4株外生菌根真菌对Al3+吸收与吸附的研究

本研究采用液体培养方法,分析了4株源自不同生境的外生菌根真菌[Pisolithus tinctorius(Pt 715)、Suillus luteus(Sl 08和Sl 14)、Gyroporus cyanescens(Gc 99)]细胞对铝的吸收与吸附,旨在探讨外生菌根真菌抗铝的机制,为减轻树木铝害、指导抗(耐)铝菌株的筛选和保持森林健康奠定理论基础.结果表明,Al3+对菌株Pt 715和Sl 08生长的影响不明显,但是可明显抑制Sl 14和Gc 99的生长;各供试菌株铝的吸附和吸收量均随培养液中Al3+浓度的升高而增加,可见环境中Al3+浓度是影响菌根真菌铝吸收量的关键因素;耐铝菌株(Pt 715和Sl 08)吸收的总铝及单位菌丝吸收的铝量较铝敏感菌株(Gc 99和Sl14)少,这可能是其对铝不敏感的原因之一.此外,增加对氮、磷、钾等营养元素的吸收亦可能是外生菌根真菌缓解铝毒的重要途径.     

铝和锰对外生菌根真菌生长、养分吸收及分泌作用的影响

在强酸性土壤和铝锰矿墟上,铝和锰是影响森林生长和植被恢复的主要限制因子,研究它们对外生菌根真菌的影响,筛选优良的抗性菌株,可为开展污染土壤生物修复提供技术支撑及理论依据.试验采用纯培养技术研究了Al3+、Mn2+单独或共存对褐环乳牛肝菌13(Suillus luteus 13,Sl 13)、土生空团菌04(Cenococcum geophilum 04,Cg 04)、彩色豆马勃715(Pisolithustinctorius 715,Pt 715)这3株外生菌根真菌生长、养分吸收、有机酸分泌的影响.结果表明,Mn2+使Sl 13、Cg 04、Pt 715的生物量分别降低了70.35%、52.44%和18.55%;Al3+使Sl 13的生物量下降50.74%,但增加Cg 04的生物量;Al3+和Mn2+共存对3种菌株生长均有协同抑制作用,但对Pt 715的抑制最小,表明Cg 04抗铝,Pt 715对铝、锰的单独污染和复合污染均有较强的抗性.Al3+和Mn2+抑制外生菌根真菌吸收养分,对Sl 13的抑制作用显著大于Pt 715和Cg 04;但提高3个菌株的草酸和H+分泌速率,增加其分泌量,两者共存对Cg 04草酸分泌速率具有协同促进效应,Pt 715不仅能分泌草酸而且还分泌丁二酸.因此,抗性强的外生菌根真菌可通过分泌较多的有机酸络合Al3+和Mn2+而缓解其毒害.     

外生菌根真菌对Al3+胁迫和低钾土壤的响应

酸铝危害和土壤贫瘠是热带和亚热带森林衰亡的主要原因之一,外生菌根真菌抗铝毒和活化土壤养分有益于防止森林退化和提高森林生产力.试验在Al3+胁迫条件下,以彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt 715)、褐环乳牛肝菌(Suillus luteus(L.:Fr.)Gray,Sl 13)和亚褐环乳牛肝菌(Suillus subluteus(Peck)Snell ex Slipp&Snell,Ss 00)等3株外生菌根真菌为材料,土壤为钾源,采用培养试验研究了它们的生长、有机酸和H+分泌,以及对土壤钾的利用.结果表明,在Al3+胁迫和缺钾下,3株外生菌根真菌的生长,氮、磷、钾吸收,以及有机酸和H+分泌均受Al3+浓度的调节.在Al3+浓度较低时,它们随浓度的增加而提高,到达峰值后又随Al3+浓度升高而降低.抗Al3+性较强的菌株出现峰值时的Al3+浓度高,反之亦然.Pt 715的生物量和氮吸收量达到峰值时的Al3+浓度分别是Ss 00和Sl 13菌株的4倍和2倍,磷钾吸收和有机酸及H+分泌量也显著高于Ss 00和Sl 13.此外,3株菌株均能利用土壤矿物结构钾,Pt 715、Ss 00和Sl 13对矿物结构钾的分解率分别高达2.10%、1.43%和1.17%,其利用能力与有机酸分泌的种类、数量和H+分泌量有关.     

铅胁迫对斑马鱼抗氧化酶活性的影响

研究Pb对斑马鱼抗氧化酶活性影响,探讨重金属Pb对斑马鱼毒理学效应.以斑马鱼为模式生物,采用半静态法对斑马鱼进行驯养和试验,测定不同浓度Pb对超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性影响.Pb暴露1d胁迫斑马鱼SOD为诱导效应,胁迫CAT为诱导-抑制效应,Pb暴露7d胁迫斑马鱼SOD为诱导效应,胁迫CAT为诱导-抑制效应,且暴露1d和暴露7d酶活性变化均显著.试验结果表明,Pb胁迨斑马鱼抗氧化系统酶活性变化显著,Pb毒性显著.结果为重金属污染对水生生物毒性机理研究提供参考.     

外生菌根真菌对五氯芬的耐受性及生理响应

在纯培养条件下,研究了7种外生菌根真菌--美昧牛肝菌(Boletus edulis)、铆钉菇(Gomphidius viscidus)、双色腊蘑(Laccaria bicolor)、褐疣柄牛肝菌(Leccinum 8cabrum)、红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysenteron)、大毒滑锈伞(Heboloma crustulinifoume)和长柄粘滑菇(Hebeloma longicaudum)在不同五氯酚浓度下的生长速度和耐受性,筛选出具有降解五氯酚潜力的3种外生菌根真菌--铆钉菇、双色腊蘑、褐疣柄牛肝菌;考察了这3种外生菌根真菌在五氯酚胁迫下的生长模式,并采用点试方法对真菌氧化还原酶的产生情况进行了检测.结果表明:低浓度(≤10mg·L-1)条件下,五氯酚并没有改变菌种的生长模式,其中铆钉菇表现出了对五氯酚较强的耐受性,而在较高浓度下(15mg·L-1),所有菌种生长均受到抑制.酶点试结果表明,铆钉菇是3种外生菌根真菌中氧化还原酶活性最强且种类较多的菌种,它表现出较高的漆酶、酪氨酸氧化酶和过氧化物酶活性,是一种具有高效降解芳环结构污染物潜力的菌根真菌.     

外源水杨酸对染铅小鼠抗氧化水平的调节

为了研究水杨酸对铅染毒小鼠体内抗氧化水平的调节,将不同浓度的水杨酸(0、0.1、0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)附加到醋酸铅溶液中对小鼠隔日灌胃1个月,测定了肝和脑组织抗氧化酶活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量,观察了核DNA的降解情况.结果显示,0.5mmol·L-1的水杨酸完全消除了铅(300 mg·kg-1)对小鼠超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的抑制,使MDA含量维持在对照水平,核DNA降解明显减轻.这些数据显示,外源水杨酸可通过调节铅胁迫下小鼠体内抗氧化酶的活性而保护肝和脑组织免受铅引发的氧化胁迫伤害.     

除草剂苯噻草胺污染对多食鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium multivolum)抗氧化酶和ATP酶的影响

研究了暴露于苯噻草胺中的多食鞘氨醇杆菌Y1菌株中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)和ATP酶活性在短期内的变化.结果表明,苯噻草胺对细菌SOD活性诱导作用明显,尤其对处于对数生长期的细菌所产生的影响大于稳定生长期的细菌.苯噻草胺对CAT也有强烈的诱导作用,对处于不同生长阶段细菌的影响类似于对SOD的影响结果.苯噻草胺能激活ATP酶,但在细菌生长阶段影响较小.抗氧化酶和ATP酶相结合作为该类化合物对土壤污染胁迫的敏感生物指示物具有一定的可行性.     

锌对外生菌根植物苏格兰松幼苗锌积累和光合作用的影响

在实验室条件下,对生长在锌(Zn)处理浓度为55mg·L-1和200mg·L-1下的外生菌根苏格兰松幼苗(Pinussylvestris)的锌积累和光合作用进行测定.处理4周后,两种浓度锌处理下菌根苗木Zn积累量分别为非菌根松苗的1 7倍和2 8倍,显示菌根没有减少植物对过量Zn的吸收 但200mg·L-1处理下菌根地上部分Zn与非菌根相同,说明菌根真菌可能通过调节Zn在植物内的分布积累减少重金属毒害.菌根真菌缓解了Zn对植物光合色素合成的影响,使菌根植物叶绿素含量比非菌根高12%和22%,其中叶绿素b都比非菌根的高12%.菌根真菌对Zn胁迫下的植物光合作用的影响,主要表现在缓解PSⅡ电子传递速率的减少,使Zn处理下菌根植物的PSⅡ电子传递速率比非菌根高33%和24%,但净光合强度与非菌根差异不显著.菌根还使Zn胁迫下的植物受伤呼吸减弱,在200mg·L-1Zn处理下比非菌根的呼吸耗氧低25%,减少了呼吸耗能,增加植物抵抗环境胁迫的能力.     

酸沉降对马尾松菌根共生蛋白及营养关系影响

研究模拟酸雨及不同Ｃａ／Ａｌ比对马尾松（Ｐｉｎｕｓｍ ａｓｓｏｎｉａｎａ Ｌａｍ ｂ．）菌根中真菌与植物共生及营养关系的影响,在分子水平上揭示污染对生物的作用和生物抗性机理．当ｐＨ２０ 的模拟酸雨与铝共同作用时,马尾松菌根中酸性磷酸酶、硝酸还原酶以及海藻糖酶和甘露醇脱氢酶活性明显下降,即ｐＨ２０ 的模拟酸雨及铝离子对马尾松幼苗根的磷、氮吸收以及两共生生物之间的营养物质交换过程产生了影响,且铝离子在ｐＨ值低的情况下毒性作用更强;而钙能有效地缓解铝的毒性⒚在本实验中当Ｃａ／Ａｌ比为１／１ 时,缓解能力最强;在接种外生菌根真菌彩色豆马勃（Ｐｉｓｏｌｉｔｈｕｓｔｉｎｃｔｏｒｉｕｓ）后,马尾松幼苗根部酶活性仍能保持一定水平,植物对模拟酸雨及铝毒的抗性增强．菌根形成初期,经等点聚焦电泳后分离出在植物及真菌纯培养中均不存在的共生蛋白,其等电点为４７０,经ｐＨ２０的模拟酸雨处理后该蛋白仍存在     

外生菌根真菌Xerocomus chrysenteron对DDT胁迫的耐受性及酶响应研究

在纯培养条件下,研究了外生菌根真菌红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysenteron)对不同浓度DDT的生长效应、耐受性和氧化酶活性,测定了在DDT浓度为80.0mg·L-1液体培养条件下菌种生物量积累和漆酶活性随培养时间的变化.结果表明,不同浓度DDT处理并不会改变被试菌种的生长模式,所有处理组均为典型的Logistic增长;Xerocomus chrysenteron对DDT胁迫有很好的耐受性,其半抑制浓度可达139.75 mg·L-1;在80.0 mg·L-1液体培养条件下,Xerocomus chrysenteron生长正常,且36 d后培养液中DDT残留率仅为初始添加量的3.5%;在高浓度DDT胁迫下,被试菌种的漆酶和过氧化物酶活性显著增强,但液体培养条件下漆酶从第16 d开始出现,36 d后培养液中漆酶活性和比活力分别达到107.24 U·L-1和61.77 U·g-1外生菌根真菌Xerocomus chrysenteron通过不同方式来响应DDT胁迫,显示出生物降解甚至矿化DDT的巨大潜力.     

WPSTM-TEOMTM-MOUDITM的对比及大气气溶胶密度研究

通过对2005年夏季上海、北京地区大气气溶胶观测中3种不同原理气溶胶分析及采样仪的对比,考察了颗粒物个数浓度粒径分布仪（WPS^TM）、锥形元件振荡微量天平（TEOM^TMTM）在运行中所得数据的可比性.其中TEOM^TM测量PM_2.5质量浓度与WPS^TM计算PM_2.5质量浓度数据的相关系数分别为0.77和0.79,并发现在粗粒子颗粒物比例较高的时段二者相关性分别提高为0.91和0.84.MOUDI^TM分级质量浓度与WPS^TM计算分级质量浓度数据对比显示,除最小粒径分级外其他分级均有较好相关性（R分布在0.76～0.92）.应用2组不同对比数据推测了上海和北京观测点PM_2.5颗粒物密度,研究发现上海采样点颗粒物密度约为1.70 g·cm^-3,而北京采样点颗粒物密度约为1.50 g·cm^-3.     

气相中乙酸乙酯光解的光子效率:波长和催化剂的影响

采用4种不同波长的准分子光源(Xe Cl*、Kr Cl*、Xe Br*和Kr Br*)降解气相的乙酸乙酯.对比了外加3种负载型光催化剂(有机膜负载Ti O2、有机膜负载石墨烯和纱网负载Ti O2)条件下乙酸乙酯的去除率,考察了光源类型、辐射功率和气体初始浓度对去除率的影响.同时,测定了不同光源的辐射光谱和辐射功率,计算了不同反应条件下的光子效率.结果表明,乙酸乙酯去除率按Kr Br*Kr Cl*Xe Cl*Xe Br*依次降低,而Xe Cl*和Kr Br*光源降解乙酸乙酯气体可以得到较高的光子效率;有机膜负载Ti O2比不加催化剂时乙酸乙酯去除率和光子效率都有所提高,但提高幅度不大.气体流速和乙酸乙酯初始浓度升高,光子效率升高.采用Kr Br*准分子灯直接光解乙酸乙酯,实验条件为:辐射功率0.76 W,乙酸乙酯初始浓度946mg·m-3,气体流速600 m L·min-1,光子效率为5.63%.     

2011年春季日本福岛核泄漏污染输送:贵阳131I和137Cs观测示踪分析

2011年3月11日,日本本州9.0级地震引发了福岛核电站核泄漏,以及由此引起的131I和137Cs在全球大气环流传输已引起了重视.理论上也对这种输送路径进行了研究.本文报道2011年3月17日—4月28日在贵阳观风山对气溶胶中天然核素(210Pb、7Be)和人为核素(131I、137Cs)近地面空气浓度逐周采样的系统对比观测,并结合该时段贵阳离地面500m高度逐周315h的气团后向轨迹分析.结果表明:福岛核泄漏污染物通过两条显著的途径输送到贵阳地区.第一条是首波核污染通过全球大气环流传输,由西向东,几乎环绕地球一周,历经约10d至两周,最终在3月24日—31日从我国的西北地区入侵抵至贵阳;第二条途径则是福岛地区上空的核污染气团受东北天气系统的挤压南移并在低纬度地区再次先后受到东北和东南气流的影响,于4月7日—14日抵达贵阳.核污染的第一条输送路径是全球尺度,第二条是东亚区域尺度.     

Hg2+，Ni2+和Cu2+对嗜热四膜虫的急性及联合毒性效应

采用混合毒性指数法,研究了重金属离子Hg2 ,Ni2 和Cu2 对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)BF5的急性及联合毒性效应.急性毒性效应研究表明:Hg2 ,Ni2 和Cu2 对嗜热四膜虫的毒性大小为Hg2 >Ni2 >Cu2 ,且3种重金属离子的,IC50值随时间的延长而变小.联合毒性效应研究表明:Hg2 与Cu2 ,Hg2 与Ni2 ,以及Hg2 ,Ni2 和Cu2 三者共存.在毒性比为1:1时,表现为先相加后协同作用;Hg2 与Cu2 在浓度比为1:1时,表现为先拮抗后相加作用;Hg2 与Ni2 在浓度比为1:1时,表现为先拮抗后独立作用;Ni2 与Cu2 在毒性比为1:1时,表现为协同作用.在浓度比为1:I时表现为相加作用;Hg2 ,Ni2 和Cu2 三者共存,在浓度比为1:1时,表现为拮抗作用.     

Fe2+和Fe3+在4-氯酚光化学反应中性质的相似性

研究在光照条件下,２０ｍｇ／ｌ４－氯酚＋１ｍｇ／ＬＦｅ＾２＋（体系Ａ）和２０ｇ／Ｌ４－氯酚＋１ｍｇＦｅ＾３＋（体系Ｂ）中Ｆｅ＾２＋和Ｆｅ＾３＋的浓度变化,通过离子色谱手段,在体系Ａ中能够同时检测出Ｆｅ＾２＋,在体系Ｂ中亦能够同时检测到Ｆｅ＾２＋,故Ｆｅ＾２＋和Ｆｅ＾２＋在４－氯酚光化学反应中的性质,表现出相似性。     

Fe3+和Br-对饮用水氯消毒过程中挥发性卤代烃生成的影响

以腐殖酸模拟天然水体中的活性消毒副产物的前体物,研究了含腐殖酸水样中溴离子和三价铁离子对氯消毒反应过程中挥发性卤代烃三卤甲烷(THMs)的生成量和相对分布的影响.结果表明,水样中的溴离子浓度增加将增加溴代三卤甲烷和总三卤甲烷的生成量, 在Br^-离子浓度1.0 mg/L时,THMs的总量为不含Br^-时的2.7倍;当水样中含有溴离子时,在偏酸性条件下三价铁对三卤甲烷的生成有一定的抑制作用,在偏碱性条件下三价铁离子提高了溴离子与腐殖酸的反应活性,从而提高了三卤甲烷的生成总量.Fe³⁺浓度为5 mg/L时,三溴甲烷的生成量与无Fe³⁺存在时相比,由51.7 μg/L增加到79.4 μg/L, 增加幅度达54%,THMs的总量从113.49 μg/L增加到162.09 μg/L.溴离子对饮用水的安全性具有较大的负面影响,溴离子和三价铁离子共存于偏碱性环境中时对加氯消毒后饮用水的致癌风险的影响显著增大,当Br^-含量为0.2 mg/L、Fe³⁺含量为5 mg/L时,在pH为6和8的条件下,致癌风险比饮用水中不含Br^-和Fe³⁺时分别增加2.5和5.1倍.     

液/固体系Cu2+、Zn2+、Mn2+在硅藻土表面的吸附行为与特性

为了深入了解液/固体系Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附行为与特性,为硅藻土在含重金属离子废水处理上的应用提供充分的理论依据,采用静态吸附试验对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附条件、性能、行为与特性进行了系统的研究.结果表明,硅藻土投加量和离子初始浓度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响均可归结为液/固比(液相离子与硅藻土的质量比)的影响,过高或过低的液固比均不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最佳液/固比分别为0.025、0.100和0.100.溶液初始pH值对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响主要与溶液初始pH值与硅藻土等电点(2.0)之间的距离有关,接近或低于硅藻土等电点都不利于吸附,过高的pH值会使Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)发生沉淀,也不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最适溶液初始pH值区间分别为4.0~6.0、4.0~7.0和4.0~7.0.溶液温度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的液膜扩散、颗粒扩散和吸附反应3个过程的影响不一致,导致对吸附量的影响无明显规律.硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的吸附分别符合Langmuir、Tenkin、Freundlish等温吸附模型,以物理吸附为主,吸附反应容易进行,在40 min达到平衡,吸附容量(25℃时)理论值分别为4.335、23.031、3.844 mg·g~(-1).吸附是自发的、吸热的、无序性增加,符合二级动力学模型.吸附速率的控制步骤为发生在孔道内部的吸附反应.     

太湖流域污水排放对湖水天然水化学的影响

为揭示太湖流域污水排放对湖水天然水化学(主要离子)的影响,对太湖上游19个污水处理厂的进水、出水及雨水、入湖河水和湖水中主要离子进行了分析,同时收集历史数据对比了太湖1950s年代和目前的天然水化学特征.结果表明,太湖水体天然水化学类型主要受流域碳酸盐岩风化作用控制,而受雨水影响较小;流域排放的污水主要离子特征类似于干旱地区的河水,部分工业污水甚至具有海水水化学特征,说明人为活动对当地淡水水质的重要影响.同时,太湖水化学已从60年前的重碳酸盐钙型水转变为目前的氯化物钠型水.进一步通过修正的完全混合断面污染物浓度模型的计算结果显示,生活污水排放可以解释对太湖多数主要离子的影响,生活和工业污水的排放可以更好地解释Cl#的变化;但太湖Ca2+和Mg2+浓度(硬度)的增长受污水影响较小,而是受流域酸沉降的影响控制.分析显示,60年来受流域不断增长的污水排放影响,太湖水体的优势阴阳离子组分均已发生了显著变化,目前湖水(Ca2++Mg2+)-HCO-3和(Na++K+)-Cl-均分布在1∶1线上侧,而(Ca2++Mg2+)/(Na++K+)比值则下降了约1半,同时湖水的Cl#/Na+比值显示出显著的升高趋势,说明流域人类活动已经成为影响太湖水化学的主要原因.本研究可为湖泊水化学演化研究及强烈人为干预条件下的水环境管理提供新的基础.     

Fe2+、Co2+、Ni2+对渗滤液厌氧过程的影响

通过单因素和正交试验,分别研究了Fe2+、Co2+、Ni2+及其组合对渗滤液厌氧过程中COD去除率和产甲烷量的影响.结果表明,分别投加Fe2+=25 mg·L-1、Co2+=1 mg·L-1、Ni2+=0.5 mg·L-1时对COD去除率和产甲烷量促进显著,3种微量元素均表现出了"低促高抑"的Hormesis效应.微量元素组合投加时,协同促进了甲烷的产生,其中Co2+是影响COD去除率的主要因素,Fe2+是影响产甲烷量的主要因素,但3种微量元素在其各自适宜的投加浓度范围时,对渗滤液厌氧过程的促进效果较为相近.各试验组的pH值维持在7.05~7.53之间,并与产甲烷量呈显著的相关关系.此外,渗滤液成分复杂,微量元素的生物有效性一定程度上受到限制,渗滤液厌氧体系对微量元素的需求较别的体系偏高.     

模拟酸雨对水稻叶片质膜H+-ATPase活性与胞内Ca2+浓度的影响

在水培条件下研究了模拟酸雨(pH=2.5～5.5)对水稻叶片胞内Ca2+浓度和质膜H+-ATPase活性的影响.结果表明:与对照组(CK)相比,酸雨处理5 d(胁迫期)后,pH=5.5和5.0处理组的水稻叶片胞内H+浓度、质膜H+-ATPase活性、胞内Ca2+浓度、质膜Ca2+-ATPase活性无显著变化;pH=4.0和3.5处理组各指标显著升高,且H+-ATPase活性随Ca2+浓度升高而上升;pH=3.0和2.5处理组各指标显著降低,此时胞内Ca2+缺失,对H+-ATPase活性的调节作用受到限制.经正常条件培养5 d(恢复期)后,pH=4.0和3.5处理组各指标均恢复至CK的处理水平,表明H+-ATPase活性受到Ca2+调控已恢复到正常;pH=3.0和2.5处理组的Ca2+浓度高于CK及胁迫期,H+-ATPase活性低于CK但高于胁迫期,表明H+-ATPase活性受Ca2+调控得到部分恢复.因此,酸雨胁迫下胞内Ca2+对质膜H+-ATPase活性有一定调节作用,且受酸雨强度的制约.