Light-addressable potentiometric sensor for biochemical systems

Numerous biochemical reactions can be measured potentiometrically through changes in pH, redox potential, or transmembrane potential. An alternating photocurrent through an electrolyte-insulator-semiconductor interface provides a highly sensitive means to measure such potential changes. A spatially selectable photoresponse permits the determination of a multiplicity of chemical events with a single semiconductor device.     

硫酸盐对土壤铁矿物还原转化及砷释放的影响

为研究硫酸盐对受酸性矿山废水污染土壤中Fe和As转化释放的影响,设计开展灭菌、非灭菌和加硫非灭菌3组淹水释放实验,在厌氧手套箱中连续处理30 d,每5天取样一次,测定上清液pH、氧化还原电位(Eh)、Fe(Ⅱ)和As浓度,以及土壤中盐酸提取态Fe(Ⅱ)和As的含量。结果表明:实验初始阶段,在微生物的作用下,土壤悬液pH升高、Eh降低,硫酸盐的添加会增强这一趋势。实验前5 d为铁矿物还原转化阶段,土壤中Fe和As活化速率较高,释放速率也较大,硫酸盐的加入会增大活化释放量。之后,随还原性增强,硫酸盐大量被还原,亚铁硫化物矿物生成,土壤中的铁矿物被继续活化但速率降低,加硫非灭菌组仍有较高的活化量,同时土壤被活化的As含量减少,释放Fe和As的过程被抑制,促使溶液中Fe(Ⅱ)和As的浓度降低。实验后15 d,虽然受生成铁矿物沉淀的控制,溶液Fe浓度能够持续维持在较低水平,但As浓度却持续增加,硫酸盐的加入会增加As的释放量。     

硫化细菌的分离及对碱土pH的影响

通过对样品的富集,利用选择培养进行化能自养硫化细菌的分离;以大庆本地碱土作为实验材料,通过硫化细菌及辅料的添加,利用pH计测定碱土pH值变化。分离获得了硫化细菌lh-1,利用该菌株改良碱土以添加0.27% 硫粉混合硫化细菌效果最为明显,经过两个半月的改良,pH可从10.53降到8.23。     

氧化硫硫杆菌脱除硫化氢的研究

研究利用Acidithiobacillus thiooxidans ATCC19377(A.thiooxidans ATCC19377)对硫化氢的脱除条件进行研究,考察pH,反应器运行时间,气流量,初始硫化氢浓度以及细菌生物量即600 nm处吸收值(OD600)对脱除效能的影响。采用单因素实验法对A.thiooxidans脱除硫化氢的条件进行了研究。A.thiooxidans脱除硫化氢的最佳条件为:pH 2.5、反应器运行时间180 min、气体流量40 mL·min-1、初始硫化氢浓度8 g·m-3、细菌生物量即600 nm处吸收值0.40。初步确定了A.thiooxidans脱除硫化氢的条件,为工业气体脱硫提供理论依据。     

中部城市引松供水工程辽源干线土对钢结构腐蚀性评价

通过土壤中PH值、氧化还原电位、视电阻率、极化电流密度和质量损失的测定,依据土对钢结构腐蚀性评价标准,对该区土的腐蚀性分类评价,为防腐设计提供依据。     

单环刺螠人工养殖研究进展

单环刺螠是一种具有重要经济价值和潜在药用价值的海洋无脊椎动物,极具养殖开发前景。本文对单环刺螠的形态结构、温度、盐度、pH的适应范围、摄食习性、繁殖习性、苗种繁育、营养价值、对硫化物的耐受与解毒能力、人工养殖潜力进行了综述,以期有效地开展滨海地区单环刺螠的保护以及管理工作,有序推动室外池塘养殖、室内工厂化养殖和滩涂放养模式的开展。     

EM菌对养虾池水质的作用效果

[目的]将EM菌应用于海水养虾池,通过氨氮、亚硝酸盐、溶解氧、COD、硫化物、pH值等水质指标变化说明EM菌对养虾池水质的作用效果。[方法]在A、B2个养虾池中每隔半个月喷洒EM菌液11.25L/hm2。[结果]EM能够有效降解氨氮、亚硝酸盐、硫化物、COD,能增加溶解氧,稳定酸碱度。[结论]一次喷洒11.25L/hm2EM菌液,可使虾池保持良好水质达15d以上。     

Copper systematics in arc magmas and implications for crust-mantle differentiation

Arc magmas are important building blocks of the continental crust. Because many arc lavas are oxidized, continent formation is thought to be associated with oxidizing conditions. On the basis of copper's (Cu's) affinity for reduced sulfur phases, we tracked the redox state of arc magmas from mantle source to emplacement in the crust. Primary arc and mid-ocean ridge basalts have identical Cu contents, indicating that the redox states of primitive arc magmas are indistinguishable from that of mid-ocean ridge basalts. During magmatic differentiation, the Cu content of most arc magmas decreases markedly because of sulfide segregation. Because a similar depletion in Cu characterizes global continental crust, the formation of sulfide-bearing cumulates under reducing conditions may be a critical step in continent formation.     

沉积物中核酸态有机磷及其矿化过程研究

水体沉积物界面中磷的释放机制非常复杂,生物作用导致的pH值和氧化还原条件变化对湖泊沉积物矿化能力有显著影响.普遍认为沉积物中有机磷的矿化过程是对水体富营养化具有重要贡献的环节之一,而核酸态有机磷可从一定程度上表征微生物水平,反应微生物对矿化作用的影响.据此采用DNA提取的方法对沉积物中核酸态有机磷的含量进行测定,并模拟沉积物中核酸在不同pH和溶解氧条件下的矿化过程.结果表明,DNA提取方法可以快速、准确提取沉积物中核酸磷;沉积物中核酸磷含量为0.43～0.61 μg·g-1,占有机磷总量的0.27%～0.37%,精确度为1.58%～3.63%.模拟实验结果表明,在两种情况下上覆水中总磷浓度均呈波动式上升,在pH接近7时沉积物中核酸磷较低,有氧条件下核酸磷呈下降趋势.     

厌氧消化中的产甲烷菌研究进展

在厌氧消化过程中,通过控制产甲烷菌的活动可显著提高厌氧消化效率。文章介绍了厌氧消化中产甲烷菌的生理生化特征及代谢途径,综述了微量元素、硫酸盐、pH值、氧化还原电位等显著影响因子对产甲烷菌活动和甲烷产量的影响。     

镉污染土壤根际环境调节

分析了土壤中镉的基本特征及污染状况;探讨了根际pH值、根际氧化还原电位、根系分泌物、根际微生物以及施用有机肥、离子拮抗、土壤磷含量和添加沸石对土壤Cd有效性的影响,以及镉污染土壤的根际环境调节。     

俄罗斯和哈萨克斯坦原油的硫化物腐蚀分析

通过试验测试,分析了俄罗斯和哈萨克斯坦原油中总硫含量和活性硫的分布,讨论了原油中活性硫与总硫含量、活性硫与腐蚀间的关系.为考察两种原油的硫化物对X70钢和X60钢的腐蚀性,在原油中以开路电位进行了试验,结果表明,X70钢的抗腐蚀性优于X60钢.     

土壤溶液中硒的价态变换及其影响因素

从理论上讨论了土壤硒的价态及其溶解性，土壤溶中不同形态的硒的溶解平衡与可能存在的Se(Ⅵ）的变价反应，土壤溶液中硒的价态转换的影响因素，特别是氧化还电位与PH对淹水土壤溶液中硒的价态变换的影响，并推导出Se的价态转换的PH－Eh图，根据pH-Eh图，可以预测土壤溶液中硒的价态变换与PH－Eh图关系。     

基于mt-roGFP1探针研究除草化合物对拟南芥根尖细胞氧化还原电位的影响

目的 研究几种代表性商品化除草剂以及植物源除草化合物小檗碱及其类似物对拟南芥根尖细胞氧化还原电位的影响。方法 以靶向线粒体的氧化还原敏感绿色荧光蛋白（Mitochondria targeted redox-sensitive green fluorescent protein, mt-roGFP1）标记的拟南芥转基因植株为材料,采用不同质量浓度的化合物处理不同时间后,测定拟南芥根冠、分生区、过渡区和伸长区的细胞氧化还原电位的变化。结果 经几种商品化除草化合物处理后,拟南芥根部分生区的细胞氧化还原电位最小。从分生区到伸长区氧化还原电位逐渐增大,呈现逐渐被氧化的趋势。其中,光系统II抑制剂(莠去津和环嗪酮)的氧化还原电位变化规律最为明显,说明mt-roGFP1荧光探针能较好地响应光系统II抑制剂。氨基酸生物合成抑制剂草甘膦对拟南芥根尖细胞氧化还原的影响具有明显的剂量-效应关系,随着草甘膦质量浓度增加,氧化还原电位变化量也逐渐增大,呈正相关关系(R² =0.9956)。小檗碱及其类似物处理后,大多数处理组的拟南芥根尖细胞的氧化还原电位在分生区达到最大还原值,并从分生区开始逐渐被氧化。结论 研究结果可以为应用roGFP荧光探针技术研究除草化合物对根系细胞线粒体的作用机制提供基础。     

外加 Se(Ⅵ)在土壤溶液中的价态转化研究

以熟红黄泥为试验材料，研究了在淹水培养过程中不同氧化还原条件下外加Se(Ⅵ）在土壤溶液中的价态转化。结果表明，在两种土壤Eh培养条件下，外加的Se(Ⅵ）约有20％进入土壤固化，80％进入土壤溶液。在低Eh值（175mV )条件下，进入土壤溶液的硒约有90％呈有机态，且较稳定；10％左右的Se(Ⅵ）还原为Se(Ⅳ），此还原以应符合动力学一级方程，半衰期为3．7d。 在高Eh值（450mV）条件下，进入土壤溶液的硒在第一天70．9％呈Se(Ⅵ）态，且稳定；29．0呈有机态，并在培养过程中先氧化成Se(Ⅵ），然后Se(Ⅳ）再氧化成Se(Ⅵ）。     

膜生物反应器处理抗生素废水研究进展

综述了膜生物反应器(MBR)对抗生素的去除效果,剖析了去除抗生素的生物降解和吸附途径,讨论了温度、p H、污泥浓度、污泥龄、水力停留时间、氧化还原电位等因素对MBR中抗生素去除效果的影响,介绍了膜生物反应器组合工艺对抗生素的强化去除效果,旨在为MBR去除抗生素的工艺设计与运行条件的优化提供参考。     

Carbonyl sulfide: potential agent of atmospheric sulfur corrosion

Laboratory exposure experiments demonstrate that carbonyl sulfide in wet air corrodes copper at 22 degrees C at a rate that is approximately linear with total exposure (the product of exposure time and carbonyl sulfide concentration). The corrosion rate is similar to that of hydrogen sulfide, a widely recognized corrodant. The much greater average atmospheric abundance of carbonyl sulfide compared with that of hydrogen sulfide or sulfur dioxide suggests that carbonyl sulfide may be a major agent of atmospheric sulfur corrosion.     

含铁材料修复砷污染土壤的研究进展

介绍了含铁材料修复砷污染土壤的研究进展,对土壤中砷的不同形态以及含铁材料固砷的效果、机理及其影响因素进行了分析.分析表明,含铁材料治理砷污染土壤具有较好的效果,且含铁材料固化砷的效果顺序大致为三价铁＞二价铁＞铁的氢氧化物、铁的氧化物、聚合硫酸铁;固砷的机理主要是铁砷沉淀、离子交换和吸附等作用;影响含铁材料固砷效果的因素主要有含铁材料的种类及添加量、土壤pH和氧化还原电位以及离子竞争等作用.     

人工湿地氧化还原特征及其与微生物活性相关性

在水力负荷为800 mm/d的运行条件下,研究了复合垂直流人工湿地中试系统不同功能层面的氧化还原特征、好氧微生物数量、基质的耗氧速率及氧化还原酶类活性的分布特点。结果表明:各功能层面的氧化还原电位、好氧微生物数量、耗氧速率表层最高,并且随着基质深度的增加逐渐降低。除过氧化物酶外,氧化酶活性表现为表层高于中下层;而硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等活性变化趋势则相反。同时,氧化还原电位与基质中细菌、真菌、放线菌的数量、耗氧速率等存在显著正相关关系;氧化还原电位与多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢酶等氧化酶活性也存在显著正相关,而与下行流池的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等还原酶类存在显著负相关关系。     

影响湿地甲烷产生、传输与氧化因素的研究进展

湿地甲烷排放对温室效应的贡献十分明显。湿地甲烷排放是有机物（底物）输入、分解、厌氧产甲烷以及甲烷传输、氧化等环节综合作用的结果。文章对影响湿地甲烷生成、传输与氧化的温度、水位、土壤有机物、土壤pH和氧化还原电位、植物类型以及土壤离子、土质等主要因素进行了阐述,对未来湿地甲烷排放变化趋势进行了探讨,并对此方面的研究方向进行了分析,旨在为全球气候变化以及人类活动影响导致大气甲烷浓度变化预测提供依据。