Zn^2＋、Co^2＋和Mn^2＋对人工湿地基质生物膜的影响

研究了金属离子Zn2+,Co2+和Mn2+对复合垂直流人工湿地基质生物膜脱氢酶活性和多糖含量的影响.结果表明,在生物膜混合液中添加Zn2+能在短时间内(6h)迅速提高生物膜的酶活性,增加多糖含量,浓度为2mg/L的Zn2+可以在较长时间(72h)内保持生物膜的酶活性并且促进多糖的积累.Co2+和Mn2+对生物膜脱氢酶活性及多糖含量的影响较为相似.当Co2+浓度<1mg/L、Mn2+浓度<2mg/L条件下,6h时,对脱氢酶活性呈现了不同程度的促进作用,但随着Co2+和Mn2+离子浓度的增加,对脱氢酶活性的影响则表现为抑制作用,并且随着时间的延长,抑制作用越来越明显.在所研究的浓度和时间范围内,Co2+和Mn2+对多糖含量没有明显影响.

幼刺参不同部位对Zn^2＋、Cu^2＋的蓄积动力学研究

以幼刺参为实验材料,在10℃、15℃、20℃条件下测定其体壁、消化道及呼吸树中Zn2+、Cu2+的蓄积量、蓄积速率及浓缩系数。研究发现,10℃时,Zn2+于第8 d在刺参体壁、消化道达到蓄积顶点,最大蓄积量分别为245.48×10-6和973.35×10-6;Cu2+于15℃,第8 d在幼刺参体壁和消化道达到最大蓄积量,分别为9.34×10-6和59.65×10-6;20℃时,Cu2+于第8d在呼吸树达到最大蓄积量,为622.37×10-6。研究表明,刺参消化道对Zn2+的蓄积大于体壁的蓄积,刺参呼吸树对Cu2+的蓄积大于消化道和体壁的蓄积。同时,温度显著影响Zn2+、Cu2+的蓄积。为了更好地理解Zn2+、Cu2+不同温度下在幼参体内的蓄积过程,本研究采用经典的非线性最小二乘估计原理构建数学模型,很好地模拟了重金属在不同的组织中随时间变化的动力学过程。

斜纹夜蛾幼虫不同组织对Zn^2＋积累作用的比较研究

通过在人工饲料中添加不同质量分数的Zn2,研究了植食性昆虫斜纹夜蛾Spodoptera lituraFabricius连续3代幼虫取食含不同质量分数Zn2+饲料后,第1和第3代6龄幼虫不同组织对Zn2+的积累作用。结果表明,经连续3个世代的胁迫,Zn2+在第1、3代斜纹夜蛾6龄幼虫脂肪体、表皮和中肠中的积累量随幼虫饲料中Zn2+质量分数及胁迫时间的增加而升高;中肠对Zn2+的积累作用最强,表皮次之,脂肪体最低。

不同藻密度下Zn^2＋浓度对萼花臂尾轮虫实验种群增长参数的影响

为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试生物对水环境中Zn2+污染进行监测的敏感指标,在不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度(1.0×106、2.0×106和4.0×106个/m L)下不同浓度(0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mg/L)的Zn2+对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)实验种群增长参数的影响。结果表明,25℃以及1.0×106、2.0×106和4.0×106个/m L藻密度下Zn2+对萼花臂尾轮虫的24 h LC50值分别是6.647、8.102和5.873 mg/L。与各食物密度下的对照组相比,当食物密度为1.0×106个/m L时,各浓度的Zn2+对萼花臂尾轮虫的各种群增长参数均无显著性影响(P>0.05)。当食物密度为2.0×106个/m L时,各浓度的Zn2+均显著延长了轮虫的生命期望、世代时间和平均寿命,提高了轮虫的净生殖率;除0.3 mg/L外,其他浓度的Zn2+显著提高了轮虫的种群内禀增长率。当食物密度为4.0×106个/m L时,0.1、0.3和0.7mg/L的Zn2+显著提高了轮虫的种群内禀增长率,0.7和0.9 mg/L的Zn2+显著提高了轮虫的后代混交率。藻密度对轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率、平均寿命和后代混交率均有极显著性影响(P<0.01),Zn2+浓度对轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率和后代混交率均有极显著性影响(P<0.01),藻密度和Zn2+浓度之间的交互作用对轮虫的生命期望、种群内禀增长率和后代混交率均有显著性影响(P<0.05)。2.0×106个/m L食物密度下,Zn2+浓度与轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率和平均寿命之间具有显著的剂量-效应关系;4.0×106个/m L食物密度下,Zn2+浓度与轮虫的后代混交率间也具有显著的剂量-效应关系。

交联壳聚糖对Zn^2＋的吸附性能

研究了甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂(AECTS)对Zn2+的吸附行为,探讨温度、溶液的pH、反应时间、再生次数等因素对吸附性能的影响,并用红外光谱(FTIR)和光电子能谱(XPS)对吸附产物表面的元素结构及其结合能的变化进行表征。结果表明,AECTS对Zn2+的吸附导致AECTS结构和性能发生显著变化。FTIR和XPS分析表明,Zn2+以配位键的形式吸附于AECTS,使AECTS中氨基的伸缩振动、变形振动发生了明显变化,N原子发生化学位移,而AECTS分子链上的羟基没有直接参与配位反应;AECTS对Zn2+有较强的吸附能力和较快的吸附速率,在30℃、Zn2+初始质量浓度为1g/L的溶液中,吸附量可达163mg/g树脂,是壳聚糖饱和吸附量的1.7倍左右;吸附量受pH的影响较大,在pH=5时吸附量最高;AECTS对Zn2+的吸附行为符合Freundlich等温吸附方程,温度升高吸附量增大,该过程为一吸热过程;AECTS经再生重复使用5次,吸附量基本不变。

重金属Zn^2＋胁迫下麦长管蚜的取食行为

为了探索重金属锌长期胁迫对麦长管蚜(Sitobion avenae)取食行为的变化影响,在模拟自然的实验室条件下,用不同浓度Zn^(2+)溶液浇灌土壤,通过土壤-小麦-蚜虫体系连续处理麦长管蚜15代,用EPG(刺探电位技术)对第1、5、10、15代成蚜的取食行为进行了监测。结果表明,第1代和第5代时,200 mg/kg的Zn^(2+)处理后np波和C波的总持续时间和数量显著低于对照,800mg/kg的Zn^(2+)使其显著增加。到第15代,高剂量的Zn^(2+)处理后np波和C波的总持续时间和数量均显著高于对照。涉及分泌唾液的E1波持续时间及涉及被动取食营养的E2波出现次数并未受到低剂量Zn^(2+)的显著影响,但高剂量的Zn^(2+)处理后单独E1波、伴随稳定E2的E1波总持续时间及E2波的数量均显著降低。麦长管蚜的取食行为会受到重金属锌的影响并且会在高剂量Zn^(2+)的胁迫条件下产生积累效应,而低剂量的Zn^(2+)则促进麦长管蚜对小麦的取食行为。针对重金属而言,此效应发生改变的关键浓度为400 mg/kg,蚜虫取食行为发生改变的关键世代为第5代和第10代。

Cd^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Pb^2＋对菹草生长胁迫影响及其应答机制

为探求不同浓度的Cd^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)对菹草(石芽)的生长发育的胁迫及其应答机制,对菹草(石芽)的生长状况、叶片的叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶系统等进行了分析。结果如下:Cu^(2+)、Cd^(2+)质量浓度大于0.5 mg/L,植株无法正常生长或存活;Cu^(2+)胁迫下,植株受损程度相对严重。Zn^(2+)、Pb^(2+)质量浓度小于10 mg/L时,菹草仍可以正常生长,但Pb^(2+)胁迫程度比Zn^(2+)较轻。综上,在相同质量浓度下,4种重金属对菹草(石芽)的胁迫强弱依次为Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)。本研究为生态修复中水生植物的金属阈值提供了有价值的参考。

Zn^2＋对SBR污水处理系统中污泥活性的影响

针对不同质量浓度重金属对污泥活性的影响问题,采用模拟SBR反应器研究了不同质量浓度的Zn2+对活性污泥污水处理系统的影响。结果表明,Zn2+对SBR污水处理系统处理效果的抑制作用随着质量浓度的增加而增强。Zn2+投加的质量浓度为20mg·L-1时,Zn2+对有机物和氨氮的去除没有明显的影响;当Zn2+质量浓度为40mg·L-1时,Zn2+对活性污泥的抑制作用在实验前期表现明显,后期不显著;当Zn2+质量浓度为80mg·L-1时,对系统中污泥的活性抑制明显,对CODCr和NH4+-N去除率的抑制率分别达到27.8%和49.4%。此外,研究结果也表明,活性污泥对Zn2+冲击作用具有一定的自适应能力,且在低于40mg·L-1时硝化菌的适应调整能力较降解COD好氧菌群强。

Zn^2＋、Co^2＋和DMBI对脱氮假单胞杆菌发酵生产VB12的影响

考察了Zn2+、Co2+和DMBI(5,6-二甲基苯并咪唑)对脱氮假单胞杆菌(Pseudomonas denitrificans)生物合成VB12的影响。结果表明:在发酵培养基中添加一定量的Co2+和DMBI能显著提高VB12的生物合成量,而添加Zn2+能提高发酵液中ALA(δ-氨基乙酰丙酸)和PBG(胆色素原)的合成量,从而促进VB12的合成。在此基础上,利用DPS数据处理系统(Data Processing System)的二次回归旋转中心组合实验对Zn2+、Co2+和DMBI 3个因素进行优化,确定了ZnSO4.7H2O、CoCl2.6H2O、DMBI在发酵培养基中的最佳浓度分别为141.11、222.68和77.33 mg/L,经过优化后发酵液中(发酵96 h)VB12的浓度由69.36 mg/L提高到了78.23 mg/L。

2-羟基-1-萘甲醛缩-2-萘甲酰腙对Zn^2＋的选择性识别

设计合成了识别Zn2+的荧光传感分子——2-羟基-1-萘甲醛缩-2-萘甲酰腙(3)。通过红外光谱、核磁共振谱和质谱测试技术表征了其结构。利用其光谱性质研究了该物质对几种过渡金属离子的识别性质,初步探讨了其结合模式。结果表明,在乙腈介质中,受体分子3表现出对Zn2+良好的选择性,Zn2+的加入导致受体分子3的吸收光谱在435nm处出现1新峰,其吸光度逐渐增强,同时于239、302、330、342和387nm处观察到5个清晰的等吸收点;在516nm处荧光增强101倍,而其它过渡金属只引起受体分子3的荧光略微增强。Job法实验揭示受体分子3与Zn2+的结合比为1:1。

改性沸石去除废水中Zn^2＋的试验

采用NaCl-MnO2联合的方式对天然斜发沸石进行改性,在静态条件下,对改性斜发沸石处理模拟含锌废水进行了试验研究,考察了吸附时间、吸附剂投量、Zn^2＋初始浓度和pH对改性斜发沸石吸附Zn^2＋的影响。结果表明：当温度为25℃、pH为5.0～6.0、Zn^2＋初始浓度≤50 m g/L时,按锌与改性斜发沸石质量比为1：40投加改性斜发沸石进行处理,Zn^2＋去除率可达90%以上,模拟含锌废水经改性沸石处理后,水中锌含量低于国家排放标准。改性斜发沸石对Zn^2＋的吸附规律符合Langm uir吸附等温线和准二级动力学模型,相关系数分别为0.927 5和0.999 2。

Zn^2＋对球等鞭金藻3011细胞膜电位和膜通透性的影响

目的:用亲脂性阴离子荧光染料双(1,3-二巴比妥酸)-三次甲基氧烯洛尔和碘化丙啶标记球等鞭金藻3011(Isochrysis galbana 3011),研究Isochrysis galbana 3011受Zn2+作用时膜电位和膜通透性的变化。方法:对处理藻液进行流式细胞技术检测和荧光显微镜镜检,通过对比实验设计,实验数据使用SPSS17.0统计软件进行方差分析。结果:5μg/L Zn2+作用4min可使Isochrysis galbana 3011细胞内荧光强度明显增强,并促使膜的通透性发生剧烈变化,与对照组比较具有统计学意义。结论:找到一种快速动态测定Isochrysis galbana 3011细胞膜状态的方法,发现5μg/L的Zn2+能引起Isochrysis galbana 3011细胞膜的部分去极化,并改变膜的通透性,Zn2+的吸收有可能与钠通道联动有关。

耐尔蓝衍生物应用于Cu^2＋和Zn^2＋的分辨性光学传感

Cu^2＋，Zn^2＋等过渡金属离子在生物细胞的新陈代谢中，如金属酶催化、基因表达及细胞凋亡等方面起着重要的作用。特异性的光学探针是监测这些金属离子的重要工具。因此，设计新的光学探针应用于生物及环境中过渡金属离子的传感具有十分重要的意义，是当前细胞生物学、分析化学等相关领域的研究热点。

Cu^2＋、Pb^2＋和Zn^2＋对大型溞的单一及联合毒性效应

重金属的复合污染毒性效应研究在生态环境评价中具有重要的实践意义．本研究以大型潘为试验材料，通过静水生物测试法，研究Cu^2＋、Pb^2＋和Zn^2＋三种金属离子对其的单一毒性及联合毒性效应．单一毒性实验结果表明，Cu^2＋、Pb^2＋和Zn^2＋对大型溢的毒性大小顺序为Cu^2＋〉Pb^2＋〉Zn^2＋联合毒性实验结果表明，Cu^2＋-Zn^2＋、Cu^2＋-Ph^2＋和Cu^2＋-Pb^2＋-Zn^2＋三组的联合毒性均表现为协同作用，Ph^2＋-Zn^2＋的联合毒性表现为拮抗作用．联合毒性与毒物的组合有关，与毒物配比和暴露时间没有关系．

基于高通量测序的壳寡糖-Zn^2＋配合物对衰老模型小鼠肠道菌群结构的影响

考察壳寡糖-Zn^(2+)配合物对D-半乳糖诱导衰老小鼠肠道菌群结构的影响。以D-半乳糖注射法制备氧化衰老模型小鼠,设立空白、模型对照、阳性对照(V_C)、壳寡糖、Zn SO_4、壳寡糖+Zn SO_4和壳寡糖-Zn^(2+)配合物组,持续给药30 d后,取小鼠盲肠部分进行肠道菌群分析。结果发现,各样本有效序列范围为31727~36486条、OTU个数范围为255~376,其中空白组OTU数较低、壳寡糖及其配合物组OTU数量较高。在门水平,D-半乳糖显著影响(p<0.05)空白组厚壁菌门、拟杆菌门丰度及相互关系,壳寡糖和壳寡糖-Zn^(2+)配合物对模型小鼠厚壁菌门、拟杆菌门具有一定恢复作用。在科水平,相比于正常组,模型组Bacteroidales_S24-7_group丰度大幅增加,而壳寡糖-Zn^(2+)配合物给药后Bacteroidales_S24-7_group丰度值显著降低(p<0.05),同时其对消化球菌科、内瘤胃菌科及毛螺菌科丰度也具有一定的提升作用。与模型组相比,壳寡糖-Zn^(2+)配合物提高了样本Ace、Chao和Shannon指数,同时降低了Simpson指数。聚类和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)发现,壳寡糖-Zn^(2+)配合物与V_C给药组相比,肠道微生物相似性无显著性差异(p>0.05),且能使肠道菌群比例和分布更加接近于空白组样本。D-半乳糖诱导显著影响小鼠内肠道菌群的丰度及结构组成,而壳寡糖-Zn^(2+)配合物对模型小鼠肠道菌群结构具有一定逆向恢复作用。

PH对硫酸盐还原菌转化Zn^2＋的影响

本实验研究了硫酸盐还原菌（SRB）处理在不同PH值下的重金属合锌废水的锌离子去除率及在同-PH值下不同时间的锌离子的去除效率，从而得到了锌离子去除效率的最佳PH环境及去除效率最优的时间。结果表明：当PH=7时，硫酸盐还原菌对锌离子的去除率最高，为99．66％；且锌离子的最优处理时间为72h-96h之间。

多孔沸石颗粒对Zn^2＋的吸附

采用优质斜发沸石，先粉碎至150目，然后添加6％、细度为200目的优质煤粉，加水拌均，挤压成粒径为3mm的颗粒，低温烘干后，再慢慢升温至550～600℃灼烧60min，制成表面半陶瓷化的多孔质沸石颗粒。

流动注射分析法测定成烟产物中的Zn^2＋

采用流动注射分析技术建立了Zn^2＋的FIA分析方法．谊分析方法可行、简便。其数据可靠，具有较好的选择性和重现性．样品测定频率大于30个／h；在1．0～5．0mg／L范围内呈良好的线性关系，γ=0．9999；回收率大于98%．实现了烟幕剂成烟产物中Zn^2＋的快速定量测定．