一种新的检测土壤中壬基酚的荧光定量PCR方法

建立了一种新的外切酶保护-荧光定量PCR方法检测环境激素壬基酚,并将该方法应用于土壤样品中壬基酚的检测.壬基酚可以活化雌激素受体使之与包含特定序列的双链DNA结合,结合的DNA因受到蛋白质的保护可抵抗核酸外切酶Exo Ⅲ的消解而被保留,痕量的保留DNA可通过PCR扩增定量.根据此原理,首先从鱼肝脏中提取含雌激素受体的细胞溶质,与不同浓度的壬基酚结合使雌激素受体活化,形成配体-受体复合物;再设计合成特异性引物序列,采用常规PCR方法扩增制备双链结合DNA;使双链结合DNA与配体-受体复合物反应结合后,用核酸外切酶ExoⅢ和S_1核酸酶消解,去除未受到蛋白质保护的结合DNA.将消解后产物作为模板,进行荧光定量PCR扩增反应,从而建立C_t值与壬基酚质量浓度N(g/L)的标准曲线C_t=-1.828lgN+11.447.将该方法应用于土壤中壬基酚的检测,最低检测限达到2 pg/g,可用于检测大批量环境样品中壬基酚.     

基于定量PCR的活性污泥DNA提取方法研究

分别采用基于复合酶+化学裂解(BTK)和玻璃珠+SDS(十二烷基硫酸钠)裂解(PS)的试剂盒法及基于溶菌酶裂解的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法3种方法提取活性污泥基因组DNA,以所得DNA质量浓度、纯度和细菌16S rRNA基因丰度为考察指标对各提取方法进行评价,以确定提取活性污泥DNA的最适方法。结果表明,CTAB法所得DNA质量浓度(496.3~1 715.3μg/m L)显著高于其他两种试剂盒法,BTK试剂盒法所得DNA纯度(A260/A2801.76,A260/A2301.9)高于其他两种方法。实时荧光定量PCR结果表明,3种方法提取的DNA样品均能在稀释500倍时作为模板对细菌16S rRNA基因丰度进行定量分析;其中CTAB法所能得到的基因丰度最高(1.9×108~1.4×1010copies/g),显著高于BTK试剂盒法(3.7×106~8.6×106copies/g)和PS试剂盒法(7.1×106~1.3×107copies/g)所得。因此,从定量PCR的结果来看,CTAB法获得的DNA模板可得到更高的细菌16S rRNA基因丰度,与该方法获得的较高DNA产率一致;由于该方法所得DNA纯度不高,进行定量PCR分析时可通过较高倍数稀释得到解决。同时CTAB法所需试剂均为常用生化试剂,方便获得且价格低廉,优先推荐。     

上海水体中抗生素抗性基因的分布特征

为研究上海市水体中抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)的污染状况和分布特征,采集17个不同地段的水样,进行了耐药菌和ARGs丰度的检测。结果表明,水中磺胺嘧啶类耐药菌、氨苄青霉素类耐药菌、环丙沙星类耐药菌、氯霉素类耐药菌的耐药率分别为14.81%~94.55%、0~46.60%、0~91.07%、0~87.5%。养殖场周围河流总耐药菌量普遍高于非养殖场周围河流。非养殖场周围水体和养殖场周围水体中抗生素抗性基因sul1、amp R、qnr S、cml A均被检出。定量PCR的检测结果表明,非养殖场周围水体和养殖场周围水体中氯霉素类抗性基因含量最高,其次为磺胺类抗性基因,养殖场周围水体抗生素抗性基因含量普遍高于非养殖场周围水体。抗生素抗性基因sul1、amp R、qnr S、cml A的含量与微生物、温度、悬浮物等影响因素显著性相关(p0.05),表明在水环境中这些影响因子对抗生素抗性基因的分布影响较大。     

基于rpoB基因的阪崎克罗诺杆菌分子检测体系的建立及其应用

通过生物信息学的方法,利用阪崎克罗诺杆菌及其邻近细菌的rpoB基因序列设计了一对特异性引物ESrpoBF及ESrpoBR.特异性检测表明,该对引物能对阪崎克罗诺杆菌进行有效的扩增,PCR扩增产物为154 bp大小的条带,而对其余近缘肠杆菌均无阳性扩增.灵敏度检测显示,该对引物在常规PCR及实时定量PCR的检测极限分别为10 pg/μL和10 fg/μL.进一步利用该对引物对浙江省14个重要饮用水源地进行分子检测.结果表明,在6个饮用水源检测到阪崎克罗诺杆菌,检出率为43％.     

利用动态贝叶斯网络实现人群聚集风险分析

为动态探究影响人群聚集风险的主要因素及定量评估人群聚集风险,依据贝叶斯估计理论改进静态贝叶斯网络模型,建立动态贝叶斯网络模型。用该模型可根据实时采集数据计算后验参数,获取动态定量风险评估结果。利用所建的动态贝叶斯网络模型动态定量评估北京市某大型商业街区人群聚集风险。结果表明:该街区初始人群聚集拥堵概率为0.8×10~(-3),踩踏概率为7.6×10~(-6)。随着实时观测数据的引入,最终拥堵概率为2.4×10~(-3),踩踏概率为1.63×10~(-5),其中疏散不及时、疏散通道不畅、疏散标志不清等3个因素的相对重要度影响因子较大,是主要影响因素。实例中各基本事件的发生概率和相对影响因子动态变化,证明该模型有效。     

基于太赫兹时域光谱的玻璃纤维复合材料热损伤检测分析

基于太赫兹时域光谱系统,在温室条件下对不同程度热损伤的消防气瓶用玻璃纤维复合材料进行检测,获得在306～420℃条件下加热后的样品在0. 2～1. 8 THz范围内的时域信号。通过样品时域幅值最大值、峰峰值与0. 2～1. 8THz范围内的折射率与吸收系数变化情况分析不同受热温度对玻璃纤维材料的影响。结果表明,太赫兹波透过样品后的幅值约为8. 798×10~(-6)～6. 753×10~(-6)V,峰峰值的大小为1. 5031×10~(-5)～1. 1406×10~(-5)V。加热后样品的折射率无明显变化,吸收系数略有上升。结合扫描电镜结果分析认为环氧树脂碳化导致吸收系数整体上升。     

恶臭假单胞菌降解壬基酚的条件优化及产物分析

从活性污泥中分离得到菌株X-8,经16S rDNA序列测定和分析比较,鉴定该菌株为恶臭假单胞菌.借助正交试验,对该菌株的生长条件和壬基酚(NP)降解条件进行了优化.在实验室利用X-8降解NP的适宜条件为:温度40 ℃,pH值7.0,降解时间26 h,培养基中NP质量浓度14.723 75 ng/霯.在此条件下,降解率可达75.28%.通过GC-MS检测,对菌株X-8的降解产物进行了分析,推测NP的降解产物为辛基酚和戊基酚.     

多环芳烃芘降解菌株的培养与降解特性研究

采自浑河流域的底泥样品以多环芳烃芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株对多环芳烃芘具有降解作用的菌株P-D-1.经形态、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,该菌株为革兰氏阳性菌.利用菌株的16S rDNA测序后的部分序列通过NCBI在线比对,与Genbank中枯草芽孢杆菌属的同源性高达99%.初步鉴定菌株为枯草芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis).该菌株的最适生长条件为30℃,pH=7.0.采用高效液相色谱(HPLC)对其降解特性及培养条件进行优化,研究不同碳源、氮源、氯化钠质量浓度和通气量对多环芳烃芘降解的影响.结果表明,芘的初始质量浓度为75 mg·L-1时,在以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源,氯化钠质量浓度为0.02g·mL-1,在250mL三角瓶中加入100 mL培养基状况下,该菌株的生长效果最佳,对多环芳烃芘的降解率达到82.6%.     

昆明城区大气PM2.5中重金属浓度水平与健康风险研究

为探讨昆明城区大气环境PM_(2.5)中重金属的质量浓度水平和健康风险,于2013年4月、10月和2014年1月、5月在昆明市3个监测点采集PM_(2.5)样品,利用ICP-MS方法检测了8种重金属Cr、Mn、Pb、Ni、Cu、Zn、As和Cd的质量浓度水平。结果表明,昆明工业区监测点大气PM_(2.5)中Mn、Pb、Ni、Cu、Zn、As和Cd的质量浓度高于交通密集区和清洁对照点,冬春季重金属质量浓度高于夏秋季。主成分分析结果表明,昆明城区大气PM_(2.5)重金属主要来源于冶金工业源(49.43%)、地面扬尘和道路交通的混合源(18.73%)和燃煤源(12.61%)。健康风险评价结果表明,昆明城区大气PM_(2.5)中8种重金属对成人和儿童的非致癌风险均小于非致癌风险阈值1,非致癌风险最高的均为Mn,分别为9.21×10~(-3)和3.18×10~(-3);致癌风险最高的是Cr,为1.41×10~(-6),处于致癌风险安全阈值10~(-6)~10~(-4)内。     

城市污水细菌多样性及其生物安全性研究

为掌握镇江城市污水中微生物种群结构特征,笔者通过构建并分析城市污水中细菌16SrRNA基因文库,对其系统族群研究发现:污水中细菌16S rRNA基因主要来自变形细菌(proteobacte-ria)的各亚族,占总检序列的86.3％,还有脱铁杆菌门(Deferribacteres)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等类群,表明城市污水中微生物丰富多样.通过生物安全评价发现,污水中存在多种病原微生物,包括Arcobacter; Sulfurospirillum;Acinetobacter; Aeromonas;Fusobacterium;Bacteroides; Esch-erichia coli;Enterobacter;Clostridium 等.研究表明,近似弓形杆菌属(Arcobacter)的细菌比例高达74.2％,为城市污水中的主要优势菌群,PCR扩增23S rDNA上的特异性序列后进一步证实污水中Arco-bacter为致病性弓形杆菌,该发现为制定治理城市污水生物性污染的措施提供了科学依据.     

两级序批式MBR膜污染特性研究

采用两级SBR与膜法相结合的两级序批式MBR工艺处理生活污水,考察两级序批式运行模式对膜污染特性的影响.对运行111 d后的平板膜污染阻力分布进行了测算,并对两级序批式MBR与连续流单级好氧MBR的平板膜污染速率进行对比试验.结果表明: 两级序批式MBR的平板膜污染阻力以凝胶极化阻力为主,占总阻力的43%,沉积阻力较低,仅占总阻力的10%;与连续流单级好氧MBR相比,两级序批式MBR可以在更高的膜通量下运行,保持更低的膜污染速率,在运行42 d后,过膜流量从100 L/h下降至85 L/h,过膜压差从1.52×10~4 Pa增加至2.22×10~4 Pa;而连续流好氧MBR系统,过膜流量从61 L/h降低至39 L/h,过膜压差却从1.01×10~4 Pa增加至2.63×10~4 Pa.研究表明,两级序批式MBR工艺可以改善膜过滤过程的水力条件,从而有效地减缓浓差极化,降低沉积污染及凝胶层污染,序批式、膜间歇运行与空曝的结合起到了关键性作用.     

扩散渗析法回收盐酸酸洗废水中的盐酸

为了从盐酸酸洗废水中回收盐酸,在静态扩散条件下采用模拟废水分别测定了HCl、FeCl_2在不同阴离子交换膜中的渗析速率以考察膜的分离性能,进而采用实际废水考察动态扩散时流量、流量比对回收率及回收酸浓度的影响.结果表明,用3362膜与DF120膜时,HCl的平均渗析速率分别为2.44×10~(-3) m/h和5.46×10~(-3) m/h,FeCl_2的平均渗析速率分别为1.49×10~(-4) m/h和2.67×10~(-4) m/h,酸盐分离系数可分别达到16.4和23.7.水酸流量比维持在1左右,流量维持在0.35 L/h的条件下,回收酸中盐酸浓度分别为0.26 mol/L和0.43 mol/L,FeCl_2浓度均小于0.002 mol/L,酸回收率分别为40%和65%,FeCl_2透过率均小于8%.     

青狮潭库区水体中有机氯农药分布及其健康风险评价

采用固相萃取-气相色谱/电子捕获检测器(SPE-GC/ECD)对青狮潭库区水体中有机氯农药(OCPs)的组成、分布特征及健康风险进行了分析。结果表明,六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)分别占所检出15种OCPs总量的28.93%~79.88%和2.66%~54.62%,特征组分比例表明HCHs和DDTs均源自历史残留。研究区域水体中OCPs质量浓度大小呈现为池塘西湖溪流东湖。青狮潭库区20个采样点水体中OCPs健康风险值为6.50×10-9~4.05×10-7a-1,远低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值,表明该区域水体中OCPs对人体健康风险处于较低水平。     

SKALAR连续流动分析仪测定地表水中的挥发酚

本文通过连续流动分析仪(荷兰SKALAR San++)对地表水中的挥发酚的测定,对校准曲线、加标回收率、相对误差、准确度和精确度等方面进行探究。实验结果表明在浓度范围为20~100 ug/L,挥发酚线性良好,相关系数为r=0.9998,样品加标回收率范围为93.0%~102.0%,当浓度为20.0,60.0 ug/L时,相对误差范围分别为-1.0%~5.5%,-2.3%~3.8%。得到连续流动分析法测定地表水中挥发酚结果是令人满意的,能满足大批量的环境样品快速分析。     

1种城市燃气管道风险评估模型及其应用研究

为科学评估燃气管道在复杂且敏感的城市环境中个人风险可接受情况，促进城市和谐稳定。以燃气管道泄漏射流火灾为事故场景，在常规评估基础上结合管道地区特点，构建基于公众可接受伤亡风险标准的评估模型，并通过案例分析，开展城市燃气管道个人风险定量评估研究。结果表明:我国城市燃气管道个人死亡风险、个人受伤风险可接受标准的建议值分别为5.00×10-6和2.74×10-5，其在一般情况下的公众可接受风险标准建议值范围为5.00×10-7~5.50×10-5和2.74×10-6~4.11×10-4；公众的伤亡风险感知偏差将直接影响风险评估结果，及时有效地对目标群体进行风险疏导以改善其风险认知，有助于避免公众风险感知偏差引发的负面社会效应。     

基于GIS天津市燃气管网预警系统的构建研究

基于GIS的原理,结合燃气事故的致因及其后果,对燃气泄漏模型、扩散模型、火灾及爆炸后果模型进行完善和改进,建立了燃气事故预警模型;通过Visual C++编程,借助ARCGIS平台将燃气事故预警模型与天津市燃气管网GIS相结合,构建了基于GIS的天津市燃气管网预警系统。该系统应用结果显示:由燃气事故预警模型计算得出的事故后果,通过GIS地理空间数据库和模型库的链接,实现了燃气泄漏点的可视化预警分析;并根据分析结果启动相应应急预案,实现了事故预警实时分析与应急预案启动的联动功能,为相关决策者提供了可靠决策依据。     

湛江地区农业土壤与作物砷含量及食用安全研究

为了解湛江地区农业土壤及主要作物(可食用部分)中砷的含量和分布特征,共采集了106个土壤表层样品和43个农作物样品(包括蔬菜、水果、甘蔗和稻谷),并评价了农作物食用的安全风险.结果表明,湛江地区农业土壤中砷平均质量比为4.04 mg/kg,符合国家土壤1级标准(GB 15618-1995)的样品占98.1%,与国内外不同地区土壤砷平均含量相比,湛江地区土壤中砷平均含量相对较低.湛江地区各区域土壤受砷污染程度大小依此为:雷州、廉江、霞山、赤坎、徐闻、麻章、坡头、遂溪、吴川;4种主要土壤利用类犁受砷污染程度大小依此为:水田、果园土、甘蔗地、菜地.湛江地区种植的主要农作物蔬菜、水果(含甘蔗)和稻谷可食部分砷平均质量比总体较低.分别为0.470×10~(-1)mg/kg、0.440×10~(-1) mg/kg和0.179 mg/kg,均符合我国有关蔬菜、水果及粮食的卫生标准(GB 18406-2001),与我国土壤砷清洁地区的统计数据相当.湛江地区蔬菜、稻谷和水果3大类作物可食部分通过"土壤-植物-人体"途径年平均摄入量为39.45mg/(人·a),约占允许摄取限值(547.50 mg/(人·a))的7.2%,可见.食用湛江地区出产的蔬菜、水果和稻谷等农产品砷的安全风险不大.     

基于灰色关联分析法的林甸县污水泡中重金属和毒性元素污染情况评价

为了探讨人类活动对水体重金属和毒性元素含量的影响,测量了污水泡8个样点的Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属和As、Se等毒性元素质量浓度。在综合考虑各种水质评价方法的基础上,采用灰色关联分析方法对水中重金属和毒性元素污染情况进行了评价。结果显示,水中重金属和毒性元素污染并不严重,8个采样点中有7个样点符合Ⅰ类水体标准,1个样点为Ⅱ类水体。其原因是污水泡附近没有工业区,排出的污水属生活污水,污染并非重金属和毒性元素造成。     

大坝性态危险程度判别模型研究

通过分析大坝性态与大坝危险性间的关系,建立了基于logistic生长曲线的大坝危险程度评价模型,提出了基于大坝性态的各监测分析项目变权重确定方法,给出了一种依据大坝实时安全监测和分析结果综合评价大坝危险性程度的定量评价线性加权和技术,最后给出了一个大坝危险性定量分析案例,结果表明,本文方法具有可行性.