Cr^6＋、Pb^2＋、Cd^2＋胁迫下条斑紫菜保护酶系统的响应

研究了不同Cr6+、Pb2+、Cd2+处理浓度对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、总抗氧化力(TAC)等保护酶系统的效应作用。结果表明,SOD、POD、TAC活性均随着处理浓度的增加,表现为先升高、后降低的总体趋势;但可溶性蛋白含量均比对照组高。Cd2+处理浓度为0~10mg/L、Cr6+浓度为0~20mg/L、Pb2+浓度为0~30mg/L时,SOD、POD、TAC应激性升高达最高值,之后迅速降低。相关指数分析显示,POD对Cr6+、Pb2+、Cd2+较SOD敏感。TAC为衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标,SOD、POD在抗氧化系统适应重金属胁迫中起主要作用。条斑紫菜对重金属污染有较强的耐受性,相比较而言,Cd2+的毒性最高,Pb2+次之,Cr6+最弱。POD、SOD、TAC可以作为条斑紫菜受环境重金属污染胁迫的生化生理指标。

Li(Sc,M)Si_(2)O_(6)∶Cr^(3+)(M=Ga^(3+)/Lu^(3+)/Y^(3+)/Gd^(3+))的近红外发光性能

荧光转换型近红外发光二极管(NIR pc-LED)具有体积小、谱带宽、峰位易调谐等优点,是新一代NIR光源发展的前沿,其关键在于研发可被蓝光有效激发的高效率宽带近红外荧光粉。LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)荧光材料的激发波长为460 nm,发射峰位在845 nm,光谱带宽为156 nm,内量子效率为64.4%。基于该体系,本文通过M离子(M=Ga^(3+),Lu^(3+),Y^(3+),Gd^(3+))取代Sc^(3+)的方式对其性能进行调控。结果表明,引入M离子易生成杂相或发生相变,降低了材料的发光性能。本文从晶体结构出发对其调控过程进行了分析。

Cr^6+、Pb^2+和Ni^2+对莱茵衣藻的毒性效应研究

以莱茵衣藻为受试生物,利用快速叶绿素荧光诱导动力学分析和毒理测试方法,开展了3种典型重金属(Cr6+、Pb2+和Ni2+)对莱茵衣藻的单一毒性效应试验,分析不同种类和不同浓度的重金属对莱茵衣藻光合活性和抗氧化系统的影响。结果表明:不同浓度的3种重金属均能降低莱茵衣藻的叶绿素荧光产量和相应的光合参数(Fv/Fm、RC/CS0、ET0/TR0和ET0/ABS),抑制莱茵衣藻的光合活性,降低莱茵衣藻的SOD活性,并增加莱茵衣藻的MDA含量,对莱茵衣藻造成一定的氧化损伤,且随重金属浓度和处理时间的增加,对莱茵衣藻的抑制和损伤作用加剧;但莱茵衣藻对不同种类和不同浓度重金属的毒性效应响应程度存在一定的差异,Cr6+胁迫在其低浓度和短时间内即对莱茵衣藻表现出显著的抑制效果,而Ni2+胁迫随其浓度的增加对莱茵衣藻的ET0/TR0、ET0/ABS参数和MDA含量的抑制效果不明显;参数Fv/Fm是对重金属毒性效应响应最敏感的毒性评价指标,结合其半数效应浓度(EC50)值得出3种重金属对莱茵衣藻的毒性效应强度排序为Cr6+>Pb2+>Ni2+。该研究结果可为莱茵衣藻在重金属污染水体监测中的应用提供参考。

Hg^(2+)、Zn^(2+)、Cr^(6+)对黄姑鱼幼鱼的急性致毒效应

2004年8月,在浙江省舟山市定海区小沙镇浙江华兴海水种苗有限公司以日龄为56 d的黄姑鱼(Nibea albiflora)幼鱼作为实验动物,开展Hg2+、Zn2+、Cr6+对黄姑鱼幼鱼的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性试验。结果表明,Hg2+对黄姑鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度分别为0.752 3 mg/L、0.661 6 mg/L、0.561 8 mg/L、0.495 9 mg/L;Zn2+对黄姑鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度分别为22.990 8 mg/L、18.457 6 mg/L、14.530 6 mg/L、11.583 3 mg/L;Cr6+对黄姑鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度分别为18.765 4 mg/L、16.741 5 mg/L、15.452 1 mg/L、13.127 6 mg/L。黄姑鱼幼鱼对Cr6+、Zn2+、Hg2+96 h安全质量浓度分别为1.31 mg/L、1.16 mg/L和0.050 mg/L。各重金属离子毒性由大到小依次为Hg2+、Zn2+、Cr6+。Hg2+-Zn2+、Hg2+-Cr6+对黄姑鱼幼鱼的96 h联合急性毒性表现为协同作用。Zn2+-Cr6+对黄姑鱼幼鱼的96 h联合急性毒性表现为,低毒性强度的Zn2+对Cr6+具拮抗作用,Cr6+毒性强度略高于Zn2+时表现为相互独立作用,当Zn2+毒性强度高于Cr6+时则表现为协同作用。并就Hg2+、Zn2+、Cr6+对黄姑鱼幼鱼的急性致毒效应特征,黄姑鱼幼鱼对Hg2+、Zn2+、Cr6+的安全浓度以及Cr6+-Zn2+、Cr6+-Hg2+与Zn2+-Hg2+对黄姑鱼幼鱼的联合毒性效应机理进行了探讨。

钙矾石对Cr^(6+)和Cu^(2+)的固化及稳定性

通过溶液法人工合成钙矾石,分析比较了水化形成过程中钙矾石对Cr6+和Cu2+固化机制及其稳定性。结果表明,Cr6+和Cu2+均可对钙矾石晶格结构产生一定影响,但两者在钙矾石中固化机制并不完全相同。Cr6+挤入钙矾石晶格层间结构,改变了分子对称性,对钙矾石晶体结构有较大影响;而Cu2+对钙矾石晶体结影响较小。在水化液相中重金属离子含量较低时,钙矾石对Cu2+、Cr6+俘获能力较高,且少量Cu2+对钙矾石晶体生长发育促进作用;而重金属离子含量较高时,钙矾石对Cr6+俘获能力明显下降,但对Cu2+的固化能力仍较高。钙矾石对Cu2+固化受环境条件影响较小,同时少量Cu2+在一定程度上有利于稳定碳化条件下钙矾石晶形结构;而钙矾石对Cr6+的固化受外界环境因素影响较大,且碳化、冻融、氯盐侵蚀多因素复合对其固化稳定性有极大影响。

Cd^(2+)和Cr^(6+)对慈姑(Sagittaria sagittifolia L．)的毒害效应

以水生经济植物慈姑(Sagittaria sagittifolia L．)为实验材料,通过模拟水体Cd2+和Cr6+污染环境,研究了两种单一离子处理对慈姑的毒害影响．结果表明:随着水体Cd2+、Cr6+浓度增大,慈姑叶绿素含量与根细胞质膜透性先升高后降低;Cd2+浓度增大,根和叶的POD活性,叶的SOD活性、丙二醛(MDA)含量及根的超氧阴离子(O2+)产生速率均是先升后降;根和叶的CAT活性、根的SOD活性、MDA含量和叶的O2-产生速率则逐渐升高;而Cr6+处理时,MDA含量、根的 SOD、CAT、POD活性均随浓度增大而升高,O2-产生速率和叶的SOD、CAT、POD活性则升高后降低;Cd2+和Cr6+污染都对慈姑产生毒害,其毒害的效应既有相似性又有差异,同浓度条件下根的受害程度比叶严重．

Cr^(6+)、Zn^(2+)、Hg^(2+)对凡纳滨对虾幼虾急性毒性和联合毒性研究

2004 年8 月在浙江华兴海水种苗有限公司以养殖日龄40 d 的凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)幼虾作为实验动物,开展了Hg2+、Zn2+、Cr6+对凡纳滨对虾幼虾的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性试验。结果表明,Hg2+对凡纳滨对虾幼虾24、48、72、96 h的半致死质量浓度分别为0. 415、0 .357、0 .264、0 .209 mg/L;Zn2+对凡纳滨对虾幼虾24、48、72、96 h的半致死质量浓度分别为35. 362、22 .709、17 .041和13 .569 mg/L;Cr6+对凡纳滨对虾幼虾24、48、72、96 h的半致死质量浓度分别为40. 892、27. 498、21.635 和13 .573 mg/L。凡纳滨对虾幼虾对Cr6+、Zn2+、Hg2+96 h安全质量浓度分别为0 .136、0 .136 和0 .002 1 mg/L。各重金属离子毒性大小依次为Hg2+ >Zn2+≈Cr6+。Hg2+ Zn2+、Hg2+ Cr6+ 对凡纳滨对虾幼虾的96 h 联合急性毒性表现为协同作用。Zn2+ Cr6+对凡纳滨对虾幼虾的96 h联合急性毒性表现为,低毒性强度的Zn2+ 对Cr6+ 具拮抗作用,低毒性强度的Cr6+则对Zn2+具加和作用,而当Zn2+与Cr6+毒性强度相当时表现为相互独立作用。并就Hg2+、Zn2+、Cr6+对凡纳滨对虾幼虾的急性致毒效应特征,凡纳滨对虾幼虾对Hg2+、Zn2+、Cr6+的安全浓度以及重金属离子间联合毒性效应进行了分析与探讨。

Cr^(6+)、Mn^(7+)和Hg^(2+)对青虾的毒性和联合毒性研究

探讨了Cr6+、Mn7+和Hg2+三种重金属离子对青虾(Macrobrachium nipponense)的急性毒性及联合毒性作用。结果表明:Cr6+对青虾的24、48、72、96h的半致死浓度LC50分别为8.937、5.001、3.484、2.241mg/L;Mn7+对青虾24、48、96 h的LC50分别为45.497、34.191、13.293、2.460mg/L;Hg2+对青虾的24、48、72、96 h的LC50分别为0.0415、0.0239、0.0168、0.0131mg/L。急性毒性由强至弱依次为:Hg2+>Cr6+>Mn7+。Cr6+-Hg2+对青虾96 h的联合作用表现为协同作用;Mn7+-Hg2+对青虾的96 h联合急性毒性表现为:低浓度的Mn7+对Hg2+表现为协同作用,低浓度的Hg2+对Mn7+表现为拮抗作用;Mn7+-Cr6+96 h联合急性毒性表现为:高浓度的Mn7+对Cr6+表现为拮抗同作用,而非低浓度的Cr6+对Mn7+均表现为协同作用。并就Cr6+、Mn7+和Hg2+对青虾的急性致毒效应特征、安全浓度以及重金属离子间联合毒性效应进行了分析与探讨。

改性酒糟对电镀废水中Cr^(6+)、Ni^(2+)的吸附研究

酒糟采用1 mol/L硫酸和2 mol/L盐酸混合溶液(体积比1∶1)室温下改性6 h,冷冻干燥,进行FTIR表征,研究其对电镀废水中Cr^(6+)、Ni^(2+)吸附特性及作用机理。结果表明,经酸改性后酒糟有效官能团数目增多;对于初始浓度20 mg/L的Cr^(6+)、Ni^(2+)的溶液,在Cr^(6+)pH=5.0、Ni^(2+)pH=7.0,改性酒槽投加量30 g/L,在20℃吸附30 min时,改性酒糟吸附Cr^(6+)、Ni^(2+)的效果最好;准二级动力学方程很好的反映吸附过程;Langmuir方程能更好地描述改性酒糟对Cr^(6+)、Ni^(2+)的等温吸附。

膨化改性稻壳对核素U^(6+)及重金属Cu^(2+),Pb^(2+)离子的吸附特性

研究了新型吸附剂膨化改性稻壳对放射性废水中的核素U^(6+)及重金属Cu^(2+),Pb^(2+)的吸附特性,考察了pH值、吸附剂用量、温度、时间和初始浓度等影响吸附的因素,分析了吸附过程中各种离子在溶液中的反应动力学、热力学参数及等温吸附规律。通过实验证明稻壳经膨化改性后对核素U^(6+)及重金属Cu^(2+),Pb^(2+)吸附效果明显,当pH值分别为3,5,5,吸附时间为40 min时,溶液中U^(6+),Cu^(2+),Pb^(2+)的去除率分别可达到89.10%,86.84%,96.58%;通过吸附理论拟合研究证明膨化改性稻壳对Cu^(2+),Pb^(2+)的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附模型理论,对U^(6+)的吸附行为符合Freundlich等温多分子层吸附模型理论。

Cr^(6+)和Hg^(2+)对克氏原螯虾的急性毒性试验

Hg2+的对克氏原螯虾的毒性大于Cr6+。Cr6+对克氏原螯虾24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度(LC50)分别为335.48 mg/L、165.23 mg/L、117.51 mg/L、92.52 mg/L;Hg2+对克氏原螯虾24 h、48 h、72 h、96h的半致死浓度(LC50)分别为1.85 mg/L、0.65 mg/L、0.35 mg/L、0.08 mg/L。Cr6+、Hg2+对克氏原螯虾的安全浓度分别为9.25 mg/L、0.008 mg/L,其安全浓度分别为相应渔业水质标准的92.5倍和16倍,表明克氏原螯虾具有强的耐Cr6+和Hg2+污染的能力。

不同浓度Hg^(2+)、Cr^(3+)和Pb^(2+)单一胁迫对绿豆膜脂过氧化物含量及抗氧化酶活性的影响

研究了不同浓度Hg2+、Cr3+和Pb2+胁迫条件下,绿豆花荚期叶片中膜脂过氧化物(MDA)含量及抗氧化酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))活性的变化情况。结果表明,Hg2+、Cr3+和Pb2+胁迫后,随着浓度的升高,绿豆叶片中MDA含量也逐渐升高,与对照相比,均差异显著。在Cr3+和Pb2+胁迫下,绿豆叶片中SOD酶活性随着浓度的升高呈现升高的趋势;在低、中浓度Hg2+胁迫下,SOD酶活性低于对照,但高浓度下,SOD酶活性高于对照。Hg2+处理后,POD酶活性随着浓度的增加,表现出先升高后降低又升高的趋势;低、中浓度Cr3+处理使绿豆叶片内POD活性降低,但在高浓度时表现出POD活性增强;随着Pb2+处理浓度的增加,POD活性逐渐降低。Hg2+和Cr3+处理使CAT活性升高,但Pb2+处理后,CAT活性随浓度的升高先下降,再升高,然后又下降。研究表明Pb2+对绿豆的生态毒性较大。

絮凝型生物吸附剂ZL5-2对Cr^(6+)的吸附作用研究

研究了细菌A grobacterium.sp产生的絮凝型生物吸附剂ZL5-2对Cr6+的吸附作用。结果表明,ZL5-2对C r6+吸附的最佳pH为0.5～1.5,随着pH增大,吸附作用减弱,pH>3.0后,吸附处于一个低水平的平衡。其他金属离子如N a+、C a2+、M g2+、Zn2+、A l3+、K+对吸附作用的影响不大。该吸附过程符合Langm uir和Freundlich等温吸附方程。60m in时吸附达到平衡,Cr6+吸附量可达到37.3m g/g。被吸附的Cr6+可以被解吸附,解吸率为23.6～37.9%。

Cr^(3+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)对小麦种子萌发及幼苗生长影响的研究

用不同浓度的Cr3+、Zn2+、Pb2+溶液处理小麦,研究Cr3+、Zn2+、Pb2+对小麦种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:大于0.10%时,Cr3+对小麦的萌发及生长发育有明显的抑制作用;低于0.05%时,Zn2+对小麦的萌发有一定的促进作用,而浓度加大后,对小麦的生长有轻微的抑制作用;小于0.10%时,Pb2+对小麦的生长有一定的促进作用,但随浓度的加大,促进作用转变为抑制作用;幼苗的生长比种子的萌发更能体现Pb2+的影响作用.

Cr^(3+)在AlBr_3·6H_2O晶体中电子顺磁共振光谱的理论研究

采用半自洽场(Semi-SCF)Cr3+3d轨道径向波函数、点电荷模型和三级微扰方法,计算了AlBr3.6H2O:Cr3+晶体中Cr3+电子顺磁共振的g(g=1.9707)因子和零场分裂D(D=-0.0323),理论值与实验值(实验值g=1.976±0.001,D=-0.0325±0.0001)符合很好。并认为在AlBr3.6H2O:Cr3+晶体中取键长R(Cr3+—O2+)=0.191 nm是合理的。同时Cr3+离子掺入AlBr3.6H2O中占据Al3+离子位置后,引起键角较小的改变,仅增加0.35°。

微波碳化-K_(2)FeO_(4)活化制备生物炭及其对Cr^(6+)吸附性能

作者以柚子皮为原料,采用微波碳化-K_(2)FeO_(4)活化制备了磁性生物炭,对比了不同微波功率、不同炭化时间对磁性生物炭性能的影响。采用SEM、BET、XRD、XPS和FTIR对磁性生物炭进行表征,考察其对Cr^(6+)的吸附性能和机理。结果表明,与单纯微波碳化相比,微波碳化-K_(2)FeO_(4)活化增加了生物炭表面的含氧官能团,比表面积从3.08 m;/g提高到49.33 m;/g,且生成磁性γ-Fe_(2)O_(3)。磁性生物炭对水溶液中Cr^(6+)的吸附动力学和等温线分别符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型。在45 ℃的条件下,磁性生物炭对Cr^(6+)的最大吸附量为122.1 mg/g。

Cd^(2+)、Cr^(6+)单一及其复合污染对少根紫萍生理生化特性的影响

为进一步了解重金属复合污染对水生植物产生毒害作用的机制,以少根紫萍叶片内叶绿素含量、过氧化物酶活性(POD)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛(MDA)含量为指标,通过水培实验研究了少根紫萍在Cd2+、Cr6+污染胁迫4天后的生理生化响应,并探讨了Cd2+、Cr6+单一与复合污染对少根紫萍叶片的毒性效应及其致毒机制。结果表明,单一Cd污染时,Cd处理对少根紫萍叶绿素含量有显著影响。随Cd处理浓度的增加,叶绿素含量显著降低,叶绿素含量对Cd污染响应敏感,有潜力作为水体Cd毒性效应的监测指标。随Cd处理浓度的增加,少根紫萍叶片SOD、POD酶活性表现为先增加后降低的趋势,且POD活性高于对照;而MDA含量随Cd处理浓度的增加都显著增加。Cr6+单一处理对少根紫萍各项指标的影响与Cd相似,但均小于Cd对少根紫萍的影响。Cd2+-Cr6+复合污染时,叶绿素含量变化趋势与单一处理相同,并低于相应的单一Cd处理,但同一Cd浓度下不同Cr6+浓度处理组间叶绿素含量差异不显著,Cd2+对叶绿素的破坏占主导;Cd2+-Cr6+复合污染处理时SOD、POD活性仍表现为先增加后下降趋势,但SOD、POD活性与Cd单一处理时比较有降低现象,且POD的活性低于对照;而MDA含量仍随浓度的增加而增加,且高于单一处理,Cd2+-Cr6+复合污染的毒性效应高于单一污染的毒性效应,表现为协同作用。

Zn^(2+)与Cr^(6+)对水车前毒害的协同效应

比较研究了水体中单一Cr6+及外施Zn2+后对水车前抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)和叶绿素含量的影响,以探讨金属元素联合作用机理。结果表明:单一Cr6+处理下,1 mg·L-1处理浓度可产生一定的积极刺激作用, 表现为提高了SOD、POD和CAT活性和增加了叶绿素含量。与单一Cr6+处理相比,施加不同浓度的Zn2+后都不同程度地削弱了保护酶活性,叶绿素含量下降的幅度也更明显。这表明Zn2+的加入,削弱了水车前保护酶系统的保护作用,使水车前对Cr6+胁迫的耐性减弱,协同作用的趋势显著。

铁氧体法处理废水中Cr^6＋、Cu^2＋的实验研究

采用铁氧体法处理Cr^6＋、Cr^6＋和Cu^2＋混合废水。实验结果表明。在还原阶段pH=3.5，共沉淀阶段pH=8.0，控制反应温度为60℃时，Cr^6＋的处理效果最好；在还原阶段pH=3.5，共沉淀阶段pH=9.0，控制反应温度为60℃时Cr^6＋和Cu^2＋混合废水中Cr^6＋和Cu^2＋的处理效果最好。且处理后Cr^6＋和Cu^2＋均低于国家规定的总铬和铜的最高允许排放浓度。实验还对处理后得到的残渣铁氧体进行红外分析和热分析。

用光催化剂TiO_2/WO_3处理含Cr^(6+)废水

采用复相光催化剂TiO2/WO3对含重铬酸钾的废水进行处理。探讨了光催化剂的配比、试液的起始浓度、光催化剂的用量、试液的pH值、光照时间与重铬酸钾溶液还原率的关系。实验结果表明:催化剂配比m(TiO2)∶m(WO3)=6∶1,试液起始浓度为125mg/L,催化剂用量为0.200g,pH=4.4,光照6h,重铬酸钾溶液的还原率可达98.5%。该方法具有操作工艺简单、节省能源、所需设备少、处理彻底、氧化能力强、无二次污染等优点。