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两种分子量分级下DOM的组分特征及其生物毒性

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中国环境科学 2021年第12期41卷 5885-5895页

作者：马晓妍陈文凤成芳德唐磊王晓昌林雨刘孝坤西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055 西安市政设计研究院有限公司陕西西安710068

分别采用超滤离心管和超滤杯两种方式制备不同分子量的溶解性有机物(DOM),探究不同的分子量分级方式对获得的DOM组成成分特征及其生物毒性效应的影响,同时判明各组分联合作用方式.DOM分别来源于城市污水厂出水(EfOM)及商品天然腐植酸(SW... 详细信息

分别采用超滤离心管和超滤杯两种方式制备不同分子量的溶解性有机物(DOM),探究不同的分子量分级方式对获得的DOM组成成分特征及其生物毒性效应的影响,同时判明各组分联合作用方式.DOM分别来源于城市污水厂出水(EfOM)及商品天然腐植酸(SWR-NOM).结果表明,两种分级方式获得的不同分子量DOM含有相同的荧光峰,腐殖酸类物质是EfOM与SWR-NOM含有的主要荧光类有机质(FDOM),占FDOM的56%~91%.同种DOM不同分子量组分中FDOM组成相对含量一致.采用超滤离心管分级得到的DOM在不同分子量区间内SUVA254和E2/E3的差异较大,而采用超滤杯分级时差异变化较小.对于发光细菌急性毒性,在同一分子量区间内,采用超滤杯分级获得的DOM组分检测到的发光细菌毒性值大于采用超滤离心管分级检测到的结果,但采用超滤杯分级时<1kDa组分的急性毒性效应值低于检测限.利用浓度加和模型(CA)对DOM中各组分的联合作用方式进行判断,发现DOM混合物的联合毒性符合CA模型,预测联合毒性效应占检测到的实际水样毒性的67%~104%.

关键词：溶解性有机物(DOM) 分子量分级生物毒性浓度加和模型

蘑菇渣和稻秸堆肥中不同分子量水溶性有机物含量分布和光谱特征

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1330-1337页

作者：程澳陈丹任兰天纪文超范行军刘晓龙余旭芳安徽科技学院资源与环境学院环境工程系安徽凤阳233100 安徽科技学院农学院农学系安徽凤阳233100 安徽省生物炭与农田污染防治重点实验室安徽蚌埠233400

分子量(MW)是影响堆肥溶解性有机物(DOM)化学性质和环境行为等的重要因素,目前关于堆肥DOM的MW分布等认识仍不清晰。以蘑菇渣堆肥(MRC)和水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM为研究对象,采用超滤分级技术对堆肥DOM中不同MW组分进行分级定量和化学表... 详细信息

分子量(MW)是影响堆肥溶解性有机物(DOM)化学性质和环境行为等的重要因素,目前关于堆肥DOM的MW分布等认识仍不清晰。以蘑菇渣堆肥(MRC)和水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM为研究对象,采用超滤分级技术对堆肥DOM中不同MW组分进行分级定量和化学表征,进而探究不同堆肥DOM中MW组分的分布和光谱特征。DOC结果显示,MRC和RSC中DOM均以>10 kDa的高分子量(HMW)组分组成为主,分别富集有80%和71%的DOC(溶解性有机碳),而中等分子量(5~10 kDa,MMW)和低分子量(分子结构的关键物质。光谱特征参数(如SUVA_(254)、E_(2)/E_(3)和HIX)结果显示,不同MW的DOM的芳香化程度和腐殖化程度均呈现相同的趋势,即HMW>MMW>LMW;而BIX和FI值则呈现与之相反的分布规律。结果表明堆肥DOM中HMW(高分子组分)组分富集了较多的芳香环等不饱和共轭结构,而MMW和LMW组分具有更高的自生源贡献。三维荧光-平行因子分析结果显示,堆肥DOM及其MW组分主要由3种类腐殖质(C1—C3)和1种类蛋白质(C4)构成。其中,MRC和RSC中的HMW组分均以长波类腐殖酸(C3)组成为主,其含量分别占HMW组分总荧光强度的34%和85%;而两类堆肥中MMW和LMW组分则以类富里酸(C1,41%~53%)和短波类腐殖酸(C2,25%~36%)组成为主。红外光谱(FTIR)结果表明,堆肥DOM中HMW组分含有更多的疏水性苯环结构,而MMW和LMW组分则具有较多的亲水性含氧官能团(如羰基、羧基等)。研究结果促进了对堆肥DOM化学组成和分子结构的认识,为进一步评价堆肥腐熟和稳定化程度及其环境行为等提供了重要的数据参考。

关键词：堆肥水溶性有机物分子量分级光谱特征

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应用超滤法对聚合血红蛋白分子量分级

中国输血杂志 2013年第8期26卷 697-700页

作者：李燊李凤娟刘嘉馨杨成民中国医学科学院北京协和医学院输血研究所四川成都610052 天津协和生物科技发展研究所天津工业大学

目的对聚合人胎盘血红蛋白(PolyPHb)作分子量分级以达到去除后小分子(≤64 kD)≤13%。方法逐个分析影响超滤法超滤效果的超滤膜规格、PolyPHb浓度、超滤倍数等3个主要因素,以高效液相色谱(HPLC)检测超滤效果,选出三者较佳匹配条件后作... 详细信息

目的对聚合人胎盘血红蛋白(PolyPHb)作分子量分级以达到去除后小分子(≤64 kD)≤13%。方法逐个分析影响超滤法超滤效果的超滤膜规格、PolyPHb浓度、超滤倍数等3个主要因素,以高效液相色谱(HPLC)检测超滤效果,选出三者较佳匹配条件后作扩试验制备出血红蛋白氧载体(HBOCs),超滤后HBOCs分别用血氧分析仪测定生物活性携/放氧功能P50和圆二色谱分析仪测定蛋白质二级结构等理化指标。结果以结构、理化性质稳定、截留分子量合适、超滤效果较好为原则,确定超滤膜的规格为100 kD截留分子量膜堆、PolyPHb浓度为0.5%、超滤倍数8～10倍为较适组和扩试验所制得的PolyPHb分子量分布:寡聚体(≥600 kD)超大分子≤3%,小分子(≤64kD)≤13%。结论选用合适的截留分子量膜堆、PolyPHb浓度、超滤倍数的超滤工艺能较好的将PolyPHb实现分子量分级,为大规模制备高纯度合格HBOCs奠定基础。

关键词：人胎盘血红蛋白血液代用品超滤分子量分级

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微滤、超滤和纳滤联用对多糖进行分子量分级

食品科技 2006年第8期31卷 107-110页

作者：叶晓易剑平俞军钟儒刚北京工业大学北京100022 北京联合大学生物化学工程学院北京100023

多糖的生物活性与其分子量有着直接关系,而膜分离技术正是利用其不同的孔径截留不同分子量物质的新型分离技术。通过高效凝胶渗透色谱(HPGPC)表征微滤(MF)、超滤(UF)和纳滤(NF)联用方法对姬松茸、枸杞、茶树菇和灰树花多糖的分子量分级... 详细信息

多糖的生物活性与其分子量有着直接关系,而膜分离技术正是利用其不同的孔径截留不同分子量物质的新型分离技术。通过高效凝胶渗透色谱(HPGPC)表征微滤(MF)、超滤(UF)和纳滤(NF)联用方法对姬松茸、枸杞、茶树菇和灰树花多糖的分子量分级效果。实验证明所采用的膜分离方法与多糖原液的分子量分布有密切关系,分子量分布较宽的姬松茸、枸杞和茶树菇多糖可以利用联用法进行分子量分级,并使多糖的分子量分布变窄;分布相对较窄的灰树花多糖只在纳滤分离过程中有明显的分级作用,而微滤和超滤对其分级效果不明显。

关键词：多糖膜分离技术分子量分级

废食用油组分的分子量分级及其对老化沥青性能的影响

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废食用油组分的分子量分级及其对老化沥青性能的影响

作者：柳景祥武汉理工大学

学位级别：硕士

废食用油中含有大量的多环芳烃等有机物,与沥青组成相似,可用于沥青再生,但其作用效果受废食用油来源与组成的多样性影响显著。如何控制废食用油变异性是其在沥青再生剂领域推广应用的关键。为此,本文利用GC-MS对废食用油进行不同组分... 详细信息

废食用油中含有大量的多环芳烃等有机物,与沥青组成相似,可用于沥青再生,但其作用效果受废食用油来源与组成的多样性影响显著。如何控制废食用油变异性是其在沥青再生剂领域推广应用的关键。为此,本文利用GC-MS对废食用油进行不同组分进行成分分析,并按分子量分布划分为轻质、中质和重质三种不同组分,研究了不同组分的物化特性及其对老化沥青及混合料路用性能的影响,并与废食用油全组分进行了对比。具体结论如下:(1)三种不同组分具有几乎相同的分子结构,但其分子量分布差异明显,其中,轻质组分(C-C)/(C-C)约为1/4,C以上仅含1%;中质组分(C-C)/(C-C)约为1/47,C以上3%;重质组分不含C以下的物质,C-C占33%,C以上高达67%。这三种组分热稳定性优劣依次为重质、中质、轻质组分。从再生剂技术指标分析,不同组分均可作为优质的再生剂基础油分,从施工安全性考虑仅有轻质组分闪点低于临界值。(2)不同组分的掺入提高了老化沥青的低温性能,降低了其高温性能。受分子量分布影响,不同组分最佳掺量差异明显。在该掺量下,各组分再生沥青抗疲劳、低温流变性能及胶体不稳定指数均恢复至原样水平,且抗车辙性能高于原样沥青,表明不同组分可以改善老化沥青路用性能和胶体结构。同时,再生沥青四组分理论值与实测值接近,且再生过程中未产生新的官能团,表明各组分与沥青主要发生了物理溶解反应。(3)废食用油不同组分的加入明显改善了其低温抗裂性能及水稳定性能,不同程度地降低了老化沥青混合料的高温抗车辙能力。其中轻质、中质、重质组分掺量分别为9%,9%,12%时,低温性能改善效果最佳;当各组分掺量分别达到7%,9%,12%时,水稳定性最优。同时,不同组分对低温性能和水稳定性的最佳改善均与废食用油全组分掺量为9%时相当。上述结果表明基于分子量分级的废食用油分离组分不仅有效地解决了废食用油变异性带来的问题,其再生效果与废食用油全组分相当。该方法对实现废食用油在沥青再生领域的产业化、标准化具有重要意义。

关键词：废食用油分子量分级老化沥青再生沥青路用性能

污水厂出水溶解性有机物的分子量分级表征及自然光解特性

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污水厂出水溶解性有机物的分子量分级表征及自然光解特性

作者：姚宇西安建筑科技大学

学位级别：硕士

溶解性有机物(DOM)占污水厂出水总有机物的90%以上,其成分多样、性质复杂,是污水厂出水中的重要组成部分。随污水厂出水排放至受纳水体后,自然光照等环境因素会对DOM的组成成分、生物有效性以及毒性产生重要影响。本研究以西安市三个典... 详细信息

溶解性有机物(DOM)占污水厂出水总有机物的90%以上,其成分多样、性质复杂,是污水厂出水中的重要组成部分。随污水厂出水排放至受纳水体后,自然光照等环境因素会对DOM的组成成分、生物有效性以及毒性产生重要影响。本研究以西安市三个典型污水厂出水的DOM为研究对象,建立并优化了DOM的浓缩富集方法;利用固相萃取技术(SPE)以及超滤离心分级技术(UFC),探讨了污水厂出水中不同分子量大小DOM的分布特征、理化光学特征、发光菌急性毒性及SOS/umu遗传毒性的特征;结合DOM的分子量分级和光致活性物种(RPS)的掩蔽,探讨了自然光照下污水厂出水DOM的生物毒性变化特征。本研究基于固相萃取技术,建立并优化了污水厂出水DOM的浓缩富集方法。优化内容主要包括污水水样预处理方法、固相萃取柱活化洗脱溶剂的种类以及DOM助溶剂的种类,并以总有机碳(TOC),不饱和化合物(UV254)和荧光溶解有机物(FDOM)的回收率作为评价指标。实验表明,建立的方法可实现污水厂出水中DOM的总有机碳回收率为81.9%、不饱和化合物的回收率为91.7%、荧光类物质的回收率为66.7%。污水厂出水DOM分子量分布的研究表明,小于3kDa分子量的DOM占总DOM的80%5%、小于3kDa分子量的不饱和化合物占总不饱和化合物的85%5%、小于3kDa分子量的荧光溶解有机物占总荧光溶解有机物的75%5%、其中腐殖酸类荧光溶解有机物占总荧光溶解有机物的63.9%;利用建立的SPE方法和UFC技术,对污水厂出水DOM中的生物毒性进行分析,结果表明大分子DOM(10kDa.45μm)的遗传毒性和急性毒性分别占总DOM毒性的48.4%和50.2%,并且与其他分子量区间的DOM比较而言,其单位有机碳遗传毒性和急性毒性最大;进一步进行相关性分析,发现芳香类有机物和荧光类有机物对DOM的遗传毒性影响较大,总有机碳含量和不饱和化合物对DOM的急性毒性影响较大。经固相萃取后的污水厂出水中,DOM的遗传毒性和急性毒性在模拟自然光照条件下呈现出不同的变化趋势:随着光照时间增加,遗传毒性呈现下降趋势,并且1kDakDa分子量DOM遗传毒性减少最多;相反,急性毒性呈现上升趋势。进一步研究发现,模拟自然光照条件下,掩蔽单线态氧(1O2)会减慢DOM遗传毒性减小的速度,加快急性毒性增大的速度;掩蔽羟基自由基(·OH)会加快DOM遗传毒性减小的速度,加快急性毒性增大的速度;掩蔽三线态DOM(3DOM*)对DOM遗传毒性减小的速度影响较小,但会加快急性毒性增大的速度。

关键词：溶解性有机物分子量分级自然光解生物毒性光致活性物种

PE分子量分级及不同分子量聚乙烯的氧化对气味影响研究

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PE分子量分级及不同分子量聚乙烯的氧化对气味影响研究

作者：张建辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

聚乙烯广泛应用于饮用水桶、牛奶及饮料瓶、瓶盖等各种食品饮料包装。随着饮用水市场竞争的日益激烈,饮用水下游厂家对包装材料气味性能的要求越来越高。目前,我国“食品包装用聚乙烯树脂卫生标准的分析方法”(GB/T5009.58-2003)规定了... 详细信息

聚乙烯广泛应用于饮用水桶、牛奶及饮料瓶、瓶盖等各种食品饮料包装。随着饮用水市场竞争的日益激烈,饮用水下游厂家对包装材料气味性能的要求越来越高。目前,我国“食品包装用聚乙烯树脂卫生标准的分析方法”(GB/T5009.58-2003)规定了取样方法、干燥失重、灼烧残渣和正己烷提取物等方法标准,但是对气味没有规定。然而气味的评价主要是在一定温度、环境条件、时间下,进行人为品尝,由于评价人员和环境的不同,评价结果也不同,可能产生纠纷和摩擦本论文建立一种饮用水的气味评价方法,采用固相微萃取和GC-MS结合分析水中有机物的方法,对固相微萃取的萃取条件进行了分析,其检测限可以达到1μg/m L,方法操作简单、耗时短,适合大部分有机物的分析。对经聚乙烯瓶装前后的水样分析可以看出,水中的有机物来源于包装瓶,有机物会通过瓶体迁移至水中。水中挥发性有机物分析结果表明,有机物的种类主要是烷烃类、醛酮等羰基化合物、醇类、苯类等。饮用水的气味认为主要来源于包装瓶本体,文献表明气味主要由包装瓶中低分子量聚乙烯的氧化产生的有机物迁移到水中引起的。但是对于多大分子量的聚乙烯在加工时会发生氧化,国内外研究较少,本文建立了一种聚乙烯分子量分级方法,将聚乙烯分级成6种不同分子量的聚乙烯,进而在加工条件下,研究不同分子量聚乙烯的氧化,通过对其氧化产物的分析,确定在200℃加工条件下可以发生氧化的聚乙烯的分子量,这是本文的创新之处。本文建立了一种聚乙烯分子量的分级方法,采用温度梯度萃取的分级方法,成功的将低分子量的聚乙烯分级成6种,并用GPC对其分子量进行了测定,分子量测试结果为:7793、5176、3022、1702、1249、650。在聚乙烯的氧化分析中,结合GC-MS分析和氧化后的红外光谱图可以看出,1702、1249、650三种分子量的聚乙烯在200℃的加工温度下会发生氧化,产生一些羰基类化合物,而7793、5176、3022三种分子量的聚乙烯在200℃时不易被氧化。最终可以判定,1700分子量以下的聚乙烯易于氧化,而3000分子量以上聚乙烯不易氧化,因此饮用水包装瓶用聚乙烯材料不应或尽可能少的含有1700分子量以下成分,以免影响水质。

关键词：气味分析固相微萃取分子量分级聚乙烯氧化

基于分子量分级的聚羧酸系高性能减水剂的复配技术研究

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基于分子量分级的聚羧酸系高性能减水剂的复配技术研究

作者：徐忠洲石家庄铁道大学

学位级别：硕士

聚羧酸系高性能减水剂(PCA)是继萘系等高效减水剂之后兴起的新一代减水剂，因其具有掺量低、减水率高、保坍性好、生产应用绿色化等特点，日渐成为高性能混凝土外加剂的发展方向和国内外研究的热点。本文采用超滤膜技术对聚羧酸系减水... 详细信息

聚羧酸系高性能减水剂(PCA)是继萘系等高效减水剂之后兴起的新一代减水剂，因其具有掺量低、减水率高、保坍性好、生产应用绿色化等特点，日渐成为高性能混凝土外加剂的发展方向和国内外研究的热点。本文采用超滤膜技术对聚羧酸系减水剂进行了分子量分级，从分子量角度研究了不同分子量范围的分离组分及组分间复配后样品的性能，为聚羧酸系减水剂的合成及复配提供了新的思路。主要研究内容如下：(1)以甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(TPEG)和丙烯酸(AA)为聚合单体，在双氧水和L-抗坏血酸的氧化还原引发体系下，通过水溶液自由基聚合反应合成了一种醚类聚羧酸系减水剂。以水泥初始和经时净浆流动度作为衡量标准，通过单因素实验确定了最佳合成工艺条件:反应温度55℃，酸醚比3.5，n(H2O2):n(VC)=8.5:1，引发剂(还原剂VC)用量0.23wt%，链转移剂用量0.38wt%，滴加时间3～3.5h。水泥相容性和混凝土性能测试结果表明，最佳工艺条件下合成的聚羧酸系减水剂具有一定的分散性及分散保持性，且与不同水泥相容性良好。(2)利用中空纤维超滤膜技术对聚羧酸系减水剂母液进行了分子量分级，凝胶渗透色谱(GPC)分析结果表明各分离组分的分子量范围满足预期要求。(3)通过对聚羧酸系减水剂母液和各分离组分进行水泥净浆流动度、砂浆工作性及混凝土性能对比得知：相对分子量分布于10～100Kd的分离组分B具有较高的分散性，100Kd以上的分离组分A具有较好的分散保持性，10Kd以下的分离组分C对分散性和分散保持性无大的影响，但具有明显的早强性能。(4)以水泥净浆流动度和砂浆流动度为参考，考察了经分离组分间复配后样品的性能，筛选出了两种具有不同性能的复配样品。混凝土性能测试表明：C3B7具有一定的减水率和明显的早强性能，A7B3具有良好的保坍能力，且对骨料含泥量的适应性较强，对混凝土抗压强度也有一定的增强效果。

关键词：聚羧酸系高性能减水剂自由基聚合中空纤维超滤膜分子量分级复配

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分子量分级法在水处理工艺表征中的应用

油气田环境保护 2018年第4期28卷 7-10页

作者：栗则张宇曦吴百春李兴春石油石化污染物控制与处理国家重点实验室中国石油集团安全环保技术研究院有限公司中国石油大庆油田水务公司

同等分子量和物理化学性质相近的分子在同一水处理工艺中具有类似的去除效果,因此,分子量分级法被广泛应用于水处理工艺表征及工艺评价研究中。目前常用的分子量分级方法有超滤膜法、凝胶色谱法(GPC)以及液相色谱-有机碳测定仪(LC-OCD)... 详细信息

同等分子量和物理化学性质相近的分子在同一水处理工艺中具有类似的去除效果,因此,分子量分级法被广泛应用于水处理工艺表征及工艺评价研究中。目前常用的分子量分级方法有超滤膜法、凝胶色谱法(GPC)以及液相色谱-有机碳测定仪(LC-OCD)法。超滤膜法因为设备简单、操作方便被广泛应用,并与树脂法联用来分离不同分子量不同物化性质的有机分子;GPC法较超滤膜法,可实现更为精细的分子量区间确认;LC-OCD凭借优良的分离定量性能及高灵敏度,近年来在国际上被广泛应用于多种水处理工艺的机理研究。针对不同检测手段的特点,总结了分子量分级法在水处理工艺诊断中的应用现状并得到相关科学结论,以此来指导水处理的工艺选择和工艺改进。

关键词：分子量分级超滤膜法凝胶色谱 LC-OCD 工艺诊断