Zn胁迫下菖蒲的耐受机制及富集能力的研究

采用盆栽的方式,研究了菖蒲在ZnSO4·7H2O(分析纯)浓度分别为0.1,0.2,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0 g/kg(土壤)胁迫下的耐受机制及其富集作用。结果表明:较低浓度的Zn处理(ZnSO4·7H2O<0.5 g/kg(土壤))提高了菖蒲的光合作用能力,降低了膜脂质过氧化程度。当菖蒲受到重金属Zn胁迫时,超氧化物歧化酶、过氧化物酶首先被激发,过氧化氢酶是生物氧化过程一系列抗氧化酶的终端,其激活有一定的滞后。高浓度的Zn胁迫会超过菖蒲防御反应的阀值(ZnSO4·7H2O=1 g/kg(土壤)),对植株产生毒害作用。菖蒲在低浓度Zn处理条件下(ZnSO4·7H2O<0.2 g/kg(土壤))对Zn的富集能力明显高于高浓度Zn,但转运系数均小于1。菖蒲在较低浓度Zn污染的植物修复中可发挥更大作用。     

硝氮胁迫对不同沉水植物生理生长的影响

沉水植物是水生生态系统的初级生产者,对调控生态系统能量的循环和传递,维持水生态系统的结构和功能。都有极为重要的作用。为了解硝态氮浓度对不同种类沉水植物生理生长的综合影响,实验采用6种浓度的硝态氮对苦草和黑藻进行胁迫处理,在实验开始后的6、24h测定植株抗氧化物酶（SOD、POD、CAT）的活性;并于实验处理7d后考察植株的叶绿素含量和各项生长指标。结果表明,缺氮条件下苦草和黑藻的SOD、POD反应强烈,40mg／L下苦草和黑藻的SOD、CAT酶活性几乎无变化;从处理时间上看,苦草总体表现为各浓度处理的SOD、CAT随胁迫时间增加活性上升,POD活性下降;黑藻生理活性表现则相反。胁迫处理7d后,苦草5mg／L处理下生物量积累最大,1～20mg／L内黑藻生物量积累没有差异,苦草的叶绿素、鲜重增量生长指标总体远低于黑藻。研究表明,10mg／L是苦草能够耐受的最高硝态氮浓度．黑藻在1～20mg／L内均能较好生长;黑藻较苦草对硝态氮胁迫具有更大的耐受性。     

镉胁迫对小麦叶片细胞膜脂过氧化的影响

镉胁迫使植物体内活性氧自由基清除系统的功能降低,造成细胞内H₂O₂积累,抗坏血酸过氧化酶和谷胱甘肽还原酶活性下降,内源抗氧化剂抗坏血酸和谷胱甘肽含量减少,小麦叶片的组织自动氧化速率显著提高。细胞内丙二醛的积累表明,膜脂过氧化发生和膜系统受到损伤。推测小麦镉伤害过程中,活性氧自由基代谢失衡造成的膜脂过氧化起着重要作用。     

臭氧处理对海带膜脂过氧化和脱酯化伤害研究

采用生态毒理学和生物化学的方法，选用海带的2个品系——海带901和荣城1号为实验材料，研究了不同剂量的臭氧处理对海带膜脂过氧化和脱酯化伤害作用结果表明，随着臭氧处理强度的增加，海带的2个品系的光合速率均下降同时。膜相对透性增大，细胞内H2O2含量上升，微粒体膜中磷脂减少，游离脂肪酸增加海带901中无论是细胞匀浆中丙二醛(MDA)含量，还是微粒体膜的MDA含量在臭氧处理下均无显著变化，而荣城1号微粒体膜的MDA含量在臭氧处理下显著提高，说明海带901在臭氧氧化胁迫下膜的损伤是由膜脂脱酯化单独造成的，与膜脂过氧化无关，而荣城1号膜的损伤是由膜脂过氧化和脱酯化共同引起的。     

H_2O_2诱导拟南芥NIT2基因甲基化特征与转录水平改变

用外源H2O2处理拟南芥植株,亚硫酸氢盐修饰后测序法分析胁迫生理中NIT2基因启动子区甲基化特征变化,RT-PCR检测该基因的转录水平.结果显示:用100#mol·L-1的H2O2处理3 h后,NIT2启动子区胞嘧啶总甲基化水平与对照差异不大,但对照组CHG(H为C、A或T)和CG位点甲基化水平分别为35.0%和93.3%,H2O2处理组CHG和CG位点甲基化水平分别为50.0%和96.9%;H2O2处理组CHH位点则表现为甲基化水平升高、降低或去甲基化;H2O2胁迫组拟南芥地上组织中NIT2基因转录水平提高.研究结果表明:NIT2基因的转录应答和DNA甲基化修饰参与了植株的逆境生理过程;氧化胁迫与DNA甲基化改变、基因转录上调同时发生,说明胁迫诱发的活性氧增高可能参与胞嘧啶甲基化修饰和基因转录的调节.     

滇池流域沉水植物衰退和消失驱动因子的研究

为了研究滇池流域沉水植物衰退和消失的驱动因子,该文通过室内控制培养沉水植物黑藻、金鱼藻和篦齿眼子菜,结合沉水植物野外调查数据、水质监测数据和相关数理统计分析结果,定量分析导致沉水植物死亡衰退的驱动因子及其浓度阈值。研究结果表明氨氮是驱动沉水植物分布和群落结构变化的主导因子,氨氮与沉水植物种类的相关性最大,且呈负相关。高浓度的氨氮导致沉水植物黑藻、金鱼藻和篦齿眼子菜死亡,且p H值升高时导致沉水植物死亡的氨氮浓度阈值降低。随着p H值从7升至8.5,导致黑藻死亡的氨氮浓度最低值从12 mg/L下降到2 mg/L,且导致黑藻全部死亡的氨氮浓度最低值从高于16 mg/L下降至6 mg/L,导致金鱼藻死亡的氨氮浓度最低值从高于16 mg/L下降到3 mg/L,导致篦齿眼子菜死亡的氨氮浓度最低值从高于16 mg/L下降到8 mg/L,即氨氮和p H的协同作用加快了沉水植物死亡衰退的速率。因此,氨氮和p H的协同作用是沉水植物的衰退和消失的驱动因素,且p H值越高,驱动作用越明显。     

一体化平板膜装置回收靛蓝染料的小试研究

文章采用自主研发的一体化平板膜靛蓝回收装置对印染废水进行了小试研究。此工艺采用投加H2O2氧化染液的方式析出靛蓝结晶并采用平板膜处理的方式不断浓缩靛蓝并将浓缩液回用于染色工段,保证了染料回用的效果。对装置中预处理单元,氧化单元,膜过滤单元等主．要参数进行了优化。研究结果表明．该装置氧化单元H2O2最佳投加量为15ml／L,最佳氧化pH=3;最佳过膜条件pH=4,连续曝气,开停比4：3;膜清洗采用水力冲洗后NaC10浸泡2h的方法,通量恢复近100％。在该最佳工况下,装置不仅能够高效回收靛蓝染料,回收效率达到99．5％,同时废水水质得到极大改善,SS平均去除93．9％,浊度下降100％,色度下降98．4％。     

抗坏血酸存在条件下NO2-对玉米植株镉胁迫的缓解作用

植物所吸收的Cd通过与关键的代谢途径、蛋白质的羧基和硫巯基相互作用,或者通过诱导活性氧的迸发而对植物产生毒害作用.大多数植物甚至暴露于低浓度的Cd就会引起明显的中毒症状,因此,揭示缓解Cd胁迫/或提高重金属污染土壤上作物的生产力是一个刻不容缓的问题.植物中的气体多功能信号分子一氧化氮(NO)被证明广泛参与了植物对Cd胁迫的响应和调节,但由于受到成本等因素的限制,其在生产中的应用还不成熟.因此,本文以玉米为实验材料,系统地研究了酸性条件下由抗坏血酸(Vc)和亚硝酸盐(NO-2)反应所产生的NO对植株遭受Cd胁迫的缓解作用.结果表明,10 mmol·L-1的Vc和浓度为0、500、1000、1500、2000、3000、4000、5000μmol·L-1的NaNO2分别进行反应,其缓解Cd胁迫的作用呈先促进后抑制的现象,NaNO2最佳浓度为3000μmol·L-1.与对照相比,适度的Vc+NO-2预处理能够显著增加Cd胁迫下玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,相应地减少了活性氧过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-·2)的积累,降低了膜脂的过氧化伤害.Vc+NO-2还能显著地缓解由Cd造成的叶片黄化现象,维持叶片叶绿素含量的相对稳定;能够在重金属胁迫下增强植物螯合重金属离子的能力,减缓重金属对植株生长发育和生理代谢的影响.由于具有价格低廉且来源方便的特点,Vc+NO-2来源的NO在大田作物抵抗Cd胁迫中具有潜在的应用价值.     

高级氧化处理苯酚废水的研究

采用Fenton试剂和O3对COD为950mg/L的苯酚废水进行化学氧化处理,通过实验确定各自最佳的运行参数。Fenton:n(H2O2)=36mmol/L,n(H2O2):n(Fe2+)=3,pH为3,反应时间为2h,COD去除率为90%;O3:投加量为1200mg/L,pH为11时COD的去除率为60%,两种氧化技术都有较好的处理效果。     

PEG预处理对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响

以辽星1号水稻幼苗为试验材料,采用10%PEG-6000模拟干旱预处理3 d,复水3 d后,再用100 mmol/L Na Cl进行盐胁迫处理3 d,测定水稻幼苗叶片丙二醛含量、和抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性等。结果表明,PEG预处理后的水稻幼苗,再对其进行盐胁迫处理后,其MDA的含量为1.30(U/(mol·g Fw)),盐胁迫处理组的MDA含量为1.57(U/(mol·g Fw)),由数据看出PEG预处理组与盐胁迫组相比MDA的含量显著降低(P0.05),说明PEG预处理可以减小水稻幼苗叶片的伤害。由图可以看出,其抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均显著高于盐胁迫处理组(P0.05),PEG预处理可以增强水稻叶片清除活性氧的能力,从而提高水稻幼苗的耐盐性。     

黑藻和苦草对氨氮、硝态氮和磷吸收动力学研究

为在不同营养状况的富营养化水体修复中选择相应的养分吸收效率的水生植物,比较黑藻(Hydrilla verticillata)和苦草(Vallisneria natans)对氨氮、硝态氮和磷的吸收动力学特征。结果表明,黑藻和苦草对氨氮、硝态氮和磷的最大吸收速率Vmax分别为4.38、5.31;3.15、2.23;1.63、3.57μmol/(L.h.g)。米氏常数Km分别为84.7、376.7;45.8、6.0;54.4、516.2μmol/L。苦草对氨氮和磷的吸收具有较高的Vmax和Km值,而黑藻对氨氮和磷的吸收具有较低的Vmax和Km值。     

富营养条件下不同形态氮对轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的生理影响

在实验室条件下,研究了在富营养水平(ρ(TN)为4.0 mg/L,ρ(TP)为0.2 mg/L)下不同ρ(NH₄+-N)/ρ(NO₃--N)(4/0,5/1,1/1,1/5,0/4)对沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)生理生化的影响,以期阐明富营养化水体中不同形态氮对沉水植物的影响.结果表明,不同ρ(NH₄+-N)/p(NO₃--N)对轮叶黑藻的生理活动和生长具有明显的影响,随着培养液中ρ(NH₄+-N)比例的上升,尤其当ρ(NH₄+-N)/ρ(NO₃--N)＞1时,轮叶黑藻的相对生长率、叶绿素含量和可溶性糖含量明显下降,谷氨酰胺合成酶(GS)和过氧化物酶(POD)活性升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,蛋白质含量降低.当水体中铵盐含量上升到一定比例时对轮叶黑藻产生的胁迫作用,影响了其生理功能,抑制其生长.      

Fenton试剂对水中酚类物质的去除效果研究

采用Fenton试剂对苯酚、对氯酚、2 ,4 二氯酚、2 ,6 二氯酚、间甲酚、对硝基酚和邻硝基酚模拟水样进行处理 ,并考察了H2 O2 及FeSO4 浓度、pH、反应温度和反应时间对Fenton试剂降解酚类物质的影响 ,得出Fenton试剂降解酚类物质非常有效 ,当H2 O2 浓度为4mmol/L、FeSO4 浓度为 0 .5mmol/L ,在pH为 3 ,室温条件下反应 40min则Fenton试剂对试验所做 7种浓度为 50mmol/L的酚类物质的去除率均在 98%以上。为该工艺处理实际含酚废水提供了科学依据。     

Effects of chitosan on growth of an aquatic plant (Hydrilla verticillata) in polluted waters with different chemical oxygen demands

Effects of chitosan on a submersed plant, Hydrilla verticillata, were investigated. Results indicated that H. venicillata could prevent ultrastructure phytotoxicities and oxidativereaction from polluted water with high chemical oxygen demand (COD). Superoxide dismutase (SOD) activity and malondialdehyde (MDA) contents in H. verticillata treated with 0.1% chitosan in wastewater increased with high COD (980 mg/L) and decreased with low COD (63 mg/L), respectively. Ultrastructural analysis showed that the stroma and grana of chloroplast basically remained normal. However, plant cells from the control experiment (untreated with chitosan) were vacuolated and the cell interval increased. The relict of protoplast moved to the center, with cells tending to disjoint. Our findings indicate that wastewater with high COD concentration can cause a substantial damage to submersed plant, nevertheless, chitosan probably could alleviate the membrane lipid peroxidization and ultrastructure phytotoxicities, and protect plant cells from stress of high COD concentration polluted water.     

5种沉水植物对重金属富集能力的对比研究

为了探求不同的沉水植物对水体中重金属吸收富集能力的差异,采用原子吸收光谱法,对淮河支流东风渠水体及水体中常见的5种沉水植物:菹草、黑藻、龙须眼子菜、穗花狐尾藻及小茨藻进行了铅(Pb)、镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)含量分析。结果表明:5种沉水植物样品中重金属含量远远高于水体重金属背景值,对重金属Cu、Pb、Cd、Zn的富集系数为58~1 515,对Zn富集最强,最大富集量达到242.42 mg/kg,富集系数为1 515。不同的沉水植物对重金属的吸收富集优势存在明显差异,利用沉水植物来修复水体重金属污染时,须依据不同的污染元素来选择合适的沉水植物。     

ZnFe_2O_4/TiO_2光催化剂制备及乙酰甲胺磷降解性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了ZnFe2O4和掺杂ZnFe2O4的纳米级TiO2光催化剂,进行了XRD、TEM和UV visDRS表征,以卤素灯为光源对纳米TiO2降解水溶液中乙酰甲胺磷农药进行了研究。考察了反应液初始pH值、催化剂用量、H2O2用量对降解率的影响。实验结果表明,焙烧温度为400℃、掺杂量为0.5%的ZnFe2O4/TiO2纳米粉体降解效果最佳,在相同条件下,反应2h后农药降解率可比纯TiO2提高20%左右。正交实验优化了降解反应条件,在常温常压下,起始pH值为12、H2O2浓度为12mmol/L、催化剂浓度为0.5g/L、反应3h后,初始浓度为1.0×10-4mol/L的乙酰甲胺磷农药降解率可达61.2%。     

铁-草酸盐配合物光分解降解对硝基苯酚的研究

研究了铁(Ⅲ)-草酸盐配合物在可见光及太阳光照射下,对对硝基苯酚的光解降解作用。结果表明,在pH=4.0、Fe(Ⅲ)/H_2C_2O_4=0.080mmol/L/0.96mmol/L(分4次加入)、光照4h的条件下,20mg/L对硝基苯酚的降解率为89％。溶液pH值,铁与草酸盐浓度比和对硝基苯酚浓度均对降解效果产生影响。     

O3/H2O2降解Atrazine效能研究

利用O3/H2O2降解莠去津,对氧化产物进行了色谱分析,以评价该体系降解莠去津效能.莠去津初始浓度2 mg/L,7.5mg/L的O3单独氧化去除率为27.2%;相同O3投量下,H2O2/O3摩尔比0.75时,5 min莠去津的去除率最高可达96.5%,表明H2O2/O3体系对莠去津的去除效果良好,降解速度快.以离子色谱对产物的离子进行分析,莠去津浓度下降的同时,硝酸根和氯离子浓度增高.GC-MS检测的产物和对LC-MS谱图的分析表明,有机产物中存在脱乙基、脱异丙基和脱氯莠去津,说明H2O2/O3并不能彻底氧化莠去津,因此工程中作为主要去除单元或突发性污染事件的应急手段可能还需要与活性炭等单元联用.     

O3/H2O2法灭活水中剑水蚤类浮游动物

为解决水源水中孳生的水蚤类浮游动物难以被常规的水处理工艺有效地去除,困扰水厂正常生产运行的问题,进行了O2氧化、H2O2氧化和O3／H2O2高级氧化对水体中剑水蚤类浮游动物灭活效果的试验研究．发现3种方法中,O3／H2O2联合时除蚤效果最佳,在蒸馏水中投量为031．0mg／L、H2O24mg／L时,接触30min达到100％的灭蚤率;单独O3氧化效果也较好,投加1．0mg／L的灭蚤率为80％;H2O2氧化效果不理想,投加4mg／L几乎无灭蚤效果。进而考察确定了03／H2O2灭活剑水蚤的最佳工艺条件为：先加O3后加H2O2,投加间隔时间30～60s为宜;并探讨了H2O2投量、水体pH值以及有机物含量对O3／H2O2系统灭活剑水蚤效果的影响。试验中发现H2O2投量在4～10mg／L之间效果无较大变化,有机物含量对灭蚤影响较大,pH值的影响则较小。最后对O3／H2O2预氧化与水处理混凝沉淀工艺的协同除蚤效能进行了考察。结果表明,O3／H2O2预氧化与水处理混凝沉淀工艺的协同作用将会进一步提高除蚤的效果。     

腐解黑藻生物量对高硝态氮水体氮素的影响

采用常见沉水植物黑藻为试验材料,引入太湖底泥并设定上覆水初始ρ(硝态氮)为15 mg/L,模拟初春沉水植物大规模腐烂时的温度,开展为期32 d的黑藻腐解试验研究. 结果显示,黑藻腐解对水体中ρ(氨氮)与ρ(硝态氮)之和的影响呈U字型,试验条件下黑藻腐解生物量为2.0 g(相当于0.111 kg/m2)时,水体中ρ(氨氮)与ρ(硝态氮)之和最低. 随着黑藻的腐解,释放进入水体的有机质和氮素增加,但同时也提高了水体中的ρ(TOC)/ρ(硝态氮)值,降低了Eh,提高了微生物的活性,因此有利于反硝化反应的发生.