电石法聚氯乙烯行业履约的成本效益分析

构建汞物质平衡模型以识别高汞触媒及低汞触媒电石法聚氯乙烯(CCPVC)企业中汞的产生、转化和排放过程.进一步针对典型企业开展成本效益分析,比较通过低汞触媒替代来履行《关于汞的水俣公约》要求的各种方案.结果表明,案例企业将在履约的情况下,使废气和废水汞排放量分别减少25%和85.7%~98.9%,净效益增加50.7%~55.4%.案例企业最有利的选择将是在厂内回收废触媒并改进汞减排设施,但含汞固体废物的环境风险不可忽视.原因是《关于汞的水俣公约》侧重于CCPVC行业的汞输入而非汞排放.此外,目前的汞环境税率低于最优税率,无法为CCPVC企业提供足够的激励以控制汞排放.因此,为了提高《关于汞的水俣公约》的政策效力,有必要推动我国CCPVC行业汞物质平衡的构建,加强对含汞固体废物堆存的监管力度,提高汞排放的环境税率,并将所含的环境风险物质量作为固体废物的计税依据.     

基因芯片筛选氯化汞对大鼠脑神经毒性差异表达基因

为了筛选汞神经毒性差异表达基因和探讨汞神经毒性分子机制,采用基因芯片技术,研究了大鼠皮下注射0.5mg/kg的HgCl₂ 1h后脑中基因表达的变化.结果表明,基因表达谱中差异表达基因共有742条,上调基因562条,下调基因180条.生物信息学分析表明,差异表达基因中有免疫应答及解毒作用相关基因、遗传信息传递与表达相关基因、细胞信号传导基因、神经传导基因、细胞增殖与分化基因、细胞调亡等多种基因.分析结果提示这些基因的差异表达可能与汞神经毒性有关.利用基因芯片技术筛选相关基因,为深入阐明汞神经毒性的作用机制提供了新思路.     

汞污染粮食诱导大鼠海马c-FOS蛋白表达

为了探讨我国典型汞污染地区汞污染生物效应 ,并尝试应用即刻早期基因c-fos表达变化早期预报典型汞污染地区汞神经毒性的可行性 ,本文应用免疫组织化学方法研究了实验粮食饲喂后 ,大鼠海马c-FOS蛋白表达变化 .结果表明污染粮食显著诱导大鼠海马c-FOS蛋白表达 ;在饲喂过程中硒与汞有拮抗效应 .初步推断 ,即刻早期基因c-fos表达变化可以作为汞污染地区汞神经毒性检测和评价效应指标 .     

贵州汞污染地区大米神经毒性基因水平研究

为从分子基因水平探讨汞污染地区大米的神经毒性,用贵州 2 个汞污染区(万山汞矿和清镇化工厂)产的大米喂养大鼠,分别于20d 和30d 后,用 RT-PCR 方法检测脑中即刻早期基因 c-fos mRNA 表达变化,并以非污染区作对照.结果表明,汞污染大米能够极显著诱导大鼠脑c-fos mRNA 表达,并且该表达是持续的.应用 c-fos mRNA 表达变化早期预报汞神经毒性是有可能的.     

污染场地地下水中汞污染反应运移模拟

汞（Hg）是人们持续关注的全球环境污染物之一,其对地下水的污染严重威胁着与地下水相关的生态环境系统.汞在地下水系统中的物理与地球化学反应过程的准确刻画是研究汞迁移转化规律的重点和难点.基于某工业场地汞污染数据,首先采用PHREEQC研究地下水中无机二价汞的存在形态,然后利用PHT3D程序建立汞污染物反应性溶质运移二维剖面模型.该模型考虑了汞污染物在地下水系统中的对流、弥散过程及地球化学反应过程（包括水相络合作用、表面络合吸附作用及受动力学控制的氧化还原作用）.结果表明,无机二价汞的存在形态以HgCl₂和Hg（OH）Cl占主导地位,氧化还原作用是影响地下水中汞污染反应性运移的主要控制因素;另一方面,水合氧化铁HFO对汞迁移的阻滞影响较小,而溶解性有机质对汞较强的络合作用不能忽视.本文研究成果可为预测与评估特定污染场地地下水汞污染的变化趋势及制定相应的修复策略提供科学依据.     

三峡水库消落带土壤与优势植物淹水后对土-水系统汞形态的影响

三峡库区消落带落干期植被生长茂盛,蓄水后消落带被淹没,土壤-植物系统在长时间淹水情况下,随着体系内物理化学性质的改变,汞形态也会发生变化,从而对库区水生生态系统中汞含量以及形态带来一定的影响.为此,本研究选取三峡库区4种优势植物室内栽培,再进行室内模拟淹水试验,研究淹水后土壤、水体中甲基汞(Me Hg)以及其他形态汞的变化.结果表明,淹水过程中植物的存在有利于土壤Me Hg的生成,同时对上覆水不同形态汞浓度影响显著.狗牙根作为消落带优势种,由于其体内总汞及甲基汞含量较高,淹水后对土壤以及上覆水系统中甲基汞以及其他汞形态的影响最为明显.淹水第90 d,狗牙根+土+江水(B1)处理土壤Me Hg的含量最高,为(1 135.86±113.84)ng·kg~(-1),是不加植物的对照处理土+江水(CK2)中土壤Me Hg含量的2倍左右;上覆水总甲基汞(TMe Hg)、溶解态甲基汞(DMe Hg)、总汞(THg)、溶解态汞(DHg)和活性汞(RHg)均呈峰值偏左的抛物线状变化,在第30 d时达到峰值,其中B1处理上覆水TMe Hg、THg和DHg最高,分别为(2.88±0.06)、(40.29±2.42)和(35.51±3.77)ng·L~(-1),三者中溶解态汞是其主要存在形式.因此可以推测三峡库区消落带植物淹水后将增加水库汞污染负荷.     

含荧光素酶四膜虫B2086-LUC全细胞生物传感器的构建及其对重金属离子的响应

为了获得可用于快速检测环境中重金属污染的全细胞生物传感器,本研究将含有HA标签的萤火虫荧光素酶(LUC)基因重组到含有四膜虫金属硫蛋白MTT1启动子和微管蛋白终止子序列的载体pBX中,获得重组质粒pBX-LUC,用基因枪粒子轰击法将pBX-LUC转化入四膜虫细胞中,通过同源重组和巴龙霉素抗性筛选, LUC基因整合到四膜虫大核基因组MTT1 位点,获得含有LUC基因的细胞株B2086-LUC. B2086-LUC对重金属镉和汞的响应敏感,可检测的最低浓度为5~10ng/mL;对铜和锌的响应较弱,可检测的最低浓度为0.5~ 1mg/mL.因此,四膜虫B2086-LUC可作为环境中镉和汞污染快速检测的全细胞生物传感器.     

基于土壤汞形态归趋的健康风险评估方法

土壤汞污染是一个全球性关注问题,矿产资源开采、化工生产和燃煤发电等均造成了不同程度的土壤汞污染,合理评估汞污染场地的健康风险是场地开发再利用的关键.对土壤中汞的形态归趋研究总结表明,由于汞的特殊物理化学性质,并受土壤等环境因素的影响,导致其在土壤中具有复杂的化学形态和变化过程.汞在土壤中的不同化学形态归趋对其毒性效应、生物有效性和暴露途径产生显著影响.基于土壤汞总量的风险评估方法忽略了土壤中不同化学形态汞对毒性、生物有效性和暴露途径的影响,导致高估土壤汞污染的健康风险.针对基于土壤汞总量的风险评估存在的问题,提出了基于土壤汞形态归趋的土壤汞污染健康风险评估理论,并构建基于土壤汞形态归趋-有效剂量-健康效应的土壤汞污染的精细化风险评估技术体系框架:①土壤不同形态汞的测定与表征方法;②汞形态归趋预测模型;③暴露分析与暴露量计算;④有效剂量（生物可给性或生物有效性）测定;⑤风险表征;⑥基于不同形态汞的场地土壤污染风险筛选值和修复目标制定.该方法体系从理论上解决了传统基于土壤汞总量的风险评估方法存在的问题,实际应用中面临的主要问题和今后重点发展方向:①研发可商业化的土壤汞化学物组分分析仪及土壤汞蒸气的原位测定方法;②结合中国场地土壤特点,开展土壤中汞的形态归趋模拟的模型研究,弥补现阶段土壤汞化合物形态分析方法的欠缺;③研发和建立土壤汞的生物可给性和有效性的标准测试方法技术;④本土化的土壤汞筛选值的确定.      

长春市汞界面交换通量的研究

系统研究了燃煤型城市长春市汞界面交换通量.根据区域污染源的汞排放通量,大气汞干、湿沉降通量,水面、地面汞的挥发量以及由径流输出的汞量,初步估算了城市汞的收支平衡.长春市燃料燃烧排放的汞量为425.6kg/a,地面扬尘向大气输出汞5.5kg/a,大气干沉降通量为11.72kg/a,湿沉降通量23.09kg/a,地面、水面汞挥发通量9.46kg/a,径流输出通量3.8kg/a.从汞的全球循环和区域循环的角度看,整个建成区的城市系统是汞的源,而城市生态系统各组成部分又具有汇的特征,水体、土壤、植物中汞的累积明显,汞污染呈逐渐加重的趋势.     

青藏高原内陆典型冰川区"冰川-径流"汞传输过程

为研究青藏高原内陆典型冰川区"冰川-径流"汞输送过程,于2011年8月15日~9月9日对青藏高原内陆念青唐古拉山脉扎当冰川-曲嘎切流域内雪坑、冰川融水以及径流进行了采样,检测了不同环境介质中汞浓度,并分析了不同介质中汞的控制因素及输送过程.结果表明,扎当冰川-曲嘎切流域内雪坑、冰川融水以及曲嘎切径流中总汞浓度分别为(3.79±5.12)、(1.06±0.77)和(1.02±0.24)ng·L-1,处于全球背景水平.不同环境介质中均以颗粒态汞为主,受到总悬浮颗粒物和径流量的控制.随着气温升高,冰川消融,受其补给的河流径流量增加.不同环境介质间,从冰川末端融水到曲嘎切下游河水,总汞浓度峰值时间分别是14:00、16:00和20:00以后,体现了汞在"冰川-径流"环境系统中随冰川消融、径流量变化的释放和传输过程.冰川补给河流汞的传输受多种因素制约,气候变化背景下,冰川消融和径流增加带来的侵蚀将在汞释放及其向下游传输发挥日益重要的作用.     

Construction of WCB-11: A novel phiYFP arsenic-resistant whole-cell biosensor

The prediction and assessment of environmental pollution by arsenic are important preconditions of advocating environmental protection and human health risk assessment.A yellow fluorescent protein-based whole-cell biosensor for the detection of arsenite and arsenate was constructed and tested.An arsenic-resistant promoter and the regulatory gene arsR were obtained by PCR from the genome of Escherichia coli DH5α,and phiYFP was introduced into E.coli DH5α as a reporter gene to construct an arsenic-resistant whole-cell biosensor(WCB-11) in which phiYFP was expressed well for the first time.Experimental results demonstrated that the biosensor has a good response to arsenic and the expression of phiYFP.When strain WCB-11 was exposed to As 3+ and As 5+,the expression of yellow fluorescence was time-dependent and dose-dependent.This engineered construct is expected to become established as an inexpensive and convenient method for the detection of arsenic in the field.     

1株2,4-D降解菌的gfp标记及其在废水生物处理系统中的检测方法

通过mini-Tn7转座子系统将绿色荧光蛋白基因(gfp)插入到2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)降解菌Achromobacter sp.的染色体上,考察了标记前后该菌株的生长、发光及降解污染物特性,并探讨了将其投加到不同废水生物处理系统(活性污泥和颗粒污泥系统)后的定量检测方法.结果表明,Achromobacter sp.标记前后生长和降解2,4-D特性基本不变,在103～112 h内可将初始浓度约为100 mg/L的2,4-D完全降解.标记后菌株在生长和降解2,4-D过程中都能够稳定表达绿色荧光,降解过程荧光强度/D600稳定在4 500左右.向活性污泥系统投加该标记菌,可通过直接测定混合液荧光强度对该标记菌进行定量检测,在标记菌质量分数为0～75%的范围内,绿色荧光蛋白的表达水平与该标记菌的质量分数线性相关(R2=0.995 2).向颗粒污泥系统投加该标记菌,需要对混合液破碎均质化处理后测定荧光强度,在标记菌质量分数为0～42%的范围内,绿色荧光蛋白的表达水平与该标记菌的质量分数线性相关(R2=0.980 1).基于Tn7插入gfp的标记方法可以用来跟踪检测生物处理系统中的特异微生物.     

Isolation and characterization of Sporobolomyces sp. LF1 capable of degrading chlorimuron-ethyl

A yeast strain which was capable of degrading sulfonylurea herbicide chlorimuron-ethyl named as LF1 was isolated from a chlorimuron-ethyl contaminated soil near the warehouse of the factory producing chlorimuron-ethyl in Shenyang City, Northeast China. The strain was identified as Sporobolomyces sp., based on its morphological and physiological characteristics and the phylogenetic analysis of 18S rRNA gene sequence. So far, this is the only yeast strain of Sporobolomyces sp. which is able to degrade chlorimuronethyl. Incubation tests showed that when the initial concentration of chlorimuron-ethyl in culture was 5 mg/L, LF1 could degrade more than 77% of the herbicide after incubation for 4 d at 30°C. The possible mechanism of chlorimuron-ethyl degradation by LF1 could be the acidic hydrolysis caused by the acids from the metabolism of the yeast strain. Further study should be conducted to examine the pathways of chlorimuron-ethyl degradation by LF1 and to approach the feasibility of using LF1 to degrade the chlorimuron-ethyl in soil system.     

降解多环芳烃的菌株Gordonia sp. He4的分离鉴定及其在菲污染土壤修复过程中的动态变化

从石油污染土壤中分离得到1株降解石油烃类污染物的He4菌株.该菌株能够以正十六烷、苯、萘、蒽、菲和芘作为唯一的碳源生长.经过对其形态特征、生理生化、以及16S rRNA基因序列分析,该菌株初步鉴定为Gordoniasp..通过分析其16S rRNA基因序列,设计引物并构建了竞争性模板.通过竞争性定量PCR（quantitative competitive-PCR）分析了该菌株在含有菲的污染土壤中数量的变化.结果表明,部分菌株He4在土壤中转变为不可培养状态,采用传统的稀释涂布菌落计数法（CFU）无法对其进行定量,而通过QC-PCR能够较准确地测定土壤中微生物的动态变化.     

Three-dimensional fluorescence spectral characterization of soil dissolved organic matters in the fluctuating water-level zone of Kai County, Three Gorges Reservoir

Three-dimensional fluorescence spectroscopy was used to investigate the fluorescent properties of soil dissolved organic matter (DOM) in the water-level-fluctuation zone (WLFZ) of Kai County, Three Gorges Reservoir (TGR). Most of the soil DOM analyzed in this study was found to contain four fluorescence peaks. Peaks A and C represent humic-like fluorescence, whereas peaks B and D represent tryptophan-like fluorescence. Peaks E and F, which represent tyrosine-like fluorescence, only appeared in certain soils. Soil humus was the main source of DOM in soil, and higher concentration of soil DOM was found in the exposed soil than submerged soil. Compared to the peaks A and B, the fluorescence intensities of peaks C and D were strongly influenced by the fluctuating water level. Analysis of fluorescence intensities of different peaks in soil DOM showed that WLFZ soil was not contaminated significantly. Soil DOM contained at least two types of humic-like fluorescence groups and two types of protein-like fluorescence groups. The proportion of the content of peak A in soil organic matter was quite stable. The soil DOM in exposed soil had relatively high humification and aromaticity, and periodic submerging and exposure of soil had an impact on the humification of soil DOM.     

芳香化合物受体报道基因检测环境二噁英污染

以建立环境二噁英类污染物的筛查方法为目的,考察酵母基因报告系统方法在水、土壤和动物血清样品检测中的准确性和灵敏性。利用该系统,对TCDD标准品和已知毒性当量的环境污染二英标准品进行测试,建立和标准化测定的方法;对各种水样、土壤和动物TCDD暴露模型血清样品进行测定。结果显示报道系统能够较为准确地反映标准样品的毒性当量浓度,可检测到TCDD污染物的下限浓度为0.01 ng/L;可疑河涌水的二噁英类TEQ污染水平在可检测范围内,经过治理后污染程度下降;土壤检测到最高污染水平为(23.06±1.75)ng/kg;TCDD模型小鼠血清含量明显高出正常对照组(p<0.05,p<0.01和p<0.01)。结论:实验证明该报道系统可用于多种实际环境污染样品二噁英类TEQ检测,灵敏度可达ng级。由于方法具有简单、快速的特点,特别适合于环境可疑较高二噁英类污染物的快速筛查,在实际中有一定的应用价值。     

降解-示踪质粒的构建及性能评价研究

在生物强化中采用报告基因技术对降解质粒进行标记,可实现对基因工程菌和降解基因的原位监测。通过基因克隆技术,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和阿特拉津脱氯水解酶基因(atzA)重组,构建降解-示踪功能质粒,实现对阿特拉津降解质粒的示踪标记,并对转化获得的基因工程菌绿色荧光蛋白表达及阿特拉津降解能力进行评价。结果表明将gfp和atzA基因克隆至质粒载体pUC18所获得的重组质粒,经检测含有atzA基因,具有氨苄青霉素抗性,并可表达绿色荧光蛋白。携带重组质粒的基因工程菌具有阿特拉津降解活性;且在活性污泥中产生绿色荧光现象,可通过原位观察进行监测。     

苯并[a]芘降解菌SL-1的筛选、鉴定及其降解特性

从土壤中筛选出一株以苯并[a]芘为唯一碳源的高效降解菌SL-1,经形态观察、生理生化分析以及16SrDNA基因序列分析,该菌株鉴定为假单胞菌（Pseudomonassp．）。28℃震荡培养10d后,菌株SL-1对5mg·L^-1苯并[a]芘的降解率为35．7％;同时测定该降解菌的生长曲线、降解率变化曲线、最佳培养条件;土壤修复试验表明,42d时,降解菌SL-1对苯并芘的降解率达到76．3％。     

An E. coli SOS-EGFP biosensor for fast and sensitive detection of DNA damaging agents

An E. coli SOS-EGFP biosensor which expresses enhanced green fluorescent protein as a reporter protein under the control of recA gene promoter in SOS response was constructed for detection of DNA damage and evaluation of DNA damaging chemicals. The chemicals that may cause substantial DNA damage will trigger SOS response in the constructed bacterial biosensor, and then the reporter egfp gene under the control of recA promoter is stimulated to express as a fluorescent protein, allowing fast and sensitive fluorescence detection. Interestingly, this biosensor can be simultaneously applied for evaluation of genotoxicity and cytotoxicity. The SOS-EGFP bacterial biosensor provides a sensitive, specific and simple method for detecting known and potential DNA damaging chemicals.     

假单胞菌的氯儿茶酚1,2-双加氧酶基因的克隆和表达

 从土壤中分离得到1株降解2,4-二氯酚(2,4-DCP)能力较强的细菌菌株GT241-1,克隆了该菌株的3,5-二氯儿茶酚1,2-双加氧酶基因(dcpB),采用的克隆策略为:用Southern杂交对dcpB进行定位后,构建重组质粒,再用斑点杂交从重组质粒中筛选目的转化子.经序列测定得知dcpB亚克隆片段全长4303bp,其中dcpB基因编码区765bp.核苷酸和推测的氨基酸序列分析表明,dcpB与已在GenBank登记的相关基因有一定的差异.dcpB基因能够在大肠杆菌转化子中成功地表达有生物活性的酶.