磁性生物炭对铅镉离子的吸附动力学

采用水热合成法制备磁性生物炭,利用XRD、FTIR和BET分析磁性生物炭的结构、官能团种类和比表面积,并研究磁性生物炭对Pb^(2+)、Cd^(2+)的吸附机理。结果表明,磁性生物炭含有丰富的含氧官能团和芳香结构,磁性物质为Fe_(3)O_(4)颗粒。Pb^(2+)、Cd^(2+)在磁性生物炭上的吸附是一个高温自发、吸热且熵增的过程,其吸附过程符合准二级动力学方程,表明化学吸附占据优势,吸附过程是由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。Pb^(2+)在磁性生物炭的吸附机制,主要与含氧官能团(—COOH、—OH、C—O—C)的络合作用和π电子的配位作用有关,还存在氧化还原反应。磁性生物炭吸附Cd^(2+)的机制,主要与—COOH、—OH和π电子的络合作用有关,C—O—C和氧化还原反应不参与磁性生物炭对Cd^(2+)的吸附。

磁性生物炭对铅和镉离子的竞争吸附动力学

以玉米秸秆为原材料,通过水热合成法制备磁性生物炭,结合SEM、EDS、XRD、FTIR、BET技术对其进行表征,并研究温度、竞争作用对磁性生物炭吸附Pb^2+、Cd^2+的影响。利用准一级、准二级动力学模型和双室模型对所得数据进行拟合。结果表明,磁性生物炭含有丰富的含氧官能团及芳香结构,表面覆盖Fe 3O 4颗粒。磁性生物炭对Pb^2+、Cd^2+的吸附过程符合准二级动力学方程,表明化学吸附占主导地位。无论是单独吸附还是竞争吸附,Pb^2+在磁性生物炭上的吸附量高于Cd^2+,且升温有助于吸附反应的进行。双室模型也能较好地描述Pb^2+、Cd^2+在磁性生物炭上的吸附过程。Pb^2+、Cd^2+的吸附均以快室吸附为主,升温有助于提高快、慢室吸附速率。Pb^2+在快室吸附中的竞争能力高于Cd^2+,其竞争能力随温度升高而增大。Pb^2+于慢室吸附中的竞争能力在25℃时占优势,但随着温度升高,Cd^2+在慢室吸附中的竞争能力逐渐增强。

原位肝小叶血窦微循环网络全域血流动力学实验模型构建

目的肝小叶血窦微循环网络结构及血流动力学是肝脏发挥生物学功能的关键。相对于局域肝小叶或单个肝血窦而言,肝小叶血窦微循环网络的全域结构与血流动力学分布特征还远不清楚。肝血窦直径较小(7~15μm),小叶内血窦微循环系统结构复杂,故3D打印技术也很难获取可用于解析肝小叶血窦微循环网络全域血流动力学的实体模型。

醋柳愈酯临床药代动力学及相对生物利用度研究

醋柳愈酯(GASL,又称乙酰水扬酸愈创木酚酯)是意大利生产的新药,临床上治疗慢性气管炎取得较好疗效,本文报告该药粉剂或胶囊在健康志愿者的药代动力学及相对生物利用度。健康志愿者男、女各5名,年龄26—49岁分成2组,一组口服GASL粉剂1g。

湖南某县儿童血铅超标健康风险评估

近年来我国发生了多起儿童血铅超标中毒事件,给人民健康造成巨大危害,社会影响恶劣,湖南某县作为著名的有色金属之乡,儿童血铅超标风险极大。文章利用美国环境署开发的综合暴露生物动力学模型(IEUBK)来计算湖南某县儿童由血铅引起轻度精神发育迟滞的发病率。根据收集到的湖南某县儿童环境铅暴露信息预测儿童群体的血铅水平几何均值,进一步估算儿童群体血铅水平超过某一临界浓度(100μg/L)的概率,经过计算得出该县每1 000名儿童中有11.3名儿童可能得轻度精神发育迟滞,说明该县环境污染严重,由此给当地儿童血铅超标带来的风险极大,需采取措施,控制污染,保障儿童身体健康。

铅暴露的环境健康风险评估模型的本土化研究

我国现阶段重金属污染引发的群体事件频繁发生,其中铅污染事件尤为突出和严重。铅污染暴露对儿童健康损害的严重性、不可逆性以及铅污染后果的积累性和潜伏性特点,使得铅暴露的环境健康风险评估对中国的铅污染防治具有重要意义。目前,国际上最常用的铅污染暴露的儿童健康风险评估模型是美国EPA开发的IEUBK模型。为使IEUBK模型在中国得到更好的应用,本文首先对美国IEUBK模型系统做出如下本土化:1鉴于中国儿童的饮食结构、生活习惯及暴露参数等方面与欧美儿童存在的差异,对IEUBK模型暴露模块中的膳食模块和土壤-灰尘模块的数学模型进行改进;2探讨IEUBK模型中生理毒物代谢多隔室模型的高速精确的迭代算法。即针对生理毒物代谢多隔室模型的线性特征,通过离散化方法转化为线性方程组,引进中间变量,设计出了不需要进行高阶矩阵计算、存贮量较小、计算速度快且大样本模拟计算时优点明显的模型求解的一次迭代算法;3根据改进后的模型算法,编制模型的底层代码程序,并优化设计出友好的IEUBK模型系统中文输入界面。接着,对本土化IEUBK模型系统进行测试,测试结果表明:模型迭代算法的计算快速、结果准确,输入界面友好。然后,对本土化IEUBK模型进行实证分析,实证结果显示:本土化IEUBK模型的血铅预测值与血铅实测值的统计学差异并不显著。因此,本土化的IEUBK模型可在中国推广应用。最后,本文探讨了本土化的IEUBK模型系统的进一步改进方向及其在中国环评、环境标准制定及环境诉讼等方面的应用。

庆大霉素与氨苄青霉素合用人体药代动力学的研究

本文对庆大霉素(GM)与氨苄青霉素(AM)合用在健康成人体内的药代动力学进行了研究,以探讨AM对GM药代动力学的影响。受试者7人,男4人,女3人。

风化煤固定化微生物材料对铅的吸附特性及机理

风化煤固定化微生物材料较游离微生物能更好地钝化重金属。研究旨在探究风化煤固定化微生物材料的铅吸附性能及机理,为其污染场地应用提供理论指导和依据。以风化煤固定化微生物材料为对象,通过批量吸附试验系统研究材料的用量、pH、吸附时间和铅溶液质量浓度对其吸附性能的影响,并采用动力学、热力学模型拟合的方式描述铅吸附过程,结合扫描电镜和红外光谱技术对吸附机理进行探究。结果表明,风化煤固定化微生物材料用量为0.4 g/L、pH值为4、吸附时间大于12 h时,在200 mg/L铅溶液中吸附性能最优,最大吸附量达到338 mg/g;拟二级动力学模型和Langmuir模型显示,该吸附过程以化学吸附为主,且铅离子以单分子层的形式排列;热力学分析表明,该反应是自发的吸热反应,温度升高会促进反应的发生。材料表面钙、钠等元素的离子交换作用及羟基、羧基、羰基、酰胺基等活性基团的络合沉淀作用,促进了风化煤固定化微生物材料的铅吸附作用。在铅质量浓度为200 mg/L,材料用量为0.4 g/L、pH值为4、吸附时间大于12 h时,可实现材料吸附性能的最大化。材料表面的Ca、Na等元素与铅的离子交换作用以及羟基、羧基、羰基、酰胺基与铅的络合沉淀作用是其主要作用机制。

武汉市学龄前儿童血铅水平调查

为了解武汉市幼儿血铅水平 ,以正确评价环境铅污染对儿童健康的影响 ,我们对武汉市 2～ 5岁学龄前儿童进行了调查 ,调查结果表明已有 5 0 %的幼儿血铅超过了目前认为的安全限值 ( 10 0μg/L )。文章对调查结果进行了分析 。

铅暴露对人体健康风险评价的模型综述

铅是一种在暴露环境下,可以通过手口途径或者皮肤接触而进入人体,从而对人体许多组织器官都产生毒性作用的重金属,其对儿童的危害尤为突出.我国对暴露在铅环境下人体健康的风险评价研究起步较晚,基于血铅指标的铅污染土壤风险评估方法导则仍在探讨建立中.而国外已经存在一些较为成熟的用于成人及儿童的铅暴露吸收和生物动力学模型,其中被广泛接受和使用的是成人血铅模型(ALM)以及儿童在铅中的综合暴露吸收生物动力学模型(IEUBK).前者描述了关于非居住区土壤中铅暴露物对成人风险的评估,且重点针对污染土壤的铅暴露物所导致的孕妇体内胎儿的血铅浓度进行评估;后者则重点预测6—84个月的儿童在铅的综合暴露下的健康风险.本文旨在通过对这些模型进行对比总结,从而提出可用于我国铅污染风险评估的理论依据及指导方法.

城市土壤中铅地球化学过程与儿童铅暴露的关系

基于文献计量法,探究城市土壤铅地球化学过程研究的关键问题、分析有害金属铅的儿童暴露风险、探索铅污染微生物修复的基础。城市土壤典型有害金属铅生态地球化学过程与机制、生态毒理与低铅暴露效应和风险、污染控制与修复以及相关知识及理论是铅生态地球化学研究的热点和趋势。我国城市土壤典型有害金属铅污染是儿童血铅污染的重要来源,加强城市土壤铅污染治理修复与预防儿童血铅污染和铅中毒是我国城市环境铅污染防控的重要工作内容,急需加强。

具有详细解剖学结构的1岁学步儿童头部有限元模型构建及验证

目的构建详细的1岁学步儿童头部有限元模型,探究其颅脑损伤机制,完善人体有限元生物力学模型数据库。方法基于我国1岁儿童真实详细的头部CT数据,借助医学软件Mimics获得头部几何结构数据,利用逆向工程软件划分NURBS曲面片和构建工程模型,利用有限元前处理软件划分网格,参照解剖学和尸体实验等数据,验证1岁学步儿童头部有限元模型的有效性并初步分析其损伤机制。结果构建了中国男性1岁儿童头部有限元模型,模型包括并区分了大脑及小脑的灰质和白质、海马体、囟门、矢状骨缝、冠状骨缝、脑干、脑室等,几何尺寸符合解剖学统计数据。利用头部模型重构了儿童头部静态压缩尸体实验和跌落尸体实验,结果表明,该头部模型与尸体实验表现了相近的力学特征,验证了模型的有效性。计算表明不同压缩速率下颅骨刚度不同,会导致不同损伤结果。结论所构建的包含详细解剖学结构的1岁儿童头部有限元模型具有较高的生物仿真度,借助构建的模型可分析深部脑组织各部位的详细损伤情况,特别是闭合性颅脑损伤,为相关研究及临床应用提供有效的工具和手段。

儿童铅中毒现状及对策

铅不是人体必须的微量元素,就人体而言,血铅的生物接触限值应该为零。但现实生活中铅对人类健康所构成的严重威胁已成为国内外医学专家关注的重要课题,尤其是低浓度铅对儿童危害的研究更加深入。典型的儿童铅中毒在临床上已非常少见,多数病例则表现为亚临床型无症状性铅中毒,这种铅中毒早期又不易发现,多在上学后才被发现,当发现时又往往为时已晚。因铅中毒对中枢神经系统,尤其是对儿童智能产生的损害是不可逆转的。

铅药物代谢动力学模型的发展与应用

高铅暴露环境对人体健康的危害已得到了充分的认识，因此低铅暴露环境对人体健康的影响受到越来越多的关注，特别是慢性铅中毒对儿童健康的危害。即使是低至10μg／L的血铅水平，仍然会对儿童的中枢神经系统、生理发育、智力、语言和社会性行为等产生不良影响。

基于IEUBK模型的电子废弃物拆解区环境铅污染对儿童血铅影响的研究

目的根据电子废弃物拆解区环境铅暴露数据，利用IEUBK模型对3-6岁儿童血铅水平进行预测。方法于2010年10月-2011年6月在浙江台州某电子废弃物拆解区采集大气、饮水、土壤、灰尘、谷类、蔬菜、水果、肉类、鱼类样，品测定铅暴露量，并对当地82名3-6岁儿童饮水饮食、呼吸暴露、土壤摄人3种摄入方式进行相关暴露参数调查。利用IEUBK模型，并采用问卷调查、文献查询、实验室检测等方法设定模型参数，预测得出研究区儿童血铅水平。结果在电子废弃物拆解区检测的大气、饮水、土壤、灰尘、谷类、蔬菜、水果、肉类及鱼类样品中铅含量平均值分别为2．838μg／m]、0．67μg，L、41．82mg／kg、212．94mg／kg、0．092mg，kg、0．056mg／kg、0．085mg/Kg、0．125mg／kg、0．159mg／kg，且各种环境介质中铅检出率均在50％以上。利用IEUBK模型，预测出3、4、5-6岁儿童血铅值分别是88、104、101μg，L。结论该研究区环境介质中存在较高水平的铅暴露。

大鼠低钙动物模型初探

人和哺乳动物的血清钙在甲状旁腺素和降钙素的调节下维持在正常范围内,骨是机体的钙库,随时可以调出或存入钙质。甲状旁腺素促进钙从骨库流入血液。降钙索促进血钙流向骨钙库,即使机体严重缺钙,只要这两种激素存在。血清钙仍可维持在恒定范围内,这就是机体的血钙自稳系统。在进行钙剂的生物利用度及药代动力学等基础实验研究中,因为机体血钙自稳系统的存在,无法测出钙剂进入体内后血钙浓度的变化,阻碍了使用非同位素法钙剂药代动力学的研究。为此。我们建立了低钙动物模型。

基于我国西南地区儿童行为模式的IEUBK模型本地化研究

IEUBK(Integrated Exposure Uptake Biokinetic Model for Lead in Children)模型是美国环保署开发并推荐使用的儿童铅暴露风险评价模型,该模型的本地化是将其应用到我国的基础.本研究通过对儿童行为模式参数的敏感性分析,确定了儿童血铅含量对以手口接触为主要方式的土壤/灰尘暴露途径最为敏感.以我国西南Y省某污染区域为试点地区,采用问卷调查和环境介质分析等方法,对IEUBK模型中的儿童行为模式参数、环境介质铅浓度参数、土壤和灰尘摄入量参数进行了本地化.采用本地化后的模型预测了相邻的G省某重金属冶炼项目投产前及投产后5、10和20 a的儿童血铅含量,其几何平均值分别为5.28、5.77、6.03和6.32μg·dL-1;如果直接引用基于美国的模型默认参数,预测出的20 a后儿童血铅含量偏低61.39%.

警惕儿童铅中毒

当提及应该警惕儿童铅中毒这一问题时,许多家长甚至一些儿科医生也并不理解,认为自己的孩子和患者并没有受到铅的影响。 我国环境医学工作者从大量的调查结果中认定,铅中毒已在严重地影响着我国儿童的身体健康。

花生壳生物炭对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附及影响因素分析

以花生壳生物炭为吸附材料,通过批量试验探究了pH值、生物炭投加量、初始重金属离子浓度、吸附时间对生物炭吸附Pb^(2+)和Cu^(2+)的影响,并利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型、准一级和准二级吸附动力学模型分别进行等温吸附和吸附动力学分析。结果表明,花生壳生物炭吸附Pb^(2+)和Cu^(2+)的适宜pH值分别为4. 5～5. 5和5～6。在Pb^(2+)和Cu^(2+)的初始浓度分别为100和75 mg/L,花生壳生物炭投加量分别为2和6. 25 g/L,吸附时间分别为480和900 min条件下,Pb^(2+)和Cu^(2+)达到吸附平衡时的吸附量分别为49. 32和11. 35 mg/g,且吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型。同时发现,花生壳生物炭能更快更好地吸附Pb^(2+)。

核桃青皮生物炭对重金属的吸附效应分析

以核桃青皮为原料,分别在300、500和700℃的条件下经过限氧热解制备了核桃青皮生物炭WP300、WP500和WP700,并应用于溶液中Pb^(2+)、Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附去除.结果表明,中等热解温度下的WP500具有最高的重金属吸附性能,且在溶液初始pH为8时吸附效果最佳,对Pb^(2+)、Cu^(2+)和Cd^(2+)的去除率分别为97.87%、99.78%和71.15%.不同吸附体系下所需的生物炭投加量不一致,在单一金属体系中,WP500对Pb^(2+)、Cu^(2+)和Cd^(2+)的最佳投加量为1.3、2.1和1.9 g·L^(-1),而在复合污染体系下,生物炭最佳投加量为5.1 g·L^(-1).此外,在单一和复合重金属反应体系中,WP500对3种重金属的吸附量均呈现出Pb^(2+)>Cu^(2+)>Cd^(2+)的规律,且在竞争吸附条件下,3种吸附质之间不存在协同或拮抗作用.等温吸附模型拟合结果显示,WP500对Pb^(2+)、Cu^(2+)和Cd^(2+)的固定方式较为多元,而动力学拟合结果则证明了WP500与Pb^(2+)、Cu^(2+)和Cd^(2+)之间主要是化学吸附.分析表明核桃青皮生物炭对3种重金属的吸附机制涉及孔隙填充、静电吸附、离子交换、矿物沉淀、官能团络合和π-π电子供体-受体相互作用.本研究为核桃青皮的资源化利用提供了一种新的视角.