电化学氧化反应器尺度效应对于抗生素模拟废水降解的影响

反应器的尺寸对于污水处理效率具有显著的影响,是污水处理从实验室小型反应器到实际中大型反应器应用的关键.本研究建立了尺寸为33.6 cm^(3)(3 cm×8 cm×1.4 cm)的电化学反应器,以掺硼金刚石膜(boron doped diamond,BDD)电极为阳极,对磺胺对甲氧嘧啶(sulfametoxydiazine,SMD)的氧化降解进行实验测试.在实测数据的基础上,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件fluent建立电化学氧化反应器降解SMD的数学模型,率定不同电流密度下的电化学表面反应速率,分析反应器尺寸对污染物流动特征分布和浓度特征分布影响,利用CFD模拟,分别将BDD阳极面积放大100倍、225倍和400倍,探究3种工况下的尺度效应模拟.结果表明,BDD体系降解反应器的尺度效应显著,在20 mA·cm^(−2)的电流密度下持续60 min后,3种BDD阳极体系中SMD的降解率分别达到72.7%、68.0%和40.4%,相比实验室反应器降解能力分别下降5.7%、11.8%和47.6%,建议反应器放大尺度小于200倍以免显著影响降解能力.

水体常见喹诺酮类抗生素对发光菌的毒性作用

以明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)为受试生物,研究3种水体常见的喹诺酮类抗生素(QNs)对其的单一毒性和联合毒性作用,并基于毒性单位法、相加指数法和混合毒性指数法等联合作用评价方法,对混合体系的联合毒性作用类型进行分析。结果表明,不同的评价方法对3种QNs的联合效应评价结果具有较好的一致性,联合毒性作用类型均表现为不同程度的拮抗作用。根据发光菌发光原理和QNs分子结构不同,可对联合毒性作用的机理进行初步探讨。多种QNs混合体系的联合毒性作用呈现出以拮抗效应为主,揭示了此类医药品在环境中联合使用时可导致药效的降低或引发微生物耐药性的传播。

万家寨水库水环境特性分析

作为山西省的重要水源地,万家寨水库水环境质量对于山西省的供水安全具有重要意义。通过建立非结构单元的水环境数学模型,对现状情境下万家寨水库库区进行水动力过程模拟,分析最不利水文条件下区域内水环境特性。结果表明,水动力场显示,上游流量的大小对库区水体自净能力影响明显,研究区域水力停留时间最短出现在丰水年夏季,最长出现在枯水年冬季;在固定源连续排放下,枯水期、平水期、丰水期3种水文条件下,COD最大允许排放浓度分别为426、310 mg/L与252 mg/L;在枯水期、平水期、丰水期内,下游3个控制断面COD浓度均可达到二类水质标准时,污染物COD的水环境容量分别为14 060、15 959 t/d和18 137 t/d。

4种喹诺酮类抗生素对发光菌毒性作用研究

分析了4种常见的喹诺酮类抗生素(QNs)对发光菌(Photobacterium phosphoreum)的单一毒性和等毒性比例下的联合毒性作用,基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价混合体系联合毒性的作用类型。加替沙星、洛美沙星、左氧氟沙星和诺氟沙星4种喹诺酮类医药品对发光菌的半数效应浓度(EC50)分别为:0.084×10^(-3)、0.137×10^(-3)、0.129×10^(-3)和0.151×10^(-3)mol·L-1。不同的评价方法对4种QNs的联合效应评价结果具有较好的一致性,多元混合体系呈现为不同程度的拮抗作用。结合分子结构特征和不同取代基相互作用,初步分析了联合毒性机理,进一步的毒性作用机制还需通过对生物生理生化反应等进行深入研究。本研究多种QNs混合体系呈现拮抗作用为主,揭示了此类医药品在环境中的联合使用可能导致药效降低以及微生物耐药性的产生和传播。