DEP和DBP在黑土胶体微界面的动力学行为

邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)可对生态环境、食品安全及人类健康构成威胁。东北黑土是中国主要的粮食产区之一。文章旨在探讨黑土胶体对PAEs的吸附动力学和热力学特征,研究PAEs在黑土胶体微界面的动力学行为,这对黑土PAEs污染风险控制具有重要的指导意义。以黑土胶体为试验材料,采用固相萃取-高效液相色谱法,对比研究邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)两种有机污染物在黑土胶体上的吸附动力学和热力学行为。结果表明,准二级动力学方程可以很好地描述黑土胶体对DEP和DBP的吸附动力学特征,DEP的吸附速率常数大于DBP,DEP(COC,含有机质胶体)吸附速率常数为0.00134,DBP(COC)吸附速率常数为0.00123;颗粒内扩散模型表明,黑土胶体对DEP和DBP的吸附过程中土壤颗粒内扩散不是唯一的速率控制步骤;Langmuir和Freundlich方程可以较好地拟合黑土胶体对DEP和DBP的吸附,平衡吸附量DBP大于DEP,温度为308K时,DEP(COC)的吸附量为666.667mg·kg~-1,DBP(COC)的吸附量为813.01mg·kg~(-1);另外,COC的吸附能力优于去有机质胶体(CIC)。热力学试验表明,温度对黑土胶体吸附DEP和DBP有明显影响,随着温度升高,黑土胶体对DEP和DBP的吸附量减少;热力学参数?G°、?H°和?S°表明,黑土胶体对DEP和DBP的吸附反应是自发、放热的过程;反应体系pH对黑土胶体吸附DEP和DBP影响较大。综上所述,黑土胶体对DEP和DBP的吸附符合准二级动力学模型,吸附反应为放热过程,温度和p H在DEP和DBP的吸附和扩散过程中起着重要作用。     

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。     

邻苯二甲酸二甲酯对典型细菌生长和氧化应激酶系的影响

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)是一种在环境中广泛存在的有毒有机化合物,已被中国列为优先控制污染物之一。为研究邻苯二甲酸二甲酯(DMP)对典型细菌的影响,将Bacillus subtilis B19(G+)和Escherichia coli K12(G-)暴露于含不同浓度DMP(0,5,10,20,40和80 mg·L-1)的培养基中,监测它们的生长状态以及氧化应激酶系的变化。结果表明:DMP能抑制细菌生长,且其抑制作用随DMP的浓度增大而增强。在相同的实验条件下,DMP对Escherichia coli K12的抑制作用比Bacillus subtilis B19更为显著,且会使菌体的长度增加。随着DMP浓度的逐渐增高,菌体内的SOD、CAT和GST的活性也随之上升。这一现象表明菌体内的ROS浓度有所升高。通过观察DMP的作用浓度及对时间的效应过程,发现菌体内的酶活性呈现低浓度促进,高浓度抑制的趋势,并伴随出现氧化应激反应,该研究结果为进一步研究DMP对微生物的影响提供了重要基础。