化感作用及其在环境保护中的应用

生物体产生生物活性物质即化感物质在生物体之间传递信息并导致生物体相互作用 ,这称为化感作用。化感作用是一个崭新的研究领域。本文介绍了化感作用的概念、分类、不同生物体之间化感作用的作用机理 ,并着重论述了化感作用在环境保护中的应用途径、实例及建议。     

金鱼藻中抑藻化感物质的研究

通过静态模拟实验,比较了单独培养和共生培养下,不同初始藻密度时金鱼藻生物量和铜绿微囊藻密度的变化.采用固相萃取的方法对金鱼藻种植水中的化感物质进行富集,经甲醇洗脱、高效液相色谱分析,发现在铜绿微囊藻生长的胁迫下,金鱼藻释放的化学物质组成和含量发生变化,强极性物质含量下降,弱极性物质含量增加.二氯甲烷洗脱物经色谱质谱分析后,检测出15种不同于铜绿微囊藻释放的化合物,其中N-苯基-2-萘胺、脱氢枞酸甲酯和脱氢枞酸乙酯已有文献报道对藻类具有化感作用.     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用,并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明,大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用,而且随着培养时间和秸秆投加量的增加,抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡,表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明,大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦,分别为248、334和1 943 mg/L,表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质,如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等,这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长,尤以大麦秸秆作用最为明显。     

不同质量浓度黄莒蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用

分别采用黄菖蒲（IrispseudacorusL．）、狭叶香蒲（TyphaangustifoliaL．）和铜绿微囊藻（Microcystisaeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10g／L时对初始密度为1．0×10^7ind／mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40g／L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30．1％、51．8％和84．0％;狭叶香蒲在质量浓度大于20g／L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20g／L和40g／L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34．2％和77．7％,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%;狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

广玉兰、龙爪槐和黄杨化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制

针对水华的主要物种——铜绿微囊藻,初步测定了60种植物的浸提液对其细胞增殖的抑制率。结果表明,8种植物的浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率达到90%以上。其中,广玉兰、龙爪槐和黄杨叶片浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率分别达到97.4%、95.6%和91.2%。通过计算得到培养7d后广玉兰、龙爪槐和黄杨的50%抑制效应质量浓度(EC50)分别为0.52、1.04、5.87g/L,而90%抑制效应质量浓度(EC90)分别为3.79、6.45、9.09g/L。首次发现此3种植物浸提液中富含能抑制铜绿微囊藻细胞增殖的化学物质,可以作为抑藻化感物质的一个重要来源。根据EC50和EC90对培养时间的拟合方程判断,广玉兰和龙爪槐浸提液对铜绿微囊藻的抑制效果较黄杨浸提液更为长效,且由于其抑制效果优于农作物秸秆,具有进一步研究的价值。     

不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响

采用苦草（Vallisneria spiralis Linn.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法,通过追踪测定铜绿微囊藻的生物量、叶绿素a含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究了不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明,质量浓度大于10 g/L时,苦草对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为苦草质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为63.3%、94.7%和99.8%,培养过程中,铜绿微囊藻的叶绿素a含量逐渐减少,而SOD、POD活性及MDA含量呈现先增加后逐渐降低的趋势,表明苦草释放的化感物质在经过一定时间积累后能够明显抑制铜绿微囊藻SOD和POD的活性,引起细胞的氧化损伤,促进叶绿素的分解,从而导致藻类死亡,这是苦草抑制铜绿微囊藻生长的原因之一。     

剩余污泥干化技术的研究进展与发展方向

介绍了国外污泥干化技术的发展动态，及国内污泥干化技术的研究进展和发展趋势，并结合国内污泥的处理处置现状，对国内污泥进行热干化工艺的选择提出了建议。     

新型低阻高效旋风除尘器性能的模化实验研究

模化方法是将实验室内模型的实验结果推广到实物中去的最有效方法。依据归纳的旋风除尘器近似模化条件，对新型低阻高效旋风除尘器进行了模化实验研究。新型除尘器模化实验结果与工业化实验结果比较表明，该模化方法是成功的。为新型除尘器的系列化结构设计提供依据。     

负载型纳米TiO2光催化剂的研究进展

ＴｉＯ２光催化剂固载化具有重要的实用价值，介绍了载体种类和性能以及两种固载化方法，这了负载型光催化剂的晶型、膜厚和表面状态、载体对二氧化钛光催化活性的影响，指出了该领域的发展方向。     

底泥中降解邻苯二甲酸二甲酯菌群的特性研究

为了有效去除感潮河道底泥中邻苯二甲酸二甲酯(DMP),从深圳市某受DMP污染的感潮河道底泥中富集驯化出了一个土著DMP高效降解功能菌群(命名为菌群ZM),确定了菌群ZM的优势功能菌属,探究了pH、温度、盐度对其降解DMP的影响,研究了其在模拟底泥中的DMP降解性能。结果表明,变形杆菌门(Proteobacteria)α-变形菌纲(α-Proteobacteria)的新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)是最主要的DMP降解功能菌。pH为6、温度为35℃是菌群ZM降解DMP的最佳条件。菌群ZM在盐度0.05%～1.00%内表现出较好的耐受性。菌群ZM在2 d内可以降解模拟底泥中70%的DMP(初始质量浓度100 mg/kg)。综上,菌群ZM在处理感潮河道底泥中DMP污染问题上具有一定的实际应用潜力。     

城市污泥微波干化工艺及干化特性研究

采用微波和烘箱结合及全程烘箱2种方式对城市污泥干化进行对比研究,考察了不同粒径、微波干化预处理、预处理时间及烘箱温度对污泥干燥特性的影响。结果表明,同一温度条件下,微波预处理时间越长,污泥干化速率越快。最优条件下,全程烘箱污泥达到最大干化速率的含水率为77%。微波干燥污泥具有时间短、干燥速率大的特点,微波和烘箱结合对比全程烘箱干化速率高且能耗低。     

石灰污泥共热法在水泥煅烧中的应用

利用水泥窑尾的高温废气干化污泥是处理污泥且节约能源的新方法。为了模拟窑尾废气干化污泥的生产工艺,试验对污泥与石灰共热干化,研究了石灰(CaO)在污泥热干化过程中作用,可提高污泥的干化速率,减少有害气体排放及提高干化污泥的稳定性。研究表明,当石灰掺量质量百分含量达到10%时,250℃下污泥干化速率同比提高了19.6%;释放的H2S气体减少了95.1%;污泥中有机物含量减少了77.87%。     

线性溶剂化能相关方法应用及参数估算

简要介绍了线性溶剂化能相关方法的原理，回顾了该方法在溶解度、辛醇／水分配系数和生物毒性预测中的成功应用，重点讨论了参数估算规则，以利于该方法进一步推广。     

共培养条件下黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻光合系统的影响

采用共培养的实验方法,通过测定铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)叶绿素a含量及叶绿素荧光参数,研究了黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)对铜绿微囊藻光合系统的影响。结果表明,共培养条件下,黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的光合系统具有明显的化感作用,表现为,处理组中铜绿微囊藻的叶绿素a含量从第4天开始显著(Paried t-test,p0.05)低于对照组;培养过程中,YⅡ(光系统Ⅱ有效量子产量)和Fv/Fm(光系统Ⅱ最大量子产量)值也呈现逐渐下降的趋势,说明黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻产生了化感抑制,光合效率和光能转化效率下降;而Ik(半饱和光强)和α(光限制斜率)值呈现先增加后逐渐降低的趋势,从第4天开始显著(Paried t-test,p0.05)低于对照组,表明黄菖蒲和狭叶香蒲的化感作用在短时间内可以激发铜绿微囊藻对光强的耐受能力并能提高藻的光能利用效率,但是随着化感时间的延长,铜绿微囊藻对强光的耐受能力及光能利用效率下降。     

环境生物技术的研究现状及发展前景

环境生物技术（Environmental Biotechnology）简称EBT，是近20年来才定义的新型边缘学科。环境生物技术主要由生物技术、工程学、环境学和生态学组成。一般认为生物工程即生物技术，是指综合应用生物学、化学和工程学等手段，直接或间接地利用生物体本身，生物体某些组分或某些特殊机能，生产有用物质的一门综合性科学体系。它的产生和发展涉及多种学科，既反映了基础科学研究的最新成果，也体现了工程科学开拓出来的新技术和新工艺。     

赤泥的土壤化改良研究进展综述

赤泥是氧化铝生产过程中产生的固体废弃物，年产量和堆存量大，理化性质极端，严重威胁赤泥堆场周边生态环境和居民健康。赤泥土壤化改良和堆场生态修复被认为是最有希望解决赤泥问题的方法之一。对赤泥的基本理化性质，赤泥土壤化改良机理、改良措施(基质改良、植物修复和微生物修复等)及其存在问题、改良过程中的潜在生态环境风险等进行了研究和总结分析，并对赤泥土壤化改良领域未来的研究工作进行了展望和建议。     

污泥干化焚烧联用系统最佳运行工况研究

污泥干化焚烧联用系统将污泥焚烧产生的能量用于污泥干化,可实现污泥处理的节能降耗。对于污泥干化焚烧联用系统的运行,进厂污泥负荷、初始含水率、热值、污泥干化目标含水率是最大的影响因素。为实现污泥干化焚烧联用系统的低能耗和安全稳定运行,结合国内某污泥干化焚烧处理工程,建立了污泥干化焚烧联用系统能量和物料平衡模型,在此基础上研究了变工况条件下污泥干化焚烧联用系统的运行模式,分析了运行负荷、污泥热值、进厂污泥含水率、入炉污泥含水率发生波动时,对污泥干化单元和污泥焚烧单元所产生的影响,并提出了对应的运行策略。     

乌梁素海沉积物孔隙水中溶解有机质的荧光及紫外光谱研究

运用紫外可见光吸收光谱与荧光光谱研究乌梁素海沉积物孔隙水中溶解有机质的来源、结构及腐殖化程度。r_(A,C)、HIX、SUVA₂₈₀和SUVA₂₅₄等被用于表征DOM的腐殖化程度和芳香构化程度及结构,f_450/500用于指示DOM的来源。研究结果表明：腐殖化程度最高的点为湖泊东部的W4样点,腐殖化程度最低的为总排干影响区域的W1样点。E_253/203表明湖泊入口处沉积物孔隙水中有机质主要为不可取代的芳香环结构。荧光指数f_450/500为1.57～1.82之间。总体而言,f_450/500的值更接近于1.6,处于2个端源中间,说明乌梁素海DOM中的腐殖质主要来源于陆源输入。相关分析的结果表明, DOM的不同来源对其腐殖化程度产生影响。随着腐殖化值的增大,DOM的来源由生物源向陆源过渡。     

二噁英样品制备与检测技术进展

环境中存在的二噁英是一类严重影响食品安全和人类健康的强毒性有机污染物，为了能正确评价这类化合物的来源与环境中分布情况，二噁英的分析检测引起了人们强烈的关注。本文介绍了样品检测前处理纯化过程中所用的各种传统的吸附剂(硅酸盐、佛罗里土和活性炭等)和新发展的几种主要吸附剂(2．(1-芘基)乙基二甲基硅烷化硅胶(PYE)、炭纳米管和多孔石墨炭等)的性能、在样品前处理过程中所起的作用及存在的问题和发展趋势，并在概括样品制备的基础上，阐述了二噁英纯化技术及其检测方法(包括化学分析法和生物分析法)的进展。