从电化学和微生物学角度分析微生物燃料电池处理硫污染物的机理

微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)是一种有前景的去除废水中硫污染物的技术。本文在生物膜电极反应机理的基础上,讨论电极反应和微生物在MFCs处理硫污染物过程中的作用,论证了其处理机制和影响因素,总结了反应器构型、分离器类型、电极材料和催化剂,以及硫的回收和电极再生。此外,通过核算对比MFCs和典型的厌氧生物技术处理含硫废水的成本和收益对MFCs去除废水中硫污染物的可行性进行了评估。

氧化亚铁硫杆菌的胞外电子传递研究

使用循环伏安、计时电流等电化学方法研究了氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)的胞外电子传递机理.通过比较分别以亚铁离子和单质硫为电子供体培养的At.f的循环伏安曲线的还原峰可知,At.f具有胞外电子传递能力;恒压-0.4 V时,加入亚铁离子能够促进At.f的胞外电子传递;好氧条件比厌氧条件产生/变化的电流大1个数量级,说明At.f在好氧条件下具有较强的电化学活性.此外,采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱及扫描电子显微镜等对菌体的表面特征进行了分析.

微生物燃料电池处理OCC制浆废水及其产电性能研究

研究了微生物燃料电池处理OCC制浆废水及同步产电性能,为全面了解实验室研究与实际应用之间的差距,选用自制的和纸厂的两种OCC制浆废水进行比较分析。研究结果表明,阳极室进水为纸厂废水的反应体系在有机物去除及产电方面优于自制废水体系,反应器运行结束时自制废水和纸厂废水的COD_(Cr)去除率分别为81.3%和89.5%;自制废水体系于3个产电平台产生的输出电压分别低于纸厂废水体系,进水COD_(Cr)浓度为1000 mg/L时,两个体系得到的最大功率密度分别为289.9 mW/m^2和303.0 mW/m^2。通过扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱分析可知,自制废水体系和纸厂废水体系中阳极优势菌群的表面形态不同,且红外谱图在吸收峰的数量及特定峰的强度上存在差异。

微生物燃料电池电极对处理OCC废水的作用

研究了微生物燃料电池(MFCs)中电子传递和电极面积对OCC废水处理效果的影响。当进水COD_(Cr)为3000 mg/L、电极面积为40 cm2时,MFCs反应器和开路MFCs反应器的COD_(Cr)去除率分别为93.9%和83.7%,阳极微生物的电子传递作用能够促进有机物的降解;当进水COD_(Cr)为2000 mg/L、电极面积分别为40和108 cm2时,MFCs反应器获得的最大功率密度分别为292.4和96.6 m W/m2,优于进水COD_(Cr)为1000和3000 mg/L的MFCs反应器;电极面积越大,产生的输出电压越高,有机物的去除率越高。

基于谱效关联分析的广枣在三味檀香散中的作用研究

目的:基于谱效关联分析探讨广枣在三味檀香散治疗心血管疾病中的药效及物质基础。方法:采用高效液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(HPLC-Q-Exactive-MS/MS)对三味檀香散及其君药广枣进行成分分析和归属鉴别,采用ACEEXCEL3 C18-PFP色谱柱(100 mm×3 mm,3μm),以0.2%甲酸甲醇溶液-0.2%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL·min^(–1),柱温为35℃;正、负离子模式采集数据,依据质谱数据、对照品及文献比对,对三味檀香散和广枣的化学成分进行归属鉴定。以斑马鱼血栓模型、小鼠巨噬细胞RAW246.7炎症模型、大鼠心肌细胞H9c2氧化损伤模型为药效评价手段,采用灰色关联度分析谱效关系。结果:识别三味檀香散中48个成分、广枣中22个成分,其中共有成分20个,经与对照品比对确认12个成分;基于灰色关联度分析发现广枣的药效活性主要体现在抗氧化方面,抗炎活性次之,无抗血栓形成作用,其抗氧化活性关联度最大的化合物为儿茶素和柚皮素,抗炎活性关联度最大的为柚皮素。结论:三味檀香散的药效活性是各药味多种成分协同作用的结果;灰色关联度分析可作为筛选与预测中药药效物质组分的有效方法。

鸡粪/木屑强制通风堆肥的研究

在鸡粪与木屑的体积配比为3:2的情况下,采用强制通风堆肥工艺考察了堆肥产品的物理化学特征和生物学特征的变化。研究结果表明,堆肥的第2天就达到高温阶段(≥55℃)并能保持5d以上,局部温度达71℃,大肠杆菌由最初时的2.8×1010CFU/g降到试验结束时的1.8×102CFU/g。堆体温度的变化引起了细菌、真菌和放线菌数量发生变化。堆肥过程中有机质、C/N比、含水率、NH4+-N明显下降,而NO3——N的含量成上升趋势。pH在第1周内升高8.45,随后逐渐降低到7.22。在第43天堆肥产品的水芹种子发芽指数达到了92.2%,堆肥产品已经达到腐熟。

pH对海绵铁过滤柱预处理染色废水的影响

通过滤柱考察了进水pH变化对海绵铁预处理染色废水的影响。研究结果表明,在pH为6、7、8、10时,过滤周期内脱色率都高于94%,出水pH大于7。与pH=6、7、8对比可知,在pH=10时,水头损失小,周期产水量高,出水含铁量低。海绵铁过滤柱活化后脱色率、周期产水量与活化前基本相同,出水pH比活化前低,出水铁含量相对较高。同时,通过扫描电镜图发现过滤柱内海绵铁腐蚀程度从上至下逐渐变小。

PCR-DGGE解析阴离子交换膜生物反应器反硝化过程中微生物群落结构变化

通过扫描电镜和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法考察了进水NO3-浓度变化对阴离子交换膜生物反应器微生物种群结构的影响。研究结果表明,在进水NO3-浓度从47.01 mg/L逐渐增加到168.55 mg/L的过程中,出水中NO3--N浓度满足我国饮用水水质标准中小于10 mg/L的要求。电镜扫描图显示微生物的形态结构发生了很大变化。对不同阶段的样品进行PCR-DGGE图谱和相似系数分析,发现随着反应的持续进行,微生物种群结构发生了演替变化,证实污泥微生物生态能够迅速进行优胜劣汰的筛选,调整内部微生物种群结构,从而达到适应环境的目的。

海绵铁对酸性媒介黑T废水脱色的研究

通过批量实验,分析了采用海绵铁处理酸性媒介黑T废水时反应时间、海绵铁粒径、pH、海绵铁投加量对酸性媒介黑T脱色效果的影响。实验结果表明,海绵铁对酸性媒介黑T具有较高的脱色率,最高可达98%以上。反应时间的增加有利于提高脱色率,最佳反应时间为30min。酸性条件有利于海绵铁对酸性媒介黑T脱色,海绵铁的脱色率随着粒径的增加呈递减的趋势。在研究脱色效率的基础上,通过紫外可见光谱和XRD分析了海绵铁对酸性媒介黑T的脱色历程及海绵铁反应前后的表面化学特征变化。

海绵铁/锰砂混合填料预处理模拟印染废水的研究

通过过滤柱实验,研究了不同滤速情况下处理印染废水时海绵铁/锰砂混合填料对过滤周期产水量、脱色率、出水含铁量的影响,并分析了印染废水处理前后废水的可生化性和紫外-可见光谱的变化。试验结果表明,海绵铁/锰砂混合填料对模拟印染废水具有较高的脱色率,最高可达99%,并可提高印染废水的可生化性。

阴离子交换膜生物反应器在不同水力停留时间下还原饮用水中ClO_4^-的研究

在不同水力停留时间(HRT)下考察了阴离子交换膜生物反应器对饮用水中ClO4-的还原效果。研究结果表明,在进水ClO4-浓度为60μg/L情况下,HRT从5h逐渐降低到2.5h,水流动室出水ClO4-浓度随着HRT降低呈增大趋势,但运行稳定后出水ClO4-浓度均低于18μg/L。厌氧生物反应室在HRT降低初期高氯酸盐有一定的积累,随着运行时间的增加,积累的ClO4-能被厌氧微生物还原,厌氧污泥混合液中ClO4-浓度低于2.0μg/L,说明厌氧生物反应室具有较强的抗负荷冲击能力。水流动室出水pH稳定在7左右,电导率和Cl-随着HRT降低而增大。

阴离子交换膜生物反应器反硝化性能的研究

考察了进水硝酸盐浓度对阴离子交换膜生物反应器反硝化性能的影响。试验结果表明,当进水NO3-为47.01～168.55mg/L时,流动池出水中的NO3-N浓度满足我国生活饮用水水质标准中小于10mg/L的要求(NO3-≤44.29mg/L)。厌氧生物反应器对硝酸盐具有较高的反硝化性能。流动池出水中的Cl-浓度随着进水NO3-浓度的增加而升高,但出水pH值稳定在6.8左右。出水总有机碳浓度与进水的保持一致,表明其未受到"二次污染"和"微生物污染"。

高层建筑给排水节能节水的实现

近年来,随着资源紧缺的加剧,人们的环保意识不断增强。在分析我国建筑给排水工程中水资源利用现状的基础上,重点剖析给排水节能节水的战略意义,多角度探析建筑给排水节能节水技术存在的问题,就建筑给排水工程的节水节能技术措施进行阐述。

UPLC⁃MS/MS法同时测定朱日亨滴丸中15种成分

目的建立UPLC-MS/MS法同时测定朱日亨滴丸中鞣花酸、没食子酸、去氢二异丁香酚、甲基丁香酚、榄香素、绿原酸、栀子苷、芦丁、羟基红花黄色素A、阿魏酸、沉香四醇、龙脑、胆酸、牛磺酸、去氧胆酸的含量。方法该药物50%乙醇溶液的分析采用Thermo C_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.9μm);流动相乙腈-0.1%甲酸(含10 mmol/L乙酸铵),梯度洗脱;体积流量0.3 mL/min;柱温30℃;电喷雾离子源;正负离子扫描。结果15种成分在各自范围内线性关系良好(R^(2)>0.9900),平均加样回收率75.91%~112.13%,RSD 3.09%~10.66%。结论该方法简便、灵敏、高效,可用于朱日亨滴丸的质量控制。

整本书阅读策略下《红楼梦》前五回论略

《红楼梦》作为中国经典名著之一,对于提高学生文化素养至关重要。在高中语文教材必修下册《红楼梦》整本书阅读单元的阅读指导中,第一项即为“把握前五回的纲领作用”。由此可见梳理清楚前五回和整本书的关系,能起到以部分提挈引领整本书的阅读作用。立足整本书阅读策略分析可知,前五回与整本书的悲剧基调、人物走向、叙事基调、艺术手法都有奠定关系。

科学传播的公共参与模式分析:以NASA社交媒体表现为例

社交媒体在一定程度上呼应并加剧了一种从公众理解科学到公众参与科学的转向。以美国国家航空航天局(NASA)为代表的科学机构,借助社交媒体带来的机遇,尝试建构一种新的科学与社会的关系。本研究通过分析NASA社交媒体表现,讨论“公共参与”型科学传播模式的特征和局限。研究发现,尽管“对话”和“参与”视角为理解社交媒体时代的科学传播提供了有益的思考框架,但受限于传播情境的融合以及概念自身的模糊性,“对话”和“参与”视角存在明显的局限,可能会低估科学机构的传播效力。在此背景下,一种基于科学传播的文化观有望打通科学传播与文化、身份认同、物质性等研究之间的关联,从而拓展科学研究的视野。

造纸填料对聚酯成形网磨损影响

研究了造纸填料的农度、物性和体系pH值对聚酯成形网磨损的影响,同时也探讨填料对不同聚酯成形网网型磨损的影响。造纸填料浓度的增加加剧聚酯成形网的磨损,随着填料浓度的增加,聚酯成形网磨损量先急剧后减缓。造纸填料物性对聚酯成形网的磨损影响较大:粒径越小,磨损越轻;粒径分布越广,磨损越重;形态表面光滑无棱角,则减轻磨损;硬度对聚酯成形网也有一定影响,但影响程度大小有待进一步研究。填料溶液体系pH值对聚酯成形网的磨损有一定影响,酸性条件下磨损要严重,中碱性条件下磨损相对较轻。

强化认知训练在急性一氧化碳中毒迟发性脑病患者中的应用效果

目的:观察强化认知训练在急性一氧化碳中毒迟发性脑病患者中的应用效果。方法:选取88例急性一氧化碳中毒迟发性脑病患者为研究对象,按随机数字表法将其分为对照组和观察组各44例。两组均采取高压氧治疗,在此基础上,对照组采取常规训练,观察组采取强化认知训练,比较两组训练前后认知功能[简易智力状态检查量表(MMSE)]评分、日常生活能力[日常生活能力量表(ADL)]评分、生命质量[健康调查简表(SF-36)]评分和护理满意度。结果:训练后,观察组MMSE评分高于对照组,ADL评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);训练后,两组躯体疼痛、生理功能、生理职能、情感职能、心理健康、精力、社会功能和一般健康状况等SF-36评分均高于训练前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组护理满意度为95.45%(42/44),高于对照组的79.55%(35/44),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:强化认知训练应用于急性一氧化碳中毒迟发性脑病患者可提高MMSE评分、生命质量评分和护理满意度,降低ADL评分,效果优于常规训练。

基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS探究朱日亨滴丸抑制巨噬细胞泡沫化的谱效关系

目的:通过对朱日亨滴丸(ZRH)的肠吸收液物质组成与抑制巨噬细胞泡沫化进行相关性分析,探究ZRH的药效成分群,为建立其质量标准提供依据。方法:采用大鼠外翻肠囊法制备ZRH的0、5、10、15、20倍临床等效剂量肠吸收液,并使用氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的RAW264.7巨噬细胞泡沫化模型,通过油红O染色及胆固醇含量测定考察不同剂量ZRH肠吸收液对RAW264.7细胞脂质积累的影响,筛选最佳剂量;采用超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS)对ZRH肠吸收液中的肠吸收组分进行分析鉴定,以峰面积为自变量,药效指标为因变量,采用SIMCA 13.0软件对不同剂量ZRH肠吸收液进行偏最小二法-乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLSDA),筛选变量重要性投影(VIP)值>1.0的化合物作为贡献性成分,并利用Pearson相关性分析确定谱效相关性;使用分子对接验证过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、PPARγ、PPARβ、人视黄醇X受体α(RXRA)和核转录因子-κB(NF-κB)与ZRH肠吸收液中活性成分的结合能;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测RAW264.7细胞中PPARγ、A类Ⅰ型清道夫受体(SRA1)和三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)的mRNA表达水平;蛋白免疫印迹法(Westen blot)检测RAW264.7细胞中PPARγ蛋白表达水平;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测RAW264.7细胞中白细胞介素(IL)-1β和NF-κB水平。结果:油红O染色、胆固醇含量测定结果显示,ZRH肠吸收液均能够降低巨噬细胞泡沫化程度,以15倍和20倍ZRH肠吸收液效果最佳,最终确定以15倍ZRH肠吸液作为研究对象。谱效关联分析显示,ZRH含药肠液中有52个对应峰与药效呈正相关,包括有机酸类、苯丙素类、环烯醚萜类、黄酮类、胆汁酸类、香豆素类和色酮类。分子对接靶标验证结果显示,86.9%~96.2%的成分与关键靶点PPARα、PPARγ、PPARβ、RXRA和NF-κB具有良好的结合活性,对接能量值均<-6.0 kcal·mol^(-1)(1 cal≈4.19 J);验证结果显示,与正常组比较,模型组SRA1、PPARγmRNA表达水平显著上升,ABCA1 mRNA表达水平显著下降,PPARγ蛋白表达水平显著上升,IL-1β、NF-κB水平显著上升(P<0.01);与模型组比较,15倍肠吸收液组SRA1、PPARγmRNA表达水平明显降低(P<0.05,P<0.01),ABCA1 mRNA表达水平显著上调,IL-1β、NF-κB水平显著降低(P<0.01),PPARγ蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:该研究确定了ZRH肠吸收液中52个与抑制巨噬细胞泡沫化呈正相关的药物成分及其代谢产物,可能与调节细胞中PPARs通路并降低炎症因子水平有关,为ZRH的质量控制和临床应用提供借鉴。

氧化三甲胺促进动脉粥样硬化机制及相关防治策略

动脉粥样硬化(AS)是心血管疾病的主要病理基础,是冠心病、脑梗死、周围性血管病发生的主要原因。近年研究发现,肠道菌群在心血管疾病的发生过程中具有重要影响,而氧化三甲胺(TMAO)是其主要代谢产物。本文主要综述了TMAO与AS的关系、TMAO促进AS的机制及基于TMAO的AS防治策略,并发现TMAO主要通过影响胆固醇代谢、促进血管炎症反应、促进巨噬细胞泡沫化及影响血小板功能等途径导致AS;同时,减少TMAO形成途径和改变肠道菌群结构可减少TMAO生成,进而对AS的防治起到一定作用。