饵料加标研究二甲苯麝香在鱼体内的蓄积和清除能力

二甲苯麝香(musk xylene,MX)是一种人造麝香,具有强烈的麝香气,可用作化妆品香精和皂用香精等的定香剂。由于其持续不断地输入环境,它们在水、土壤、大气中的浓度逐渐升高,并且在动物和人体组织中产生了蓄积,其蓄积效应相当于有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)等持久性有机污染物,因而研究MX在鱼体内的蓄积特征是十分必要的。本文用含浓度为50 mg·kg-1和100 mg·kg-1的MX的饵料投喂斑马鱼(Danio rerio)和稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)14 d,继而进入为期28 d的清除实验。通过快速溶剂萃取(accelerated solvent extraction,ASE)、凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)、气相色谱-质谱联用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)测定斑马鱼和稀有鮈鲫体内MX的浓度,继而评估鱼对MX的清除能力。结果表明,饵料中MX浓度越高,鱼体内MX的蓄积水平越高,100 mg·kg-1浓度组的蓄积水平为50 mg·kg-1浓度组的蓄积水平的2~3倍。在整个试验阶段的不同时间点分析鱼的体重和脂肪与鱼体内MX浓度的关系,数据显示,MX在鱼体内的蓄积水平与鱼的体重存在正线性关系,而与鱼体内脂肪含量的关系还有待进一步研究。经28 d的清除,鱼体内的MX残留量接近于零,说明斑马鱼和稀有鮈鲫对MX的清除能力较强。     

氯化消毒饮用水中强致突变物MX[3-氯-4-(二氯甲基)-5-羟基-2(5H)-呋喃酮]的形成

利用一系列XAD吸附树脂及大孔阴、阳离子交换树脂,将太湖水中溶解态有机物分离为溶解态富里酸类、腐殖酸类、憎水弱酸类、憎水碱类、憎水中性物类、亲水酸类、亲水碱类七种组分,分别对不同组分的有机物进行氯化处理后,用GC/MS选择离子峰面积法测定了产物中的MX[3-氯-4-（二氯甲基）-5-羟基-2（5H）-呋喃酮]。结果表明,太湖水体中的溶解态腐殖酸类可能是生成MX的重要前驱物。     

土壤有机质级份的红外和热重特性

用红外分析(FTIR)和热失重分析法对从三种不同利用方式下的黄泥土中提取出的FA,HA及用酸性二甲基亚砜(DMSO)和HF—HCl两种方法提取胡敏素的元素组成及结构特征进行分析,结果表明：胡敏素占腐殖质总碳的60—70％,FA和HA分别占10％和15％左右;不同利用方式下土壤的DMSO-humin,HF-humin 1．HF-humin2在波数2930／1640处的吸收强度比分别为1．18—1．44,0．32—0．43,0．37—0．41;DMSO．humin在78—86℃和264-282℃出现了主要的失重峰,HF-humin1和HF—humin2的主要失重峰在333—338℃和438—458℃之间,FA和HA的主要失重峰分别在300℃和359℃左右,说明用DMSO提取的胡敏素脂肪族类物质较多,缩合程度较低;而用HF—HCl提取的则含较多的芳香族类物质,缩合程度较高．     

牛粪生物炭对紫色土吸附-解吸腐殖酸的影响

通过探讨牛粪生物炭对紫色土吸附-解吸腐殖酸的影响,以减少紫色土腐殖酸的流失、提高腐殖酸利用率,为提高龙川江流域紫色土肥力提供理论依据.采用土培实验,用Langmuir和Freundlich模型、Lagergren准一级和Lagergren准二级动力学方程,研究了不同添加比例牛粪生物炭(BC、CK、1%、3%、5%)对腐殖酸的吸附与解吸的影响.采用扫描电镜、BET等方法分析牛粪生物炭的表面结构以及比表面积,来探讨牛粪生物炭对紫色土吸附和解吸HA的影响机理.结果表明,牛粪生物炭对紫色土等温吸附HA过程符合Langmuir模型,动力学模型符合Lagergren准二级动力学方程;各处理对紫色土等温吸附-解吸HA过程有明显的影响,CK对HA的吸附量和吸附率最低,解吸率最高;5%对HA的吸附量、吸附率和解吸量最高.同时,各处理对紫色土吸附-解吸HA动力学也有明显的影响,在前12 h,吸附速率逐渐增加,随后吸附逐渐达到平衡,吸附过程以化学吸附为主.各处理方法相比,5%更有利于吸附HA,防止HA流失.     

温度对干玉米秸秆与废弃白菜混贮发酵品质的影响和微生物菌群解析

为研究干玉米秸秆和废弃白菜在不同季节温度条件下的混合贮存品质差异性,参考西北地区气候条件设置低温(-3±1℃,LX)、室温(18±1℃,RX)和中温(34±1℃,MX)3个处理组,连续混贮90 d,间隔一定时间分析感官质量、有机组分和发酵品质,并利用Illumina Miseq高通量测序技术考察混贮发酵期间微生物菌群的动态变化.结果表明,混贮30 d时,RX和MX组中干物质和乳酸含量显著高于LX组(P 0.05),氨态氮/总氮和可溶性碳水化合物、纤维素含量显著低于LX组(P 0.05).贮存90 d时,RX组的中性洗涤纤维含量、pH值及氨态氮/总氮均显著低于LX和MX组(P 0.05).贮存3个月期间,RX组的乳酸/乙酸和乳酸/总有机酸比值始终高于LX组和MX组,乳酸发酵强度较高;3个处理组的生物降解潜力均高于原料,丁酸含量很低,感官质量均为优等,费氏评分等级为好或很好,均达到优良贮存品质.微生物群落结果显示,3个处理组中门水平优势菌为变形菌(Proteobacteria)和厚壁菌(Firmicutes),且LX和RX组中的厚壁菌门相对丰度较原料明显升高;属水平优势菌为肠杆菌(Enterobacteriaceae)、乳杆菌(Lactobacillus)、肉食杆菌(Carnobacterium)及明串珠菌(Leuconostoc),且LX和RX组中的肠杆菌等腐败菌相对丰度低于MX组,乳杆菌、明串珠菌和肉食杆菌等乳酸细菌的相对丰度高于MX组.本研究表明在室温(18±1℃)条件下混贮更有利于提高乳酸发酵强度,抑制腐败菌生长,从而使有机酸和有机组分得到优化重组,实现较高贮存品质.结果可为干玉米秸秆和废弃白菜在不同季节的处理利用提供理论基础.(图5表9参36)     

城市污水二级硝化出水的离子交换脱氮除磷

以城市污水二级硝化出水为原水,对比研究了3种强碱性阴离子交换树脂(201×4、D296、D301T)动态脱氮除磷情况,并以201×4树脂为模式树脂考察了树脂活化方式(常规酸碱交替活化与NaCl再生液活化)、腐殖酸(HA)浓度(1.1,2.8和9.4 mg·l~(-1))对树脂动态脱氮除磷的影响.结果表明,3种树脂都具有较好的脱氮除磷效果,达到TP穿透点(0.1 mg·l~(-1),去除率92%)时,201×4树脂具有最大的穿透体积(418 BV),但其对NO_3~--N的去除率(69%)明显低于其它树脂(97%-98%);3种树脂对SO_4~(2-)和HA的去除率分别为97%-99%,71%-80%;常规酸碱活化使树脂穿透体积较再生液活化仅提高了12%;超滤膜法和臭氧氧化法预处理对原水HA的去除率分别为27%和68%;原水HA浓度增加使树脂穿透体积从28lBV降至239BV,同时NO_3~-去除率从80%上升至92%.     

混凝-超滤预沉积对去除腐殖酸的影响

探索利用在膜表面经过混凝预处理,调节膜-颗粒物作用行为的机制,从而改进超滤膜的净水效果是本文的研究核心.研究通过将AlCl_3及Al_(13)两种混凝剂形成的絮体以自然沉降的方式预先沉积在超滤膜表面,考察了对腐殖酸(HA)的去除情况及膜的净水行为.结果表明,使用Al_(13)混凝剂在膜表面沉积的絮体能更好的去除HA,并在一定程度上缓解膜污染,而使用AlCl_3则会加强膜污染现象.随着Al_(13)混凝剂投加量从0.08 mmol·L~(-1)增加到0.18 mmol·L~(-1)时,对HA的去除率也从26%升高到34%,并在超滤膜表面形成预沉积层.在较高投加量0.18 mmol·L~(-1)时,Al_(13)混凝剂在膜表面形成的絮体分形维数(2.45)较AlCl_3(2.29)大,但Al_(13)形成的絮体粒径(300 nm)小于AlCl_3形成的絮体粒径(600 nm),致使在膜表面形成的沉积层相对致密.Zeta电位分析结果表明,Al_(13)混凝剂较AlCl_3混凝剂具有更高的正电荷,较易吸附负电性的HA分子,因此去除HA效果更好,提高膜通量程度更大.     

荧光光谱法研究草甘膦与腐殖酸的相互作用

应用荧光光谱法研究了草甘膦(PMG)与腐殖酸(HA)的相互作用.荧光猝灭实验表明,PMG对HA的荧光产生静态猝灭;通过对不同温度下反应热力学参数的计算,发现二者相互间作用力主要是氢键和范德华力.受到PMG作用的影响,HA的同步荧光光谱出现了蓝移现象,初步说明HA在作用后共轭度降低.采用平行因子分析技术对加入PMG前后的HA三维荧光光谱进行解析,发现加入PMG后HA荧光组分不仅出现在区域Ⅴ(难降解有机物荧光区)中,而且有部分出现在了区域Ⅲ(可降解有机物荧光区)中,总荧光强度明显减弱,而且组分C3、C4有明显的蓝移现象.三维荧光光谱分析验证了荧光猝灭及同步荧光的研究结果,并进一步表明,PMG与HA的相互作用使HA共轭度降低,并且可能有可降解物质生成.     

不同类型堆肥中腐殖酸与富里酸的光谱特性和分子量分布

以中药渣(HR)、小麦秸秆(WS)和稻壳(RH)为辅料工业化生产的鸡粪堆肥中的腐殖酸(HA)和富里酸(FA)为研究对象,系统对比分析了不同类型堆肥腐殖质(HSs)的光谱特性和分子量分布。结果表明,3类堆肥中HA的芳香性均高于FA,HR和RH堆肥中HA和FA的芳香化程度均高于WS堆肥。三维荧光区域体积积分结果显示,HA的类腐殖质含量(Ⅲ+Ⅴ,86%～91%)高于FA(56%～64%),而FA的类蛋白物质(Ⅰ+Ⅱ,28%～37%)远高于HA(5%～9%),表明HA具有更高的腐殖化程度和分子量特征;其次,RH和WS堆肥中FA分别含有更多的类富里酸和类腐殖酸,而HR堆肥中FA的类络氨酸组分更多。傅里叶红外光谱分析发现,FA比HA含有更多的酰胺和羧酸,其中HR、WS和RH堆肥中FA分别富含芳香族羧酸、酰胺和多糖结构。元素分析结果显示,与FA相比,堆肥HA具有较高的C/N比和较低的O/C比,表明HA具有更多的不饱和结构,而FA具有更多的含氧官能团。添加不同辅料的堆肥中,WS堆肥HSs的脂肪化程度最高。高效体积排阻色谱结果显示,HA比FA具有更宽的高分子量分布(>2×10⁴     

溶液化学对纳米二氧化钛吸附腐殖酸的影响

研究了环境相关pH(5.0-11.0)、盐度(NaCl和CaCl2 0-500mmol·L-1)条件下,纳米二氧化钛(nano-TiO2)对不同浓度腐殖酸(HA,以溶解性有机碳DOC计0-100mg·L-1)的吸附.结果表明,nano-TiO2对HA的吸附迅速达到平衡,符合Freundlich吸附等温线模型.对于高浓度...     

多环芳烃光解活性的量子化学研究

应用量子化学从头算HF／6-311 G(d)和B3LYP／6-311 G(d)方法计算了16种PAHs的多种量子化学参数,选取六种参数为分子结构的描述符,采用最小二乘法对16种PAHs的光解半衰期进行逐步多元线性回归分析,得到两个PAHs光解半衰期的QSAR模型,模型具有较高的相关系数,可有效地用于预测PAHs的光解半衰期,结果表明,HF方法所得模型优于B3LYP方法所得的模型,所得模型与基于半经验PM3算法的QSAR模型相比较,HF从头算方法所建立的QSAR模型比半经验PM3算法的结果要好,在所考查的诸多参数中,分子最高占有轨道特征值EHOMO对PAHs光解半衰期起着决定作用,最后,运用所得模型预测了3种PAHs的光解半衰期。     

NOx分解还原催化研究进展

介绍和评价了ＮＯ_ｘ分解还原的３类催化剂：贵金属催化剂、氧化物催化剂、金属离子置换的分子筛。在ＮＯ_ｘ的碳氢化合物选择性催化还原反应（ＨＣ－ＳＣＲ反应）中,同样有３类催化剂,即金属氧化物、贵金属和分子筛。由于Ｃｕ－ＺＳＭ－５是目前最有希望投入实际使用的一种,故本文重点介绍了它对ＮＯ_ｘ的ＨＣ－ＳＣＲ反应的催化机理,以及温度、Ｏ_２含量、Ｃｕ~（２＋）的置换度、不同种类ＨＣ及ＨＣ含量等各种因素对Ｃｕ－ＺＳＭ－５的影响,并对其工作台试验进行了评价,指出了其存在的问题及当前的研究热点。     

部分含氯芳烃结构与孔雀鱼半数致死浓度(-logLC_(50))定量活性相关研究

构建了不同类型的分子顶点之间的电性关系作为结构描述符,对部分含氯芳烃化合物结构进行了参数化表征,共得到7个与化合物结构密切相关的结构描述符。逐步回归(SMR)筛选变量后,分别运用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLS)建立了化合物结构与孔雀鱼半数致死浓度(-log LC50)之间的关系模型,两模型建模相关系数(r2)分别为0.871、0.862;"留一法"交互检验的相关系数(Q2)分别为0.808、0.589。结果表明分子结构描述符能恰当地表征化合物结构特征,所建模型具有良好的稳定性和预测能力。     

羟基多溴代二苯醚与甲状腺素运载蛋白相互作用的3D-QSAR研究

近年来,羟基多溴代二苯醚(OH-PBDEs)的类甲状腺素效应逐渐引起人们的关注,然而其结构效应关系和致毒机制尚不清楚。甲状腺激素结合球蛋白(TBG)和运甲状腺素蛋白(TTR)是人体转运甲状腺素的重要蛋白,通过计算毒理学手段可以揭示OH-PBDEs的微观毒理机制。利用分子对接技术研究OH-PBDEs与TBG、TTR的结合模式和构象特征,识别关键氢键氨基酸为赖氨酸Lys270(TBG),亮氨酸Leu110(TTR)和丝氨酸Ser117(TTR)。基于活性构象特征,构建14种典型OH-PBDEs的3D-QSAR模型,定量预测OH-PBDEs与TBG、TTR的结合亲和力。最佳预测模型的相关系数r2分别为0.966(TBG)和0.961(TTR),抽一法交叉验证相关系数q2分别为0.560(TBG)和0.525(TTR)。研究发现,OH-PBDEs的静电和氢键作用可增强结合亲和力,分别贡献65.4%(TBG)和68.7%(TTR)。研究结果为揭示OH-PBDEs与甲状腺素转运蛋白的相互作用提供新视角,有助于全面评价OH-PBDEs对人体甲状腺素调节功能的损伤。     

硫代磷酸酯类化合物对斑马鱼的急性毒陛及QSAR分析

实验测定了9种硫代磷酸酯类化合物(倍硫磷、氨磺磷、氯硫磷、杀螟松、碘硫磷、皮蝇硫磷、异氯磷、甲基对硫磷、乙基溴硫磷)对斑马鱼(Brachydaniorerio)的急性毒性96h-LC50值,分别为0.95、4.52、1.95、3.03、0.85、0.56、3.44、3.44和0.82mg·L-1,其中倍硫磷、碘硫磷、皮蝇硫磷和乙基溴硫磷属于剧毒,其他5种(氨磺磷、氯硫磷、杀螟松、异氯磷和甲基对硫磷)属于高毒.以分子电性距离矢量(MEDV-13)有效表征硫代磷酸酯类化合物的分子结构,应用基于预测的变量选择与模型化(VSMP)方法建立急性毒性(-lgLC50)与分子结构(MEDV-13)的定量相关模型,模型的估计相关系数为0.9922,LOO检验相关系数为0.9796,表明模型具有良好的估计能力与稳健性.影响急性毒性的主要结构因素是由2个MEDV描述子表达的3个子结构碎片,即—CH3、—cCc和≥N=.其中子结构—CH3、—cCc与硫代磷酸酯类化合物母体骨架密切相关,而≥N=则反映取代基的变化.     

三维原子场全息作用矢量用于芳香类化合物的三维QSAR研究

采用新型的的三维原子场全息作用矢量(3D-HoVAIF)研究了200种芳香化合物的化学结构与其生物毒性的定量构效关系(QSAR).首先对芳香化合物进行了结构参数化表达,然后采用逐步回归(SMR)对变量进行筛选,建立了三维定量构效关系模型.其87个无氢键分子的模型和113个有氢键分子的模型的复相关系数和标准偏差分别为R2=0.801,SD=0.473和R2=0.929,SD=0.318.模型具有良好的稳定性和预测能力,证明了该三维原子场全息作用矢量在分子结构表征和生物毒性预测上的适用性.     

The Application of Neutral Landscape Models in Conservation Biology

Neutral landscape models, derived from percolation theory in the field of landscape ecology, are grid-based maps in which complex habitat distributions are generated by random or fractal algorithms. This grid-based representation of landscape structure is compatible with the raster-based format of geographical information systems (GIS), which facilitates comparisons between theoretical and real landscapes. Neutral landscape models permit the identification of critical thresholds in connectivity, which can be used to predict when landscapes will become fragmented. The coupling of neutral landscape models with generalized population models, such as metapopulation theory, provides a null model for generating predictions about population dynamics in fragmented landscapes. Neutral landscape models can contribute to the following applications in conservation: (1) incorporation of complex spatial patterns in (meta)population models; (2) identification of species' perceptions of landscape structure; (3) determination of landscape connectivity; (4) evaluation of the consequences of habitat fragmentation for population subdivision; (5) identification of the domain of metapopulation dynamics; (6) prediction of the occurrence of extinction thresholds; ( 7) determination of the genetic consequences of habitat fragmentation; and (8) reserve design and ecosystem management. This generalized, spatially explicit framework bridges the gap between spatially implicit, patch-based models and spatially realistic GIS applications which are usually parameterized for a single species in a specific landscape. Development of a generalized, spatially explicit framework is essential in conservation biology because we will not be able to develop individual models for every species of management concern.     

Beyond eddy diffusivity: an alternative model for turbulent dispersion

Turbulent dispersion proceeds not only much faster but also in a qualitatively different manner than molecular diffusion. Yet, the majority of hydraulic, oceanic and atmospheric models rely on the concept of an eddy diffusivity. It is shown here that an alternative model can be developed to exhibit observed behavior. The new term in the diffusion equation, which is non-local, may be interpreted in terms of the probability density function (pdf) of the turbulent velocity. Different assumptions about this distribution lead to a family of models, one of which is the model proposed here and another, the classical Fickian model of diffusion. A connection is also made with models using fractional calculus.     

Use of degenerate primers in rapid generation of microsatellite markers in Panicum maximum

Guineagrass (Panicum maximum Jacq.) is an important forage grass of tropical and semi-tropical regions, largely apomictic and predominantly exist in tetraploid form. For molecular breeding work, it is prerequisite to develop and design molecular markers for characterization of genotypes, development of linkage map and marker assisted selection. Hence, it is an important researchable issue to develop molecular markers in those crops where such information is scanty. Among many molecular markers, microsatellites or simple sequence repeat (SSR) markers are preferred markers in plant breeding. Degenerate primers bearing simple sequence repeat as anchor motifs can be utilized in rapid development of SSR markers; however selection of suitable degenerate primers is a prerequisite for such procedure so that SSR enriched genomic library can be made rapidly. In the present study seven degenerated primers namely KKVRVRV(AG)10, KKVRVRV(GGT)5, KKVRVRV(CT)10, KKVRVRV(AAT)6, KKVRVRV(GTG)6, KKVRVRV(GACA)5, and KKVRVRV(CAA)6 were used in amplification of Panicum maximum genomic DNA. Primers with repeat motifs (GGT)5 and (AAT)6 have not reacted whereas (AG)10, (GACA)5 and (CAA)6 highly informative as they have generated many DNA fragments ranging from 250 to 1600 bps as revealed from the results obtained with restriction digestion of recombinant plasmids. Primer with (CT)10 anchor repeat, amplified fragments of high molecular weight where as (GTG)6 primer generated only six bands with low concentration indicating less suitability of these primerin SSR markers development in P maximum.     

Comparative quantitative structure–activity relationship (QSAR) study on acute toxicity of triazole fungicides to zebrafish

We employed two-dimensional quantitative structure–activity relationship (2D-QSAR) and hologram QSAR (HQSAR) methods to quantitatively investigate the mechanism and active site of toxicity for Danio rerio exposed to triazole fungicides. Our results showed that 2D-QSAR models constructed using the energy of the lowest unoccupied molecular orbit, the net C atom charges, the octanol–water partition coefficient and the molecular shape factor had higher predictive abilities. HQSAR models containing the fragment distinctions atoms (As), bonds (Bs), chirality (Ch) and donors and acceptors (D&A) had higher reliability. It was found that 2D-QSAR results explaining the toxicity mechanism were consistent with HQSAR. In summary, the hydrophobicity and shape/size of the molecule were the important factors influencing the toxic effect of these chemicals against D. rerio. In addition, electron exchange may occur between these fungicides and the target. The study provided a method to evaluate the environmental risk of chemicals with a similar structure, based on the QSAR models obtained.