基于适配体-杂交链式反应比色检测生鲜牛乳中四环素类抗生素

)以特异性识别四环素类抗生素(TCs)的广谱型适配体为识别元件,结合杂交链式反应(HCR)信号放大策略,提出了一种TCs多残留比色检测方法,并优化了检测条件和进行了方法学考察。取40 nmol·L^(-1)生物素化检测探针(bio-DP)溶液加入到包被有亲和素的酶标板中,室温孵育后加入牛血清白蛋白(BSA)溶液,封闭反应1 h。加入生鲜牛乳样品稀释液,室温孵育20 min,如果样品中含有TCs,TCs与bio-DP的适配体序列结合,其发夹结构被打开。加入200 nmol·L^(-1)生物素化发夹DNA1(bio-H1)溶液和200 nmol·L^(-1)生物素化发夹DNA2(bio-H2)溶液,室温下进行HCR 40 min,从而形成具有多个重复单元的双链DNA(dsDNA)纳米线。加入辣根过氧化物酶(HRP)标记链霉亲和素(SA-HRP),室温孵育标记dsDNA。加入显色剂[含3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)],HRP催化TMB生成蓝色物质,显色5~8 min后终止反应,在酶标仪中于450 nm测量上述体系的吸光度。结果显示,bio-DP对四环素、土霉素、金霉素和多西环素具有高特异性,和卡那霉素、庆大霉素、氨苄青霉素、泰乐菌素、磺胺嘧啶和恩诺沙星等抗生素无交叉反应。四环素、土霉素、金霉素和多西环素的质量浓度总和在0.8~100μg·L^(-1)内与对应的吸光度总和呈线性关系,检出限(3s/k)为0.18μg·L^(-1)。对生鲜牛乳样品进行加标回收试验,TCs回收率为86.4%~106%,测定值的相对标准偏差(n=3)为2.5%~7.1%。方法应用于生鲜牛乳样品的分析,检测结果与国家标准方法GB 31658.6-2021差异不显著(P>0.05),检出的TCs总量也均未超标(GB 31650-2019)。与文献报道的其他方法相比,上述方法兼具简单、快速、检出限低、准确度高等优点,适用于食品中四环素类抗生素多残留的快速检测。

高效降解盐酸四环素的CdS/BiOCl复合光催化剂的制备及性能

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶体均匀沉积在BiOCl的表面。荧光光谱分析数据表明CdS/BiOCl复合材料的电子-空穴分离效果得到有效提高,均优于纯BiOCl材料,且随着Cd(Ac)_(2)·2H_(2)O添加量的增加,复合材料的荧光光谱强度呈现先减弱后增强的现象。根据紫外可见漫反射光谱及XPS价带谱测试结果,计算出复合材料的价带与导带电位。以盐酸四环素作为模拟污染物评价光催化剂的活性,结果表明,CdS/BiOCl复合材料光催化活性更高,仅需经过5 min的可见光照射后,优选的CdS/BiOCl(CB-8)复合材料对盐酸四环素的去除率可达70.6%,为纯BiOCl的16.2倍。最终,根据XPS价带谱和活性物种捕获实验结果推测了CdS/BiOCl复合光催化剂的光催化反应机理。

KOH活化制备铁基生物质炭及其对四环素和环丙沙星的吸附研究

低代谢程度的抗生素如四环素和环丙沙星会造成较为严重的水体污染,而活性炭对此种污染有一定的吸附作用。活化是改善生物炭吸附特性的主要方法之一。以甘蔗渣为主要研究对象,用KOH为活化剂,以FeCl_(3)·6H 2O为浸渍溶剂,制备了改性生物炭(KFBC),同时制备甘蔗渣生物炭(BC)作为对照。综合多种表征手段分析KOH活化和FeCl_(3)的掺杂对KFBC的结构和理化性质的影响,采用吸附法探究KFBC对溶液中的四环素(TC)或环丙沙星(CIP)的吸附性能和机理。结果表明:KOH活化后会形成更多的碳结构缺陷,影响BC的官能团的种类和数量以及BC的表面电性;FeCl_(3)的掺杂会增强BC的磁性,有利于KFBC的循环利用;吸附反应受pH影响较小,KFBC能够在一个较宽泛的pH范围内进行吸附。KFBC吸附TC或CIP是以化学吸附为主,且是自发、吸热、自由度增加和熵增的过程;KFBC对TC或CIP的理论最大吸附量可达到743和794 mg/g;KFBC的主导机制并非静电吸附,而是以孔隙扩散和π—π作用等为主,氢键和络合作用也发挥了重要作用。

氧化锌纳米颗粒和四环素复合胁迫对好氧颗粒污泥处理低碳源废水的影响

为明确新污染物氧化锌纳米颗粒(ZnO NP)和四环素抗生素(TCA)复合胁迫对好氧颗粒物污泥处理低C/N废水的影响,构建了小试规模的颗粒污泥反应器,探究了ZnO NP和TCA复合影响对AGS处理低C/N废水的影响,分析了出水水质、污泥特征及微生物群落特征的变化,揭示了ZnO NP和TCA复合胁迫对AGS的影响机制。结果表明,ZnO NP和TCA复合胁迫对AGS处理低C/N废水具有拮抗作用。ZnO NP和TCA复合暴露组别内,出水COD和溶解性磷酸盐(SOP)浓度分别为42.8~53.4 mg/L和1.95~2.36 mg/L,对应去除效率分别下降至75.1%~78.5%和70.3%~75.6%,远低于ZnO NP和TCA单一暴露组别。ZnO NP和TCA复合胁迫降低了AGS污泥浓度总固体(TS)至5.5~5.8 g/L,挥发性固体/TS至0.61~0.64,但刺激胞外聚合物(EPS)含量至91.6~93.4 mg/g。此外,ZnO NP和TCA复合胁迫提高了EPS内蛋白质(PN)和多糖(PS)含量,并提高PN/PS。酶活性分析表明ZnO NP和TCA复合胁迫降低了与污染物和营养盐去除相关的关键酶活性。微生物群落结构分析ZnO NP和TCA复合胁迫降低了属水平上与反硝化相关的Tsukamurella、unclassified f_Comamonadaceae、Micropruina和Microbacterium的相对丰度。ZnO NP和TCA复合胁迫产生的生态毒性对AGS具有严重影响。研究结果为理解新污染物ZnO NP和TCA复合胁迫的环境风险具有一定的理论意义。

两种四环素类抗生素单一及复合污染对农田土壤理化性质和土壤酶活性的影响

多数农业用地土壤中抗生素含量在μg·kg^(-1)水平,而μg·kg^(-1)水平抗生素对土壤质量影响的研究较少,因此开展0(CK)、10、100和500μg·kg^(-1)土霉素(OTC)和四环素(TC)的单一及复合污染对土壤理化性质和酶活性的影响研究。结果表明:(1)与CK相比,两种抗生素单一处理土壤pH均显著增加,速效磷(OP)含量均显著降低,且TC处理对pH的增长率和对OP的抑制率均显著高于OTC处理,仅500μg·kg^(-1)TC处理可溶性盐显著降低;单一OTC处理OP含量显著降低,有机质(OM)含量增加,多酚氧化酶(PPO)、脲酶(URE)和蔗糖酶(SUC)活性均显著降低;单一TC处理OP、OM和有效氮(AN)含量均显著降低,PPO和SUC活性均显著下降。(2)在单一OTC处理中加入低含量TC能在一定程度上缓解OTC对土壤的毒害,以10μg·kg^(-1)TC+10μg·kg^(-1)OTC处理综合缓解效果为最佳;而加入较高含量TC则增大OTC对土壤的毒性,且毒性随着OTC含量增加呈上升趋势,以500μg·kg^(-1)TC+500μg·kg^(-1)OTC处理毒性最大;各复合处理组PPO活性均被显著抑制,仅500μg·kg^(-1)TC+OTC复合处理URE活性被显著抑制。(3)土壤理化因子与土壤酶活性密切相关,pH是抑制土壤酶活性的关键因子。综上所述,在μg·kg^(-1)含量水平,单一抗生素处理TC毒性整体高于OTC;低、高含量TC与OTC复合处理分别表现为拮抗作用和协同抑制效应。

稻壳生物炭/过硫酸盐降解水中四环素的研究

以稻壳为原料,制备了稻壳生物炭,并运用FTIR、XRD等进行表征,详细研究了稻壳生物炭/过硫酸盐体系对水中四环素的去除效果和机制,并对四环素降解过程进行了动力学分析。结果表明,制备的稻壳生物炭对过硫酸盐具有良好的活化性能,能协同过硫酸盐实现四环素的高效去除。稻壳生物炭/过硫酸盐体系对四环素的去除率显著高于单一生物炭、过硫酸盐体系和活性炭/过硫酸盐体系。稻壳生物炭/过硫酸盐体系降解100 mL浓度10 mg/L四环素的最佳工艺条件为:生物炭投加量3 g/L,过硫酸盐投加量12 mmol/L,反应温度60℃,初始溶液pH为5.5,反应时间为120 min。该条件下,四环素的去除率达93.9%。FTIR证实,制备的稻壳生物炭表面富含羟基、羧基等含氧官能团,可活化过硫酸盐产生更多硫酸根自由基。此外,水中共存阴离子对降解过程存在不同程度的抑制作用。动力学分析表明,四环素降解过程符合一级反应动力学模型;自由基猝灭实验证实,反应体系主导自由基为硫酸根自由基。

蒙脱土吸附去除盐酸四环素(TCH)实验研究

盐酸四环素(TCH)被广泛应用于医疗、畜牧养殖和农业等行业中,但由于在使用过程中不能被人和动物完全吸收,而是随粪便与尿液排泄进入环境水体,而TCH会破坏生态环境、危害人体健康、催生耐药毒菌,对环境和人体健康造成威胁,因此找到一种经济高效的去除方法对于水质安全非常重要。目前,水中TCH的去除方法主要包括化学法、生物法和物理法,相对于化学与生物处理法,物理法中的吸附法去除污染水体中的TCH具有成本低、环境友好、高效稳定、操作简单的特点,其中在吸附材料的选择上,炭基材料和矿物材料往往呈现粉末状,不易回收,对环境有二次污染的隐患,与之相比,凝胶材料适宜于对有机污染物的去除,因此,寻求一种价格低廉,吸附效果好的吸附剂是目前吸附法的研究热点。蒙脱土(MMT)作为一种土状矿物,表面带有大量永久性负电荷,晶体结构稳定,机械强度高,由于其价格低廉,易于获得,吸附性能优越的特点,在污水处理中,常用于吸附去除重金属离子、染料、酚类化合物,多环芳烃等,去除效果较好,但目前还没单独使用MMT进行TCH吸附方面的研究,鉴于此背景,旨在研究MMT吸附TCH的吸附性能和效果。通过研究,发现Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型对MMT吸附TCH具有较好的拟合效果,表明其吸附为多层吸附,且在60 min内即可达到总吸附量的87%,Langmuir饱和吸附量可达到118.6 mg/g。Gibbs自由能ΔG0皆为负值,表明MMT对TCH的吸附是自发过程,容易进行。计算所得焓变和熵变均大于零,说明吸附进程为吸热过程,吸附随机发生在固液表面,提高温度对吸附有促进作用,与温度影响实验所得结论一致,再次说明吸附过程为吸热反应,提高温度有利于吸附进行。溶液pH对吸附性能影响显著,pH从3增加到10,吸附量先增大后减小,最佳pH值为6~8。这是由于在强酸性条件下,H+与TCH形成竞争吸附,所以MMT对TCH的吸附量较低。当pH值提高,H+浓度降低,与TCH的竞争吸附减弱,因此MMT对TCH的静电吸附量提高。但随着pH值继续升高,TCH逐渐变为H2TC-及HTC2-形态,与带负电荷的MMT之间产生静电斥力,造成吸附量降低。根据上述实验结果和表征分析,分析机理可得,MMT对TCH的吸附过程包括同时包括物理吸附与化学作用,其中化学作用在其中占主导。MMT中的Al-O-H基团能与TCH分子上的三羰基酰胺基团以及羟基基团形成氢键作用,且在pH<5时存在一定的静电引力。综上所述,由于MMT成本低廉,对TCH的吸附速率快,吸附量大,在吸附TCH性能上有其独特优势,因此在实际含TCH废水处理中具有较好的应用前景。

物理化学综合实验设计:氧化石墨烯对盐酸四环素的吸附

本文通过借鉴CDIO工程教育理念,从四个方面对实验进行了改革,使简单的验证性实验转变为综合性实验。首先,构思(Conceive)具有专业特色的实验体系。以氧化石墨烯对盐酸四环素的吸附代替活性炭在醋酸中的吸附,增强实验内容的专业性及社会意义;其次,设计(Design)综合实验方案。提高实验的可操作性和实验结果的稳定性;再次,实现(Implement)学生自主可控的实验过程。提高学生的实验主动性和科学思维的养成;最后,实施(Operate)科学合理的实验过程。在注重实验操作的同时,引导学生运用相关理论知识解决实验问题,使理论与实验有机结合,从而提高实验课的教学效果。

单层Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂的制备及对盐酸四环素的降解应用

采用二甲基亚砜(DMSO)插层法制备单层Ti_(3)C_(2)T_(x),并用共沉淀法合成了高催化活性的Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段进行表征。结果表明:ZnO与Ti_(3)C_(2)T_(x)复合后,其光催化性能得到了明显提升,当Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZnO复合比例为16%时,其具有最佳的降解效果,在可见光照射2h下对盐酸四环素(TCH)降解率可达91.36%。光催化活性的提高主要由于Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZnO表面形成的肖特基势垒有效地抑制了电子空穴的复合,提高了光催化效率。

水热法制备ZnIn_(2)S_(4)材料及其可见光降解四环素的性能研究

采用水热法制备了具有花瓣型的ZnIn_(2)S_(4)光催化剂,通过XRD、SEM、EDS和XPS对样品进行了表征分析,结果表明成功合成单一ZnIn_(2)S_(4)样品,为花瓣型微球状,其化学价态为Zn^(2+)、In^(3+)和S^(2-)。在可见光下,研究了不同前驱体p H值、水热反应时间、合成温度下ZnIn_(2)S_(4)光催化材料对盐酸四环素的降解效果,试验表明在合成温度为160℃、未调pH值、保温时间为12 h条件下合成的花瓣型Zn In_(2)S_(4)样品对盐酸四环素具有最佳降解效果,其降解效率为76.30%。

构建氰基化g-C_(3)N_(4)对四环素的光催化降解研究

本文通过简单的碱辅助热处理法成功制备了一系列氰基官能团化氮化碳光催化剂,改善了氮化碳活性位点低以及光生载流子分离能力差等问题,并采用红外光谱和紫外-漫反射对合成样品进行了详细表征。碱可以破坏氢键,加速尿素的热聚合和氰基的形成,氰基的存在可以捕获氮化碳的光诱导电子,从而抑制电荷重组,极大地提高了氮化碳的光催化降解活性。本文通过制备的氰基化g-C_(3)N_(4)进行光催化性能测试发现,当尿素为15 g、KOH为0.01 g时,制备的氰基化氮化碳的活性最佳。在可见光的照射90 min内,对四环素的去除率为90.8%,比纯的氮化碳(22.9%)效率高了将近四倍。另外,循环实验结果表明,氰基化氮化碳循环4次后,降解率仅下降了5%,证明其催化降解稳定性良好。与纯氮化碳相比,氰基化氮化碳在同一条件下表现出更高的可见光催化降解四环素活性。

一种用于检测四环素和对硝基苯酚的高稳定性镉(Ⅱ)金属有机骨架

采用水-溶剂热法合成了1例金属有机骨架(MOF):{[Cd(L)_(0.5)(4,4′-bpy)_(0.5)]·H_(2)O}_(n)(1),其中H_(4)L=(1,1′∶4′,1″-三联苯)-2,2″,4,4″-四羧酸,4,4′-bpy=4,4′-联吡啶)。通过单晶X射线衍射、元素分析、粉末X射线衍射、热重分析以及红外光谱分析对配合物1的结构进行了表征。单晶结构分析表明1为三维结构,属于单斜晶系,C2/c空间群,Cd连接L^(4-)和4,4′-bpy形成二维平面结构,层与层之间通过L^(4-)连接,构筑成了三维网状结构。该MOF表现出良好的稳定性并且可以通过荧光猝灭法检测四环素(TET)和对硝基苯酚(4-NP),四环素和对硝基苯酚的检出限分别为0.15和0.062μmol·L^(-1)。此外,还研究了其荧光猝灭机理。1可成功应用于延河水样中TET和4-NP含量的测定。

热解温度对玉米芯生物炭碳结构、灰分与吸附四环素的影响

生物炭灰分和碳结构在抗生素吸附过程中的影响尚不明确。本文以玉米芯为原料,在300~800℃下热解制备生物炭(CBCs)及除灰分生物炭(CBCs_AW),研究热解温度对生物炭灰分和碳结构的影响,探究灰分和碳形态与四环素(TC)吸附行为之间的关系。结果表明,随着热解温度升高,生物炭的碳结构由未完全碳化有机质(300℃)逐渐转化为石墨碳结构(800℃),吸附实验结果显示CBC800_AW的吸附量最大,证实石墨碳结构是促进TC吸附量增加的重要因素。CBCs_AW对TC吸附量高于CBCs,说明灰分对TC吸附有一定抑制作用。分析TC吸附性能与生物炭理化性质的相关性,结果显示吸附量与生物炭比表面积、孔体积、芳香性和石墨化程度相关性较高,推测TC的主要吸附机理为孔隙填充作用和π-π电子供体-受体相互作用。研究结果可为生物质资源化利用和抗生素污染修复提供科学依据。

硫化纳米零价铁活化过二硫酸盐降解废水中四环素

硫化零价铁(S-nZVI)因其电子传递效率高、选择性好,近年来在水处理领域应用广泛。将S-nZVI与高级氧化技术结合,可发挥材料优异的催化性能,实现对污染物的高效降解。本文以硫脲为硫源制备高活性S-nZVI,构建S-nZVI活化过二硫酸盐(PDS)高级氧化体系实现对四环素(TC)的高效降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法分析S-nZVI的组成结构和表面形貌,考察硫铁物质的量的比(S/Fe)、硫化时间、S-nZVI投加量、PDS浓度、溶液初始pH和共存离子对TC降解的影响作用,通过活性物种淬灭实验和电子顺磁共振实验(EPR)探究自由基和非自由基活性物质对TC的降解作用,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析TC降解的可能路径。结果表明:纳米零价铁(nZVI)经硫化改性后,比表面积增大,Fe和S均匀地分布在材料表面;S/Fe对TC降解的影响作用较小,TC降解率与S-nZVI投加量和PDS浓度呈正相关,但随着硫化时间增加呈现降低趋势;S-nZVI/PDS体系在较宽pH范围(pH=5~9)内均具有较优的TC降解效果;反应溶液中存在不同阴离子时,TC降解率受到不同程度抑制作用,其中HCO_(3)^(-)抑制作用最为显著;当S/Fe为0.028、硫化时间为2h、S-nZVI投加量为1g/L、PDS浓度为2mmolL,不调节初始溶液pH时,反应120min后TC降解率可达94.6%;S-nZVI/PDS体系的活性物种除常见自由基(SO_(4)^(·-)和HO^(·))外,还包括非自由基活性物质Fe(Ⅳ),但Fe(Ⅳ)对TC的降解作用较小;TC降解主要通过特定官能团裂解和开环反应进行,最终氧化降解成CO_(2)和H_(2)O。

氮氧双掺杂多孔碳对四环素的电吸附及其机制

四环素(TC)约占抗生素总产量和使用量的三分之一,且在水体中难以被降解,导致其在环境中的浓度越来越高而引发难以预估危害的细菌耐药性.因此,开发有效途径对水中四环素进行高效去除具有重要现实意义.本文通过简单的分散聚合物制备了具有高四环素吸附效率的聚酰亚胺衍生碳材料(FCPI).FCPI独特的分级多孔结构、丰富的氧(14.6%)、氮(4.7%)掺杂量和边缘缺陷等可为四环素的吸附提供丰富的活性位点;较大的比表面积、良好的导电性和化学稳定性,可提供稳定的双电层吸附界面.因此,将FCPI制备成电容去离子(CDI)器件的电极片后,FCPI对TC的电吸附容量高达989.5 mg·g^(-1),是传统自吸附的2.3倍(430.2 mg·g^(-1)).FCPI在自然水体中,经过200次吸-脱附循环后吸附容量仍可保持70%以上,具有优异的再生性和循环稳定性.且FCPI在不同水体中均表现出高效的TC吸附性能和同步去除水体中硬度离子的能力,使其在处理复杂水体污染与环境保护方面具有重要的实际意义.

PMS协同Ce改性BiOBr材料光催化降解四环素

采用溶剂热合成法制备Ce(Ⅲ)改性BiOBr催化剂(Ce/Bi摩尔比0.1%~2%),通过XRD、SEM-mapping、XPS、UV-Vis等手段对其结构进行表征分析;以四环素为目标污染物,首次提出构建PMS/Ce(Ⅲ)改性BiOBr光催化体系降解四环素,考察催化剂种类、催化剂投加量、PMS摩尔浓度和p H等因素对反应体系降解四环素效果的影响。结果表明:Ce(Ⅲ)和Bi(Ⅲ)发生同晶置换,使得Ce(Ⅲ)改性BiOBr的最大吸收波长出现蓝移,提高光生电子和空穴的分离效率;PMS协同Ce(Ⅲ)改性BiOBr光催化降解四环素最佳条件:Ce与Bi的摩尔比为1%,投加量为1.0 g/L,PMS浓度为0.3 mmol/L,pH=9;四环素降解过程中,反应体系内主要活性物种为空穴,其贡献远高于硫酸根自由基和单线态氧。经重复利用实验证实,Ce改性BiOBr材料结构具有良好的稳定性。

MOFs材料负载的钴铁尖晶石活化过一硫酸盐降解四环素

通过简单的水热法成功制备了钴铁尖晶石和MOFs材料耦合的磁性功能催化剂CoFe_(2)O_(4)/UiO-66-NH2(CF/U6N),用于活化过一硫酸盐降解水中的四环素(TC)。由于负载后CoFe_(2)O_(4)活性组分分散性的提高和与载体之间的相互作用增强,CF/U6N表现出良好的催化活性和稳定性,在30 min内对TC降解效率可达93.2%。5次循环后,对TC的去除率仍保持在80%以上。同时CF/U6N功能催化剂可适用于较宽的pH值范围(3~9),在无机阴离子共存条件下对TC降解也具有较高的催化活性。猝灭实验和电子顺磁光谱表明TC的降解过程涉及自由基和非自由基路径,且硫酸根自由基和单线态氧均在TC降解过程中起到重要作用。

茎秆模板诱导合成g-C_(3)N_(4)/C及其光催化降解四环素研究

为解决残留在环境中的抗生素给生物带来的巨大危害和潜在威胁,以芦蒿茎秆(较高的纤维素含量)和豆芽茎秆(较低的纤维素含量)作为生物模板,利用茎秆表面凹凸不平的结构作为微反应空间来控制局部双氰胺量并作为结晶晶核,诱导合成薄片状石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并考察其光催化降解四环素性能。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和荧光光谱测试等方法对材料进行了表征,结果表明g-C_(3)N_(4)成功负载在生物炭基体的表面,并且薄片状g-C_(3)N_(4)在生物炭基上分散性较高、团聚体相较低。在模拟可见光照射30 min下,茎秆模板和双氰胺质量比为1:2时合成的g-C_(3)N_(4)/C对四环素(TC)表现出了较好的的降解效率,分别为31.7%和26.1%。循环四次后,ACN-2对TC的降解效率从31.7%下降到27.2%,表明材料的光催化循环稳定性良好。

喹诺酮和四环素两类抗生素对蛋白核小球藻的生理生化响应

以3种常见的喹诺酮类抗生素(氧氟沙星(OFX)、恩诺沙星(ENR)、环丙沙星(CIP))和2种四环素类抗生素(四环素(TC)和土霉素(OTC))为目标污染物,研究其在96 h暴露时间下的藻细胞生长抑制率及对叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、总蛋白(TP)和微量丙二醛(MDA)的生理生化响应。结果表明,5种抗生素的生长抑制与叶绿素a(Chl a)均呈正相关关系;除环丙沙星外,其余抗生素暴露下的MDA含量随浓度的升高而升高;2种四环素的暴露会增强SOD的活性,而喹诺酮类抗生素暴露后会降低SOD的活性。环丙沙星对蛋白核小球藻的生长出现了低浓度促进和高浓度抑制现象,其中环丙沙星的最大促进效应为17.39%,归因于环丙沙星的暴露加速了光合速率并且增强了藻细胞CAT酶的活性。5种抗生素的暴露对TP的生成都有一定的促进作用。研究结果为这5种抗生素对水生生态系统的潜在风险评估提供科学依据和理论基础。

磷掺杂g-C_(3)N_(4)纳米片光催化降解盐酸四环素

针对无金属g-C_(3)N_(4)基光催化材料光激发载流子的快速复合限制了其光催化活性的问题,以双氰胺和羟基乙叉二膦酸(HEDP)为前驱体,结合形貌调控和磷掺杂两种改性方法,制备了不同磷(P)掺杂量的石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米片(PCNNS),对其形貌结构和光学性质进行了表征分析,并研究了降解盐酸四环素(TCH)的光催化性能和降解机理。结果表明:PCNNS-0.5降解速率最高,为块体g-C_(3)N_(4)(BCN)的2.52倍,降解动力学均符合伪一级反应动力学模型;·O^(-)_(2)和h^(+)是降解过程中的主要活性物种;经过4次循环实验,PCNNS-0.5仍具有较高的稳定性和良好的性能。PCNNS良好的光催化性能归因于P原子取代g-C_(3)N_(4)中碳原子所产生的良好的结构、光学和电子性质。