菌对喹诺酮类抗生素耐药相关基因的筛选及鉴定

为在大肠杆菌全基因组范围内筛选和鉴定与喹诺酮类抗生素耐药性相关的基因,通过对临床分离的13株大肠杆菌进行药敏试验,选择耐药谱较广泛的菌株作为研究对象,利用Mariner转座子对其基因组进行随机突变,获得转座子突变株文库,并以亲本菌株为对照筛选文库中对喹诺酮类抗生素敏感的突变体,通过套式PCR、核苷酸测序及序列比对确定突变株中转座子的插入位点及其破坏的基因。结果表明:从突变株文库中筛选得到22株分别对诺氟沙星、环丙沙星、左氧氟沙星、萘啶酸敏感的突变株,其中7株对4种抗生素都敏感;插入位点分析发现,抗生素敏感突变株中被转座子破坏的基因包括ecs4206(磷酸核酮糖激酶)、ecs3959(β-D-半乳糖苷酶β亚基)、ecs3946(假定蛋白)和ecs1857(DNA结合转录调控因子)。筛选出的基因可被开发为控制或扭转大肠杆菌耐药性的作用靶点。     

两株大肠埃希菌生物膜形成及影响因素

为分析不同离子质量浓度变化对大肠杆菌生物膜形成的影响,以分离自犊牛腹泻病中的两株大肠埃希菌为材料,采用试管法和96孔微量板法,在体外进行大肠杆菌生物膜形成及影响因素的研究。结果显示,试验菌(7号,13-2号)均能在试管和96孔板上形成生物膜。同时,根据试验结果绘制出这两株菌在48h、37℃下于M9培养基和进口96孔板的生物膜生长曲线。     

禽多杀性巴氏杆菌、副鸡嗜血杆菌和大肠杆菌多重PCR检测方法的建立及应用

为了建立鉴别禽多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)、副鸡嗜血杆菌(Haemophilus paragallinarum)和大肠杆菌(Escherichia coli)的多重PCR检测方法,参照GenBank中登录的3种细菌基因组序列,合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立快速检测3种细菌的多重PCR方法。特异性试验结果表明,可分别扩增出3种细菌对应的目的片段,对Ⅰ群禽腺病毒4型(FAV-4)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、沙门氏菌(Salmonellaspp)、鸡胚成纤维细胞(DF-1)的DNA和灭菌双蒸水均无扩增;敏感性试验结果表明,最低检测量分别为24.3pg/μL禽多杀性巴氏杆菌、21.4pg/μL副鸡嗜血杆菌和28.6pg/μL鸡大肠杆菌的基因组DNA;应用该方法对83份临床病料进行检测,结果与其他已建立的单重PCR检测一致,说明所建立的方法可用于临床上3种细菌的鉴别诊断。