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三种有机杀虫剂对蛋白核小球藻的联合毒性作用及机理

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环境化学 2024年

作者：代碧雅张瑾马添翼张静桂一心安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室

有机合成杀虫剂有显著的杀虫除害效果，已广泛用于农业和家庭园艺等领域，但也给环境带来了污染，对其中的生物生存甚至人类健康构成了威胁.因此，以3种常见的有机合成杀虫剂：敌百虫(dipterex,DIP)、残杀威(propoxur,PRO)、杀线威(oxam... 详细信息

有机合成杀虫剂有显著的杀虫除害效果，已广泛用于农业和家庭园艺等领域，但也给环境带来了污染，对其中的生物生存甚至人类健康构成了威胁.因此，以3种常见的有机合成杀虫剂：敌百虫(dipterex,DIP)、残杀威(propoxur,PRO)、杀线威(oxamyl,OXA)作为研究对象，以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,C.pyrenoidosa)为指示生物，采用直接均分和均匀设计射线法分别设计了3个二元及1个三元混合物体系，应用时间毒性微板分析法(the time-dependent microplate toxicity analysis method,t-MTA)考察了3种杀虫剂及其混合物对C. pyrenoidosa在不同暴露时间(12、24、48、72、96 h)的毒性，并采用浓度加和(concentration addition, CA)以及与绝对残差(deviation from CA, dCA)模型结合的dCA三维曲面图定性定量分析各种混合物毒性相互作用规律；并应用丙酮萃取法和分光光度计等同步测定分析C. pyrenoidosa中的叶绿素(a和b)含量、蛋白质含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和脂质过氧化物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量.研究结果表明，杀虫剂对C.pyrenoidosa的单一毒性具有浓度和时间依赖性，而二元(OXA-PRO、OXA-DIP和PRO-DIP)及三元(OXA-PRO-DIP)混合物体系的毒性具有时间和组分浓度比依赖性；3种杀虫剂在暴露时间96 h的毒性大小为：OXA>PRO>DIP；混合物体系的毒性相互作用主要以拮抗作用为主，且拮抗作用强度随着暴露时间的延长而增强；杀虫剂及其混合物造成藻细胞内过氧化物的过量累积，降低藻细胞的抗氧化能力，一方面破坏叶绿素的生理功能，抑制了叶绿素和蛋白质的合成；另一方面过氧化物的积累直接破坏细胞膜的完整性，使蛋白质溶出，最终均导致藻细胞的死亡.

关键词：有机杀虫剂蛋白核小球藻拮抗作用时间和浓度比依赖毒性作用机理

氨基改性SiO_(2)气凝胶去除Cu(Ⅱ)的性能与机制

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复合材料学报 2023年第8期40卷 4613-4624页

作者：翟红侠赵越李超凡孔维丽谢发之李海斌安徽建筑大学材料科学与工程学院合肥230601 水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室合肥230601

为有效去除液相中重金属Cu(Ⅱ),以正硅酸乙酯为原料、3-氨丙基三乙氧基硅烷为氨基化试剂,通过共缩聚法合成氨基改性SiO2气凝胶(NG)。系统考察pH、离子强度、时间、温度等因素对NG去除Cu(Ⅱ)的影响,结合吸附动力学模型、吸附等温模型、... 详细信息

为有效去除液相中重金属Cu(Ⅱ),以正硅酸乙酯为原料、3-氨丙基三乙氧基硅烷为氨基化试剂,通过共缩聚法合成氨基改性SiO2气凝胶(NG)。系统考察pH、离子强度、时间、温度等因素对NG去除Cu(Ⅱ)的影响,结合吸附动力学模型、吸附等温模型、吸附热力学、位点能量分布理论分析其吸附机制。研究结果表明:p H在3.00~6.00条件下,Cu(Ⅱ)吸附量随pH升高而增大。离子强度由0 mol/L增至0.08 mol/L时,Cu(Ⅱ)吸附量受抑制作用呈逐渐降低趋势,FTIR分析显示NG与Cu(Ⅱ)主要形成外层络合物。NG吸附Cu(Ⅱ)时间在8 h内基本达到平衡,其吸附主要经过边界层扩散、颗粒内扩散与化学吸附等过程,且该吸附过程最符合准二级动力学模型与Freundlich模型。温度升高有利于促进吸附反应发生,Cu(Ⅱ)最大吸附量达到130.45 mg/g,其吸附过程属吸热、熵增加的自发反应。位点能量分布显示随吸附反应进行,Cu(Ⅱ)优先占据NG上高能量吸附位点,再占据低能量吸附位点,NG吸附Cu(Ⅱ)的主要机制是外层络合与静电作用。

关键词：气凝胶吸附 Cu(Ⅱ) 动力学模型位点能量分布

两种除草剂与两种杀虫剂对蛋白核小球藻的联合毒性作用评估

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环境化学 2022年第7期41卷 2221-2233页

作者：马添翼张瑾周娜娜宋崇崇安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室合肥230601

为探讨两类典型农药(除草剂与杀虫剂)对水生生物的联合毒性效应,以两种除草剂:氰草津(cyanazine,CYA)、敌草快(diquat,DIQ)和两种杀虫剂:敌百虫(dipterex,DIP)、杀线威(oxamyl,OXA)为研究对象,采用直接均分射线法(direct equipartition ... 详细信息

为探讨两类典型农药(除草剂与杀虫剂)对水生生物的联合毒性效应,以两种除草剂:氰草津(cyanazine,CYA)、敌草快(diquat,DIQ)和两种杀虫剂:敌百虫(dipterex,DIP)、杀线威(oxamyl,OXA)为研究对象,采用直接均分射线法(direct equipartition ray,EquRay)设计4组二元除草剂-杀虫剂混合物体系,应用时间毒性微板分析法(Time-dependent microplate toxicity analysis,t-MTA)系统研究目标化合物及其二元混合物体系对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)在不同暴露时间(12、24、28、72、96 h)的毒性效应,分别应用浓度加和(concentration addition,CA)模型、绝对残差(deviation from CA,dCA)模型和拓展等效线图法分析除草剂和杀虫剂对C.pyrenoidosa的联合毒性作用。结果表明,4种农药的毒性由强到弱依次为CYA>DIQ>OXA>DIP,且两种除草剂在48—96 h的半数效应浓度(EC50)值均比两种杀虫剂的EC50值高出1—2个数量级;3种模型对混合物的毒性作用评估基本一致,除草剂与杀虫剂二元混合物OXA-CYA、OXA-DIQ、DIP-CYA的毒性作用整体上呈现由加和作用向拮抗作用转变,DIP-DIQ则呈现由加和作用向较弱的协同作用转变,且各混合物体系的毒性作用都具有时间依赖性和浓度比依赖性;3个模型各有优缺点,CA是最经典的模型,可以直观地描述所有混合物毒性作用的动态变化规律,dCA模型可以定量描述混合物毒性作用的强度,拓展等效线图可以直观的描述两元混合物各组分间相互作用的浓度比依赖关系。

关键词：农药蛋白核小球藻浓度加和模型绝对残差模型拓展等效线图法联合毒性

缺/厌氧段不同碳源投加比对倒置A^2/O工艺脱氮除磷性能的影响

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应用基础与工程科学学报 2016年第5期24卷 887-900页

作者：凌琪曾麒峰伍昌年黄显怀唐玉朝赵秋燕方涛鲍超安徽建筑大学水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室安徽合肥230601

采用缺/厌氧段不同碳源投加比的倒置A2/O工艺处理低C/N城市生活污水,重点研究缺/厌氧段不同碳源投加比对工艺脱氮除磷的影响,并探讨其机理.缺/厌氧段碳源投加比为100%∶0%(工况Ⅰ)、70%∶30%(工况Ⅱ)、50%∶50%(工况Ⅲ).结果表明:静态实... 详细信息

采用缺/厌氧段不同碳源投加比的倒置A2/O工艺处理低C/N城市生活污水,重点研究缺/厌氧段不同碳源投加比对工艺脱氮除磷的影响,并探讨其机理.缺/厌氧段碳源投加比为100%∶0%(工况Ⅰ)、70%∶30%(工况Ⅱ)、50%∶50%(工况Ⅲ).结果表明:静态实验,碳源投加比对3个工况反硝化过程影响较大,对硝化过程影响较小,TP浓度在厌氧段变化明显,且与细胞内物质PHB、聚磷和糖原的代谢变化呈现良好的相关性;倒置A2/O小试试验,不投加碳源及3个工况条件下好氧段的MLVSS/MLSS分别为0.71、0.70、0.66和0.68,对COD和NH+4-N的去除效果影响较小,TN去除率分别为67.5%、83.8%、81.4%和74.1%,TP去除率分别为55.8%、66.4%、85.6%和73.4%;活性污泥中微生物群落变化与工况条件改变有关,COD物质流分析表明不同工况在碳源利用上没有明显差异.小试试验验证了静态实验,工况ⅡMLVSS/MLSS最低,TN和TP去除效果较好.合理分配倒置A2/O工艺中缺/厌氧段碳源投加量,是提高脱氮除磷效果的较理想方法之一,试验结果可为污水处理厂的升级改造和新建污水处理厂有关分段进水设计工艺提供依据.

关键词：倒置A2/O 碳源投加比脱氮除磷

BiFeO/HO类芬顿体系降解废水中的四环素

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中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2023年

作者：王娣杨英陈玉费维繁李卫华安徽建筑大学环境与能源工程学院/水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室

采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO3，构建BiFeO3/H2O2类芬顿体系降解废水中的四环素，通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO3的投加量、H2O2浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X... 详细信息

采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO3，构建BiFeO3/H2O2类芬顿体系降解废水中的四环素，通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO3的投加量、H2O2浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)等分析方法对样品进行表征。实验结果表明：四环素降解的最佳反应条件为初始pH值为4、BiFeO3投加量为1.0 g/L、H2O2浓度为20 mmol/L，在此条件下，四环素的降解率为95.18%。BiFeO3经过4次重复使用，类芬顿体系对废水中四环素的降解率没有显著变化，表示其稳定性好，可重复使用。自由基捕获实验表明，该体系中四环素降解作用最重要的活性物种是羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)，并提出了BiFeO3活化H2O2降解四环素的机理。本研究为基于H2O2的高级氧化技术在污废水处理领域的应用提供参考。

关键词： BiFeO H O 类芬顿四环素机理

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铁氧化物法对铬污染黄棕壤钝化效果的研究

环境科学与技术 2019年第10期42卷 142-147页

作者：张倩倩唐玉朝钱洁伍昌年安徽建筑大学水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室

该文以模拟的六价铬污染的黄棕壤为研究对象,探讨了铁氧化物法钝化铬污染土壤的稳定化效率。实验结果表明:硫酸铁和硫酸亚铁混合液(0.35 mmol硫酸铁和3.2 mmol硫酸亚铁)的投加会在铬污染土壤中形成铁氧化物晶体钝化修复土壤中的铬;当n(F... 详细信息

该文以模拟的六价铬污染的黄棕壤为研究对象,探讨了铁氧化物法钝化铬污染土壤的稳定化效率。实验结果表明:硫酸铁和硫酸亚铁混合液(0.35 mmol硫酸铁和3.2 mmol硫酸亚铁)的投加会在铬污染土壤中形成铁氧化物晶体钝化修复土壤中的铬;当n(Fe^2+)/n(Fe^3+)=5,n(Fe)/n(Cr)=40,pH=9.0时,稳定化效果最佳;经过铁氧化物法钝化修复的土壤,通过BCR连续提取发现松散结合的酸可提取态的铬由原来的78.83%降至0.36%,可还原态由原来的9.89%增至14.98%,可氧化态由9.33%增至17.88%,残渣态由1.95%增至66.78%,铬稳定性明显增强;此外,铁氧化物法钝化效果在25~100℃不同特定温度条件下无明显性差异。通过硫酸硝酸法浸出实验,pH在3.2时,修复后铬浸出率由56.47%降至0.16%。

关键词：铁氧化物污染土壤稳定化铬 BCR连续提取

Serratia sp.对铜绿微囊藻、斜生栅藻的溶藻效果

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广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 76-83页

作者：洪桂云汪涛朱慧马少雄安徽建筑大学环境与能源工程学院/水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室安徽合肥230601

【目的】探讨一株溶藻菌S6(Serratia sp.)对富营养化水中优势蓝藻和绿藻的溶藻效果,为有害藻类的生物控制提供参考。【方法】从富营养化水体中分离到一株溶藻菌S6(Serratia sp.,GenBank登录号为KY462187),将不同浓度菌液分别加至铜绿微... 详细信息

【目的】探讨一株溶藻菌S6(Serratia sp.)对富营养化水中优势蓝藻和绿藻的溶藻效果,为有害藻类的生物控制提供参考。【方法】从富营养化水体中分离到一株溶藻菌S6(Serratia sp.,GenBank登录号为KY462187),将不同浓度菌液分别加至铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)以及两者以浓度比1∶1混合的藻液(下称“混合藻”)中,进行溶藻实验,测定14 d内实验体系中藻的生物量、叶绿素a、氨氮和总磷(TP)浓度,分析溶藻菌S6对不同藻类的溶藻效果以及对水体中氮磷的影响;运用光谱技术分析溶藻产物特性。【结果与结论】溶藻菌S6对铜绿微囊藻、斜生栅藻和混合藻的溶藻效果较佳,且菌液浓度越高,溶藻效果越佳,其中3组原菌液(2×10^(9)mL^(-1))处理组14 d内的溶藻率分别为89.4%、80%、78.6%。溶藻菌S6对3种实验体系氨氮和TP浓度影响较大,原菌液处理组变化最明显,其中铜绿微囊藻藻液氨氮和TP质量浓度分别下降21.24、6.21 mg/L;斜生栅藻藻液氨氮和TP质量浓度分别下降13.19、7.54 mg/L;混合藻液中氨氮和TP质量浓度分别下降10.81、11.85 mg/L。傅里叶红外光谱、紫外光谱和三维荧光光谱分析表明,铜绿微囊藻的溶藻产物中主要含类色氨酸、类富里酸和类腐殖酸物质,斜生栅藻的溶藻产物中主要含类色氨酸和类腐殖酸物质。

关键词：铜绿微囊藻斜生栅藻溶藻菌 Serratia sp. 溶藻产物光谱分析技术

BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2023年第6期62卷 61-70页

作者：王娣杨英陈玉费维繁李卫华安徽建筑大学环境与能源工程学院/水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室安徽合肥230601

采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO_(3),构建BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素,通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO_(3)的投加量、H_(2)O_(2)浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描... 详细信息

采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO_(3),构建BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素,通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO_(3)的投加量、H_(2)O_(2)浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)等分析方法对样品进行表征。实验结果表明:四环素降解的最佳反应条件为初始pH值为4、BiFeO_(3)投加量为1.0 g/L、H_(2)O_(2)浓度为20 mmol/L,在此条件下,四环素的降解率为95.18%。BiFeO_(3)经过4次重复使用,类芬顿体系对废水中四环素的降解率没有显著变化,表示其稳定性好,可重复使用。自由基捕获实验表明,该体系中四环素降解作用最重要的活性物种是羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-)),并提出了BiFeO_(3)活化H_(2)O_(2)降解四环素的机理。本研究为基于H_(2)O_(2)的高级氧化技术在污废水处理领域的应用提供参考。

关键词： BiFeO_(3) H_(2)O_(2) 类芬顿四环素废水

g-CN/壳聚糖复合微球对银离子的吸附性能及其拉曼应用研究

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现代化工 2023年

作者：陈广洲王铧吴国强邓心悦安徽建筑大学水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室安徽建筑大学环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽建筑大学环境与能源工程学院

利用壳聚糖的吸附性能和石墨相氮化碳的光催化特性制备了g-C3N4/壳聚糖复合微球，并对银离子进行吸附还原，将所得产物应用于表面增强拉曼(SERS)基底来检测孔雀石绿(MG)。结果表明，制备的复合微球对银离子有较好的吸附容量，可达到152.... 详细信息

利用壳聚糖的吸附性能和石墨相氮化碳的光催化特性制备了g-C3N4/壳聚糖复合微球，并对银离子进行吸附还原，将所得产物应用于表面增强拉曼(SERS)基底来检测孔雀石绿(MG)。结果表明，制备的复合微球对银离子有较好的吸附容量，可达到152.17 mg/g，吸附银离子后的微球对孔雀石绿的吸附能力降至2%。SERS图谱的特征峰较易分辨，对MG的检测范围为1×10-7～1×10-3mol/L，但复合微球对孔雀石绿的降解能力会影响其长时间的拉曼检测。扫描电镜与能谱分析结果表明，复合微球表面较粗糙，有纳米银生成，分布较为均匀。XPS分析结果表明，复合微球表面主要为单质银。红外光谱分析表明，复合微球没有改变g-C3N4与壳聚糖原有的结构。

关键词：壳聚糖石墨相氮化碳纳米银表面增强拉曼吸附降解