芦竹固相反硝化反应器脱氮效能及去除尾水邻苯二甲酸二丁酯的研究

邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)类污染物不可避免地共存于污水厂尾水,其中邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)是尾水中毒性和浓度较高的一类PAEs。目前固相反硝化技术被广泛应用于污水厂尾水深度脱氮,本研究构建了以芦竹为植物碳源的固相反硝化反应器,探究了反应器的尾水脱氮和DBP去除效能。结果表明:①芦竹固相反硝化反应器能有效去除60μg/L DBP。实验组出水浓度为(3.50±0.38)μg/L,去除率为93.67%±0.72%。DBP出水浓度随着反硝化反应器高度的增加而降低,并在330 mm处基本实现对60μg/L DBP的完全去除。②DBP的存在不影响芦竹固相反硝化反应器对NO_(3)^(-)-N和TN的去除效果,实验组NO_(3)^(-)-N和TN出水浓度分别为(2.31±0.29)和(3.51±0.40)mg/L,去除率分别为84.49%±1.99%和79.35%±2.43%。③添加和无添加DBP反应器中,以有机物和氮代谢为主的Proteobacteria、Bacteroidota、Chloroflexi和Firmicutes仍为优势菌门,反硝化菌属(如Rhodocyclaceae、Sphaerotilus、Candidatus_Competibacter及Thauera)为优势菌属,其中编码硝酸盐还原酶的napA基因丰度最高。研究显示,芦竹固相反硝化反应器基本能够完全去除60μg/L DBP,并同时具有良好的反硝化脱氮效能。

基于非靶向代谢组学研究邻苯二甲酸二丁酯对菜心代谢产物组成的影响

为研究邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)胁迫对菜心代谢产物组成的影响,本文基于非靶向代谢组学,通过主成分分析、偏最小二乘判别分析等多元统计分析方法,对DBP胁迫下菜心不同组织代谢产物的差异及其关键通路进行研究。结果发现:不同DBP浓度胁迫下菜心不同组织存在明显差异的代谢产物有105种,主要分布在36条代谢途径中。P<0.05的代谢途径有3条,即色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)、苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism)和丁酸代谢(Butanoate metabolism)。研究表明,基于非靶向代谢组学可直观反映DBP对菜心代谢产物组成的影响,为后续开发农作物关键通路上的靶向化学调控剂提供科学依据。

黑土微生物量和酶活性对邻苯二甲酸二丁酯污染的响应

邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)是一种在环境中广泛存在的有毒有机化合物,已被我国列为优先控制污染物之一。本研究探讨了不同浓度的DBP污染对黑土呼吸、微生物量以及黑土酶活性的影响。结果表明,DBP污染处理的黑土呼吸速率和微生物量碳较对照均显著增加;微生物氮在DBP污染过程中呈"降低-升高-降低"波动性变化;微生物磷与DBP污染浓度呈显著负相关;DBP对黑土多酚氧化酶表现为先促进后抑制,对转化酶和蛋白酶活性表现为低浓度促进而高浓度抑制;在DBP污染过程中脲酶呈现被激活状态;黑土过氧化氢酶和酸性磷酸酶均受到DBP污染的显著抑制。通过相关性分析发现,土壤微生物量、土壤酶活性与DBP污染浓度之间存在着高度的相关性。由此可推断,DBP污染改变了黑土呼吸、微生物量和酶学活性的代谢特征,进而有可能影响了黑土的生态系统功能,威胁到黑土的可持续利用。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对斑马鱼(Brachydanio rerio)生理生化特性的影响

为了研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对水生生物的毒性效应,将斑马鱼(Brachydanio rerio)暴露于DBP5个浓度组中96h急性染毒,测得其半致死浓度(96h-LC50)为8.51mg·L-1,从而得出其安全浓度为0.85mg·L-1.在此基础上,等对数浓度差设置4个质量浓度0.38、0.85、1.90、4.25mg·L-1进行20d慢性染毒,期间每5d测定斑马鱼的体重、肝重和鳃重,同时测定斑马鱼肝脏、鳃中SOD酶和ATPase活性.结果表明,斑马鱼比肝重总体随DBP浓度的增加和暴露时间的延长而升高(p<0.01),而比鳃重总体变化不大.随DBP浓度增大和暴露时间延长,斑马鱼肝脏、鳃中SOD酶和ATPase活性均显著受到抑制(p<0.01).

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对斜生栅藻的致毒效应研究

为了评估邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对水生生物的毒性效应,采用室内培养的方法,研究了DBP对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的急性毒性效应.实验设置5个暴露组(5、10、20、50、100mg·L-1)和1个对照组(0mg·L-1),暴露96h后分别测定DBP对斜生栅藻生长量、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等生理生化指标的影响.结果表明,各暴露组DBP对斜生栅藻的生长均有抑制作用,随DBP暴露浓度的增大,藻细胞密度逐渐降低,显示出明显的剂量-效应关系.DBP对斜生栅藻的24、48、72、96h的EC50值分别为3.31、15.49、1.95、2.21mg·L-1.叶绿素a、b及类胡萝卜素含量随着DBP暴露浓度的增大呈现相同的变化趋势,均为低浓度(5～10mg·L-1)上升,高浓度(10～100mg·L-1)下降.随DBP暴露浓度的增大,斜生栅藻SOD活性表现为先激活后抑制,在20mg·L-1时SOD活性达到最大值(与对照比较,p<0.05);当DBP暴露浓度≥10mg·L-1时,MDA含量随DBP浓度的增大显著增加(与对照比较,p<0.05,p<0.01).

黑土微生物丰度和多样性对邻苯二甲酸二丁酯污染的响应

邻苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl phthalate,DBP)是一种在环境中广泛存在的有机污染物,已被中国环境检测中心和美国环保署列为优先控制污染物。该研究探讨了黑土微生物丰度和多样性对不同浓度DBP(0、5、10、20和40 mg·kg^(-1))污染的响应。研究结果基本表明,黑土中的细菌、真菌和放线菌的生长(数量)对DBP污染均表现为被抑制效应,且在污染初期抑制效应与DBP浓度呈正相关,随着培养时间的增加有减缓的趋势,但在短期(25 d)内并未完全消除。为了确证这一结果,选择了4种有代表性的微生物,做了进一步的研究。结果同样表明自生固氮菌、亚硝酸氧化菌和磷细菌的生长均受到DBP污染的抑制,且抑制效应与DBP污染浓度呈显著性正相关(P=0.05);但是铁细菌的生长(数量)却受到了DBP污染的促进,且增幅与DBP污染浓度呈现正相关。采用RAPD方法研究表明,黑土微生物的丰富度和Shannon-Weanier多样性受到DBP污染的抑制,且10、20和40 mg·kg^(-1)的污染浓度处理的抑制效应在25 d内并未完全消除。因此,可以得出结论:DBP污染改变了黑土微生物区系结构和功能代谢菌群数量,降低了黑土微生物的多样性与丰度,从而有可能影响黑土的生态系统功能,威胁黑土的可持续利用。

不同邻苯二甲酸二丁酯污染方式对其降解和土壤细菌群落的影响

为准确评估邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染对土壤环境的影响,对比研究不同DBP污染方式[高剂量(20 mg/kg)单次污染处理(S处理)、低剂量(1 mg/kg)累积污染(每7 d污染1次,连续污染20次)处理(R处理)、CK(无污染母土)]对DBP降解及土壤细菌群落的影响。结果表明,土壤细菌群落的α多样性对不同DBP污染方式的响应较不敏感;2种污染方式均显著改变了土壤细菌群落的β多样性,S处理对红壤细菌群落结构的影响较大,R处理对黄棕壤细菌群落结构的影响较大;在2种污染方式处理下,红壤、黄棕壤中部分具有氮素转化、有机物分解、拮抗病原菌和植物促生等重要功能的细菌群落产生了显著扰动;此外,2种污染方式均显著提高了土壤对DBP的降解能力,与S处理相比,R处理的红壤、黄棕壤中DBP的降解半衰期分别缩短了77.18%、28.57%,表明低剂量累积污染处理方式对土壤中DBP的降解有更强的促进作用。

邻苯二甲酸二丁酯污染对老鼠簕幼苗抗逆性生理特性的影响

以红树植物老鼠簕作为实验材料,通过模拟海水实验,研究了不同质量浓度(0、1、2、5、10、20mg/L)的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染暴露对老鼠簕幼苗叶绿素含量、比值及抗氧化酶系统(SOD,POD,CAT)等生理指标的影响。结果表明:(1)当DBP浓度为5mg/L时,DBP污染对老鼠簕幼苗叶绿素含量具有一定促进作用,其余浓度DBP污染均会使老鼠簕幼苗叶绿素含量显著下降; DBP污染对老鼠簕幼苗叶绿素a/b比值基本无影响;(2)随着DBP浓度升高,老鼠簕幼苗抗氧化酶活性均呈现先上升后下降的变化。说明DBP污染会导致老鼠簕幼苗叶片衰老;低浓度DBP暴露(≤10mg/L)可以诱导老鼠簕幼苗抗氧化酶系统活性增加,并保持一定时间细胞内活性氧平衡,高浓度DBP暴露(>10mg/L)会对老鼠簕幼苗的抗氧化酶系统产生不可逆的损伤。研究结果也为红树林湿地的保护,DBP的生态风险评价及污染控制提供了科学参考。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)胁迫对三疣梭子蟹亚急性毒性

研究不同浓度邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对三疣梭子蟹相关酶活的影响及组织损伤。设置了三个处理浓度(0.03 mg/L、0.2 mg/L和0.4 mg/L)分别在第0、5、10、15、20 d进行取样。结果表明,随着DBP浓度的增大,三疣梭子蟹死亡率升高。在0.03 mg/L浓度组胁迫下,血清超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和碱性磷酸酶(AKP)活性呈现升高-下降交替波动,过氧化物酶(POD)活性在第10 d低于对照组(P<0.05),其余时间与对照组持平,酸性磷酸酶(ACP)活性在第5 d较对照组显著升高(P<0.05),此后一直保持对照组水平;在0.2 mg/L浓度组胁迫下,血清SOD活性呈现先升高后下降的趋势,POD活性变化不明显,CAT活性先下降后升高,此后恢复到对照组水平,ACP活性在第15 d出现最高值,其余时间与对照组持平,AKP活性呈现先升高后恢复的波动趋势;0.4 mg/L浓度组SOD、CAT和AKP活性呈现先升高后下降的趋势,POD活性和ACP活性在第20 d较对照组低(P<0.05),其余时间与对照组持平。组织切片观察可见,DBP胁迫损伤了三疣梭子蟹肝胰腺和鳃组织,DBP浓度越大,胁迫时间越长,损伤越明显。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)与2型糖尿病的研究进展

邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)属于邻苯二甲酸脂类,是塑化剂的一种常见成分,也是一种我们普遍接触的到的低水平污染物。糖尿病的发病率在全世界范围内不断增加,如今已成为危害人类身体健康的主要疾病之一。国外研究证实DBP通过氧化应激以及损害过氧化物酶增殖物激活物(PPAR)信号旁路,参与葡萄糖代谢和糖尿病发展。该综述就DBP与2型糖尿病近几年的研究综述如下。

邻苯二甲酸二丁酯在不同品种菜心-土壤系统的累积

在邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染的水稻土中盆栽不同品种菜心,采用GC/MS研究了菜心-土壤系统中DBP的分布特征.结果表明,不同品种菜心茎叶和根系对DBP的吸收累积存在明显差异;不同品种菜心茎叶中DBP含量与其叶面积大小之间存在一定的正相关关系.不同品种菜心-土壤系统中DBP的分布特征明显不同,新选45天油菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较低,盆栽后土壤中DBP含量也较低;特青60天菜心和新选油青四九菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较低,但盆栽后土壤中DBP含量较高;油青60天菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较高,盆栽后土壤中DBP含量也较高.

两种典型细菌的生长和氧化应激酶对邻苯二甲酸二丁酯的响应

邻苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl phthalate,DBP)是一种广泛存在于环境中的有机污染物,对环境构成严重威胁,现已被中国环境监测中心列入优先控制污染物名单。本研究从黑土中分离出两种典型细菌B.subtilis D13和E.coli Q5,以液体培养法接种于添加不同质量浓度(0、5、10、20、40、80 mg·L^(-1))DBP的LB培养基中,测定两种菌株的生长曲线;以分光光度法测定其氧化应激酶系对DBP胁迫的应答反应。结果表明,(1)DBP污染可抑制细菌生长,在对数生长期抑制作用显著,但随着污染时间的延长,B.subtilis D13菌株生长量呈恢复趋势,抑制作用减缓;DBP污染对E.coli Q5的抑制作用更为显著,且菌株生长未出现恢复趋势。(2)经DBP培养,6 h时两种菌株的抗氧化应激酶对污染出现应答反应,SOD活性随着污染物浓度的升高而增加。(3)两种细菌的CAT、GST活性与SOD活性的变化趋势基本一致,酶活呈现DBP低浓度诱导而高浓度抑制的趋势。实验结果可为进一步研究DBP对微生物的生态毒理效应提供理论基础。

邻苯二甲酸二丁酯的电子束辐射降解

本文主要研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在氧化体系(乙腈/水)、还原体系(甲醇/水、特丁醇/水)、纯水三种体系下的电子束辐射降解效应。用HPLC测定了四种溶液下DBP在电子束辐射前后的浓度,GC/MS对乙腈/水、甲醇/水、和纯水溶液的辐射降解产物进行了分析。结果表明:DBP辐射降解遵循一级动力学方程。在辐照剂量仅仅为0.5kGy时,DBP浓度为7.8mg/L时,除特丁醇/水溶液外,DBP降解率已经达到85%以上。三种溶液下的降解产物都有邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸单丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯。最后对DBP的电子束辐射降解机理作了初步探讨。

邻苯二甲酸二丁酯连续化生产工艺的研究

丁醇、苯酐的连续酯化及反应副产物丁醚的连续脱除是邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)连续化工艺的关键。应用酯化反应动力学 ,确定了连续酯化的流程及操作条件 ,苯酐的转化率达到 99.8%以上。考核了循环醇中丁醚含量对酯化釜中过量醇的影响规律 ,确定了脱醚系统合适的进料组成为丁醚质量分数 2 0 %左右。在此进料条件下根据丁醇、丁醚、水的汽 -液 -液平衡关系 ,应用双塔流程进行丁醚的分离操作 ,使副产物丁醚连续脱除并得到高附加值的高纯度丁醚。

固体酸催化合成邻苯二甲酸二丁酯的研究

以苯酐和正丁醇为原料,用自制的SO42-/SiO2、SO42-/Fe2O3、SO42-/SnO2及固体铁系为催化剂,催化合成邻苯二甲酸二丁酯(DBP),分别考察固体酸催化剂的种类、固体酸催化剂的用量、醇酐摩尔比和反应时间等因素对合成DBP产率的影响。试验结果表明,其中SO42-/SnO2催化剂催化活性高。在苯酐0.1 mol(14.8 g)、固体酸催化剂m(SO42-/SnO2)/n(苯酐)为16(g/mol)、醇酐摩尔比2.5、带水剂二甲苯200[mL/mol(苯酐)]、反应时间4.0 h的条件下,其产率达94.0%以上,寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离、且产品色泽浅等优点,可望代替传统浓硫酸作催化剂应用于DBP的合成。

邻苯二甲酸二丁酯含量与发射药燃烧游离碳生成量的关系

采用最小自由能法计算研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对双基发射药燃烧生成游离碳的影响规律。结果表明,双基发射药配方中,DBP的含量对其燃烧生成游离碳有显著影响。该发射药的燃烧具有一个游离碳生成的DBP临界含量值,超过该临界值,游离碳的生成量将随着DBP含量的增加而逐渐增加;提高配方中的硝化甘油含量和降低燃烧平衡压力可使该临界值升高。在计算研究基础上,建立了双基发射药燃烧生成游离碳的DBP临界含量值与硝化甘油含量以及燃烧平衡压力之间的关系函数。

邻苯二甲酸二丁酯对雌性果蝇生殖能力的双重作用

目的:研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对雌性果蝇生殖能力的影响。方法:将未交配雌性果蝇随机分为5组,分别给予含DBP0.1%(A组)、0.4%(B组)、1.6%(C组)和6.4%(D组)的培养基喂饲,并以0浓度为对照组(E组),在染毒10d和20d时,分别取存活的实验雌蝇进行交配试验和生育试验。结果:各染毒组雌蝇1h交配率随DBP浓度升高而降低,D组雌蝇的1h交配率和生育率明显低于E组(P<0.05或P<0.01);染毒10d后C组的平均生育数和平均产卵期均明显高于E组(P<0.05),且在连续产卵10d后仍保持较高的生育水平;染毒20d后D组的平均生育数和平均产卵期均明显低于E组(P<0.01)。结论:DBP对雌蝇生殖能力有双重作用,较低浓度可提高雌性果蝇生育力,而较高浓度可使其生育能力降低。

BA接枝改性聚丙烯纤维对水中邻苯二甲酸二丁酯的吸附

采用60Coγ射线共辐照的方法将丙烯酸丁酯(BA)接枝到聚丙烯(PP)纤维上,用红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对接枝产物进行了表征.接枝纤维对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸附结果表明:该纤维对DBP的动力学吸附符合Lagergren二级动力学吸附模型,当DBP质量浓度为20 mg/L时,吸附在60 min达到平衡,平衡吸附量为5.04 mg/g;当DBP质量浓度为15 mg/L时,DBP去除效果最佳达到79.47%;当DBP质量浓度为10 mg/L时,接枝纤维对DBP的吸附容量达到2.88 mg/g,而原纤维在此浓度下对DBP的吸附容量仅为0.63mg/g,吸附能力提高了4.5倍.

生物质炭对邻苯二甲酸二丁酯污染土壤黄瓜幼苗生理特性的影响

通过模拟试验,研究利用生物质炭改善邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染土壤对黄瓜幼苗生理特性的影响。试验设计4个生物质炭处理(CK、C 0.5%、C 1%、C 2%)和3个DBP浓度梯度(0,20,40 mg/kg)。结果表明:DBP污染土壤施入生物质炭,在低含量(C 0.5%)时黄瓜幼苗细胞膜稳定性增强,较高含量(C 1%和C 2%)时细胞膜稳定性与对照基本一致;生物质炭的施入显著增强了黄瓜幼苗SOD活性,降低了CAT活性和光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素)含量,对APX活性影响规律性不显著,C 2%处理显著提高了POD活性。C 0.5%显著降低叶绿体荧光参数F0、Fm与Fv/Fm值;低含量(C 0.5%)时ΦPSII降低,而在中高含量时(C 1%和C 2%)ΦPSII与对照基本一致;C 0.5%且DBP含量0 mg/kg时,q P最大;施入生物质炭对NPQ的影响以C 1%最显著。灰色关联分析表明,生物质炭和DBP对黄瓜幼苗的影响首先从抗氧化酶活性上体现,然后叶绿素荧光系统做出相应的改变,最后影响到细胞膜的稳定性及光合色素含量的变化。研究结果为进一步研究生物质炭对设施作物生理特性影响、DBP污染治理及生物质炭的合理应用提供科学依据。

腐殖酸共存条件下NF90纳滤膜去除水中邻苯二甲酸二丁酯

水中共存有机物会对纳滤产生影响,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为对象,研究了NF90膜对纯水、模拟水和河水中DBP的去除效果。DBP的初始质量浓度为100μg/L。结果表明,NF90膜能实现对微量DBP的有效去除,截留率高达90%以上;在模拟水中,腐殖酸共存时,会引起膜通量的下降和截留率的上升,pH为7时,截留率最高,其他无机离子(K+、Ca2+)的加入,会减小膜通量增大截留率,其中,Ca2+的影响尤为明显;河水中的无机物和有机物成分复杂,膜通量会进一步减小,截留率进一步提高;纳滤初期,吸附会影响截留率,6 h后吸附达到饱和,稳定运行96 h后,膜污染会引起膜通量和截留率的下降。