基于罗丹明衍生物的Hg~(2+)荧光探针的合成及其性能研究

以3-氨基丙烷-1,2-二醇和罗丹明B为原料,经反应得到可选择性识别汞离子的荧光探针RNH,并利用¹H NMR、MS对其结构进行了表征。通过荧光光谱法研究了探针RNH在水溶液中对不同金属离子的识别能力。研究发现随着Hg1H NMR、MS对其结构进行了表征。通过荧光光谱法研究了探针RNH在水溶液中对不同金属离子的识别能力。研究发现随着Hg⁽²⁺⁾的不断加入,探针RNH在585 nm(最大发射波长)处产生强的荧光发射,同时溶液颜色也从无色变为桃红色。该荧光探针对Hg(2+)的不断加入,探针RNH在585 nm(最大发射波长)处产生强的荧光发射,同时溶液颜色也从无色变为桃红色。该荧光探针对Hg⁽²⁺⁾具有较高的灵敏度和较好的选择性。在5.1×10(2+)具有较高的灵敏度和较好的选择性。在5.1×10^(-8)(-8)¹.3×101.3×10^(-6)mol/L范围内,Hg(-6)mol/L范围内,Hg⁽²⁺⁾的浓度与荧光强度呈线性关系,最低检测限为4.3×10(2+)的浓度与荧光强度呈线性关系,最低检测限为4.3×10^(-8)mol/L。     

纳滤膜工艺处理水中Fe~(2+)、Fe~(3+)和Mn~(2+)的效能研究

研究了纳滤膜工艺对水中Fe~(2+)、Fe~(3+)和Mn~(2+)的截留性能和影响因素。重点考察了运行时间、操作压力、溶液浓度和p H对截留率的影响。结果表明,纳滤工艺能有效去除水中的铁锰离子,运行20 min以后出水铁锰离子浓度基本没有变化;随着压力的增大,Fe~(3+)的截留率基本保持不变,截留率高达100%;Fe~(2+)和Mn~(2+)截留率随压力升高而降低,最后趋于稳定;随着进水浓度的升高,Mn~(2+)的截留率逐渐下降,Fe~(2+)表现出先升后降,随后趋于稳定的变化趋势;溶液p H对Fe~(2+)、Mn~(2+)金属离子的截留率影响较大,当p H=5时,Fe~(2+)的截留率最低,当p H=6时,Mn~(2+)的截留率最低;纳滤工艺对Fe~(3+)的去除效果显著,溶液浓度、操作压力和p H不会对Fe~(3+)的截留率造成显著影响。     

沉淀分离-火焰原子吸收法同时测定水样中的Fe~(2+)和Fe~(3+)

建立了火焰原子吸收法同时测定微量Fe~(2+)与Fe~(3+)的分析方法。基于Fe~(2+)、Fe~(3+)形成沉淀的p H范围不同进行有效分离,以氢氧化钠作为沉淀剂,当p H值在3.66~4.01范围时,Fe~(3+)形成Fe(OH)3,沉淀完全后经静置过滤从水中分离,而Fe~(2+)仍留在水中。在最佳p H值5.0~8.0范围内可实现Fe~(2+)与Fe~(3+)的有效分离。Fe~(2+)的测定范围为0~5 mg/L,检出限为0.03 mg/L;Fe~(3+)的测定范围为0~5 mg/L,检出限为0.02 mg/L,Fe~(2+)与Fe~(3+)测定结果的相对标准偏差分别为0.88%和0.86%。     

宁夏二人山银铅矿床成矿流体地球化学特征及演化

宁夏卫宁北山地区二人山银铅矿是宁夏境内最典型、规模最大的银铅锌多金属矿床,矿体主要赋存于F18构造破碎带中。通过对与矿化密切共生的重晶石中的流体包裹体岩相学及显微测温分析,H2O-CO2三相包裹体均一温度为107℃～287℃,盐度变化范围为0.41%～12.05%;CO_2三相包裹体均一温度为30.2℃;富液体包裹体均一温度为95℃～248℃,盐度为2.07%～23.18%。成矿流体具有中低温、中高盐度的特征,流体为SiO_2-H_2O-CO_2-SO_4^(2-)多相含矿(Zn(2-)多相含矿(Zn⁽²⁺⁾、Pb(2+)、Pb⁽²⁺⁾、Fe(2+)、Fe⁽³⁺⁾和Ag(3+)和Ag⁺等)。     

4种重金属离子对偏顶蛤的急性毒性效应

为探究偏顶蛤Modiolus modiolus对几种重金属离子的耐受能力,在水温为21²3℃、盐度为32.1、p H为8.2的试验条件下,采用静水试验法研究了Pb23℃、盐度为32.1、p H为8.2的试验条件下,采用静水试验法研究了Pb⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾、Cu(2+)、Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾对湿质量为(73.28±6.11)g的成体偏顶蛤的急性毒性作用。结果表明:偏顶蛤死亡率随重金属离子浓度的升高而增大,表现出明显的剂量—效应关系;4种重金属离子对试验蛤48、72、96 h的半数致死质量浓度(LC50)分别为Pb(2+)对湿质量为(73.28±6.11)g的成体偏顶蛤的急性毒性作用。结果表明:偏顶蛤死亡率随重金属离子浓度的升高而增大,表现出明显的剂量—效应关系;4种重金属离子对试验蛤48、72、96 h的半数致死质量浓度(LC50)分别为Pb⁽²⁺⁾372.392、223.357、129.122 mg/L,Zn(2+)372.392、223.357、129.122 mg/L,Zn⁽²⁺⁾292.415、113.501、62.230 mg/L,Cu(2+)292.415、113.501、62.230 mg/L,Cu⁽²⁺⁾3.373、1.189、0.506 mg/L,Cd(2+)3.373、1.189、0.506 mg/L,Cd⁽²⁺⁾106.170、47.973、24.949 mg/L;Pb(2+)106.170、47.973、24.949 mg/L;Pb⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾、Cu(2+)、Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾对偏顶蛤的安全浓度分别为1.291、0.622、0.005、0.250 mg/L。研究表明,单一金属对偏顶蛤的毒性大小依次为Cu(2+)对偏顶蛤的安全浓度分别为1.291、0.622、0.005、0.250 mg/L。研究表明,单一金属对偏顶蛤的毒性大小依次为Cu⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾>Zn(2+)>Zn⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾,其中Cu(2+),其中Cu⁽²⁺⁾对偏顶蛤属于高毒性,而偏顶蛤对Pb(2+)对偏顶蛤属于高毒性,而偏顶蛤对Pb⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾均具有极强的耐受性。     

Zn~(2+)胁迫对花斑裸鲤抗氧化关键基因表达和抗氧化酶活性的影响

为探讨水体Zn⁽²⁺⁾对鱼类的影响,并筛选出有效的生物标记物,以花斑裸鲤Gymnocypris eckloni幼鱼(体质量为10 g±3 g)为试验对象,分别以1、2、5、10、20 mg/L Zn(2+)对鱼类的影响,并筛选出有效的生物标记物,以花斑裸鲤Gymnocypris eckloni幼鱼(体质量为10 g±3 g)为试验对象,分别以1、2、5、10、20 mg/L Zn⁽²⁺⁾为胁迫浓度,计算24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50)),经1 mg/L Zn(2+)为胁迫浓度,计算24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50)),经1 mg/L Zn⁽²⁺⁾胁迫12、24、48、72、96 h后,采用qPCR技术检测鳃、肾脏和肝脏组织中抗氧化防御系统相关的核因子E2相关因子2(Nrf2)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达量变化,以热图分析各基因在3种组织中的应答层次,以及用吸光度法测定SOD、CAT和GPx抗氧化酶活性的变化。结果表明:Zn(2+)胁迫12、24、48、72、96 h后,采用qPCR技术检测鳃、肾脏和肝脏组织中抗氧化防御系统相关的核因子E2相关因子2(Nrf2)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达量变化,以热图分析各基因在3种组织中的应答层次,以及用吸光度法测定SOD、CAT和GPx抗氧化酶活性的变化。结果表明:Zn⁽²⁺⁾对花斑裸鲤幼鱼胁迫24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50))分别为5.0、3.2、2.5、2.0 mg/L,安全浓度为0.2 mg/L;在Zn(2+)对花斑裸鲤幼鱼胁迫24、48、72、96 h时的半致死浓度(LD_(50))分别为5.0、3.2、2.5、2.0 mg/L,安全浓度为0.2 mg/L;在Zn⁽²⁺⁾胁迫96 h内,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及SOD、CAT和GPx酶活性均有不同程度的升高,但升高幅度各异;基因表达量热图分析显示,与鳃、肾脏和肝脏组织中Nrf2的4个下游基因表达量相比,Nrf2表达量相对较低,尤其在肾脏和肝脏组织中表现更为明显。研究表明,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及相关酶活性与Zn(2+)胁迫96 h内,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及SOD、CAT和GPx酶活性均有不同程度的升高,但升高幅度各异;基因表达量热图分析显示,与鳃、肾脏和肝脏组织中Nrf2的4个下游基因表达量相比,Nrf2表达量相对较低,尤其在肾脏和肝脏组织中表现更为明显。研究表明,花斑裸鲤Nrf2、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和GPx基因表达量及相关酶活性与Zn⁽²⁺⁾胁迫存在一定的时间相关性和组织特异性,其可作为预警水体Zn(2+)胁迫存在一定的时间相关性和组织特异性,其可作为预警水体Zn⁽²⁺⁾污染的备选生物标记物。     

Fe~(2+)对UASB厌氧发酵效能的影响研究

以蔗糖为底物,通过UASB反应器外加铁源的对照试验,研究了Fe~(2+)在7~15 mg/L的范围内对厌氧发酵过程的影响。结果表明,Fe~(2+)对厌氧发酵有一定的促进作用。随着Fe~(2+)浓度的升高,COD去除率由86.3%提高至90.6%。厌氧发酵受抑制时,Fe~(2+)浓度较高的UASB推迟发生严重酸化的时间。经测定UASB反应器出水的铁含量始终小于1 mg/L。进水Fe~(2+)浓度降低后,厌氧污泥中的铁含量也随之降低。对荧光光谱图的解析表明,随着Fe~(2+)浓度的增加,出水中类蛋白、辅酶F420和类胡敏酸的荧光强度显著增强,且解析得到的色氨酸、酪氨酸、辅酶NADH和辅酶F420的荧光强度得分均有所提高。     

Fe离子掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响

笔者主要研究了Fe³⁺离子掺杂引入对ZnO基压敏电阻微观结构及综合电气性能的影响。实验结果表明，随着铁离子掺杂量的增加，ZnO压敏电阻的电位梯度持续不断升高，非线性系数先升高而后降低，漏流先减小再增大，压比逐渐增加。分析认为，掺杂少量Fe³⁺时，可作为受主元素提高表面态密度，从而使非线性系数升高；随着掺杂量的增加，Fe³⁺转变为Fe²⁺进入ZnO晶粒内部，作为替位离子取代了部分Zn²⁺,由于r(Fe²⁺)>r(Zn²⁺),该取代产生了压应力对ZnO晶格产生挤压，减小晶格空隙，从而阻止了其他掺杂离子的进入，表面态密度降低，非线性系数降低。     

镉对刺参幼参体内金属硫蛋白含量及其变化规律的影响

为评价水体中镉(Cd⁽²⁺⁾)对刺参Apostichopus japonicus体内金属硫蛋白(MT)的诱导效果,以刺参幼参(体质量8.87 g±1.12 g)为研究对象,在水温16(2+))对刺参Apostichopus japonicus体内金属硫蛋白(MT)的诱导效果,以刺参幼参(体质量8.87 g±1.12 g)为研究对象,在水温16¹8℃下,探讨水体中不同浓度Cd18℃下,探讨水体中不同浓度Cd⁽²⁺⁾(<0.005、0.025、0.050、0.250、0.500 mg/L)胁迫下幼参体内MT含量随Cd(2+)(<0.005、0.025、0.050、0.250、0.500 mg/L)胁迫下幼参体内MT含量随Cd⁽²⁺⁾胁迫时间(0、12、36、60、84、108h)的变化规律。结果表明:随着Cd(2+)胁迫时间(0、12、36、60、84、108h)的变化规律。结果表明:随着Cd⁽²⁺⁾胁迫时间的延长,幼参肠道、呼吸树和体壁中MT含量呈先升高后趋于平稳的趋势,且在36 h时各组织中MT含量最高或相对较高;Cd(2+)胁迫时间的延长,幼参肠道、呼吸树和体壁中MT含量呈先升高后趋于平稳的趋势,且在36 h时各组织中MT含量最高或相对较高;Cd⁽²⁺⁾胁迫36 h时,幼参体内MT含量依次为肠道>呼吸树>体壁,且Cd(2+)胁迫36 h时,幼参体内MT含量依次为肠道>呼吸树>体壁,且Cd⁽²⁺⁾胁迫后幼参各组织间MT含量有显著性差异(P<0.05);各时间点下,Cd(2+)胁迫后幼参各组织间MT含量有显著性差异(P<0.05);各时间点下,Cd⁽²⁺⁾浓度试验组幼参肠道、呼吸树和体壁中MT含量均显著高于对照组(P<0.05);在Cd(2+)浓度试验组幼参肠道、呼吸树和体壁中MT含量均显著高于对照组(P<0.05);在Cd⁽²⁺⁾胁迫各时间点,幼参肠道和呼吸树中MT含量随Cd(2+)胁迫各时间点,幼参肠道和呼吸树中MT含量随Cd⁽²⁺⁾浓度的升高呈显著"阶梯式"升高(P<0.05),体壁中MT含量则随Cd(2+)浓度的升高呈显著"阶梯式"升高(P<0.05),体壁中MT含量则随Cd⁽²⁺⁾浓度的升高而升高,Cd(2+)浓度的升高而升高,Cd⁽²⁺⁾浓度为0.025、0.050 mg/L时,体壁中MT含量相差不大(P>0.05),但均显著低于Cd(2+)浓度为0.025、0.050 mg/L时,体壁中MT含量相差不大(P>0.05),但均显著低于Cd⁽²⁺⁾浓度最高组(0.500 mg/L)(P<0.05)。研究表明,水体中的Cd(2+)浓度最高组(0.500 mg/L)(P<0.05)。研究表明,水体中的Cd⁽²⁺⁾可诱导刺参组织合成金属硫蛋白,其中对肠道和呼吸树的诱导效果最明显,36 h即可达到较为显著的诱导效果,因此,刺参肠道和呼吸树组织中的MT含量可作为评价水体中重金属Cd(2+)可诱导刺参组织合成金属硫蛋白,其中对肠道和呼吸树的诱导效果最明显,36 h即可达到较为显著的诱导效果,因此,刺参肠道和呼吸树组织中的MT含量可作为评价水体中重金属Cd⁽²⁺⁾污染的生物标志物。     

电渗析法处理钢铁厂酸洗废水的试验研究

以电渗析法处理钢铁厂酸洗废水,结果表明：当待处理液pH为3,Fe²⁺为1300mg/L时,Fe²⁺的去除率可达到93.36%,Fe的回收率可达到92.78%,且出水Fe²⁺浓度小于90mg/L,回收的酸摩尔浓度约为0.1 mol/L,实现了对盐酸酸洗废水中Fe和酸的回收利用。