Te（IV）胁迫对两种螺旋藻生长的影响

对极大螺旋藻(Spirulina maxima)和钝顶螺旋藻(S.platensis),在接种后第1~7 d通过不同时间添加Na2TeO3来施加Te(IV)胁迫,5种Te(IV)胁迫实验组的累计加Te浓度均为250 mg/L,结果表明:两种螺旋藻的最终生物量,从I~V组均呈增加趋势;其中IV、V组对S.platensis的生长有促进作用。利用动力学方程并结合胁迫强度的概念,对实验结果进行了合理的解释。     

亩强度Te（Ⅳ）胁迫对极大螺旋藻生理生化性质的影响

对极大螺旋藻（Spirulina maxima）在接种后第3～5d分3次添加Na2TeO3，4个Te胁迫组的累计加Te量分别为650、750、850和950mg／L。结果表明：4个Te胁迫组螺旋藻的最终生物量、水溶性蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量均低于对照组，且随Te胁迫强度增加而逐渐减少；而SOD的比活力均高于对照组，但随Te胁迫强度增加也呈逐渐减少趋势；Te（Ⅳ）胁迫没有改变螺旋藻中脂溶性色素的组成，但各色素的含量也随Te胁迫强度增加而下降；胞外多糖含量随Te胁迫强度增加而增加，但950mg／L实验组（第9dxTe（Ⅳ）为2．21），胞外多糖的含量反而下降。     

高强度Te(IV)胁迫对极大螺旋藻生理生化性质的影响

对极大螺旋藻(Spirulina maxima)在接种后第3～5 d分3次添加Na2TeO3,4个Te胁迫组的累计加Te量分别为650、750、850和950 mg/L.结果表明:4个Te胁迫组螺旋藻的最终生物量、水溶性蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量均低于对照组,且随Te胁迫强度增加而逐渐减少;而SOD的比活力均高于对照组,但随Te胁迫强度增加也呈逐渐减少趋势;Te(IV)胁迫没有改变螺旋藻中脂溶性色素的组成,但各色素的含量也随Te胁迫强度增加而下降;胞外多糖含量随Te胁迫强度增加而增加,但950 mg/L实验组(第9 dxTe(IV)为2.21),胞外多糖的含量反而下降.     

Arsenic methylation by an arsenite S-adenosylmethionine methyltransferase from Spirulina platensis

Arsenic-contaminated water is a serious hazard for human health. Plankton plays a critical role in the fate and toxicity of arsenic in water by accumulation and biotransformation.Spirulina platensis(S. platensis), a typical plankton, is often used as a supplement or feed for pharmacy and aquiculture, and may introduce arsenic into the food chain, resulting in a risk to human health. However, there are few studies about how S. platensis biotransforms arsenic. In this study, we investigated arsenic biotransformation by S. platensis. When exposed to arsenite(As(Ⅲ)), S. platensis accumulated arsenic up to 4.1 mg/kg dry weight.After exposure to As(Ⅲ), arsenate(As(Ⅴ)) was the predominant species making up 64% to86% of the total arsenic. Monomethylarsenate(MMA(Ⅴ)) and dimethylarsenate(DMA(Ⅴ))were also detected. An arsenite S-adenosylmethionine methyltransferase from S. platensis(Sp Ars M) was identified and characterized. Sp Ars M showed low identity with other reported Ars M enzymes. The Escherichia coli AW3110 bearing Spars M gene resulted in As(Ⅲ) methylation and conferring resistance to As(Ⅲ). The in vitro assay showed that Sp Ars M exhibited As(Ⅲ) methylation activity. DMA(Ⅴ) and a small amount of MMA(Ⅴ) were detected in the reaction system within 0.5 hr. A truncated Sp Ars M derivative lacking the last 34 residues still had the ability to methylate As(Ⅲ). The three single mutants of Sp Ars M(C59S, C186 S, and C238S) abolished the capability of As(Ⅲ) methylation, suggesting the three cysteine residues are involved in catalysis. We propose that Sp Ars M is responsible for As methylation and detoxification of As(Ⅲ) and may contribute to As biogeochemistry.     

钝顶螺旋藻对Cd胁迫的生理反应

研究了钝顶螺旋藻在Cd胁迫下的生理指标的变化.结果表明,在CdCl2浓度为0～24 mg/L范围的Cd胁迫下,随着CdCl2浓度的增加,可溶性蛋白的含量明显低于对照组,抗氧化系统也受到了不同程度的影响.SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活力呈先增后降趋势,其中POD活力增加的程度较大,最高可达对照的360%,最低也为对照组的262%.在0～24 mg/L浓度范围内,APX(抗坏血酸氧化酶)活力均低于对照组,但随CdCl2浓度的增加呈递增状态.CAT(过氧化氢酶)均高于对照组,整体呈增加的趋势.GSH-PX(谷胱甘肽过氧化物酶)活力均低于对照,最低降至对照组的25%.MDA(丙二醛)作为膜脂质过氧化的产物,其累积是Cd胁迫的突出的生理变化之一,MDA的含量与CdCl2的浓度呈正相关.     

Shewanella oneidensis MR-1和Shewanella putrefaciens对V(Ⅴ)的还原及其影响因素

在实验室模拟培养条件下,研究Shewanella oneidensis MR-1和Shewanella putrefaciens在厌氧体系中对V(Ⅴ)的耐性试验,探讨在不同的V(Ⅴ)浓度、接菌量、pH值和不同蒽醌-2,6-二磺酸(AQDS)浓度下对V(Ⅴ)还原的影响,并通过扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征.结果表明V(Ⅴ)浓度低于10mg/L时对S. oneidensis MR-1和S. putrefaciens的生长影响较小,V(Ⅴ)浓度超过20mg/L则会抑制其生长和V(Ⅴ)的还原;随着接菌量的增加,2种微生物对V(Ⅴ)的还原能力逐渐增强;2种微生物最适生长pH值均为7.0左右,弱碱性环境下2种微生物对V(Ⅴ)的还原率高于弱酸性环境;添加1mmol/L AQDS会加快2种微生物对V(Ⅴ)的还原.菌株培养3d后通过SEM分析,S. oneidensis MR-1和S. putrefaciens进行V(Ⅴ)还原的同时也伴有少量的吸附作用.利用XPS能谱分析表明S. oneidensis MR-1和S. putrefaciens将V(Ⅴ)还原为V(Ⅳ).     

氧化石墨烯吸附Te(Ⅳ)性能与机理的模拟实验研究

~(210)Po是加速器驱动次临界系统(ADS)次临界堆铅铋冷却剂和散裂靶产生的重要放射性核素.本文以同主族元素Te(Ⅳ)代替Po(Ⅳ),首先对氧化石墨烯(GO)吸附Po(Ⅳ)的性能进行了模拟实验研究.结果显示:GO对Te(Ⅳ)的吸附率随时间增加可分为快速增加阶段、缓慢上升阶段和吸附2.5 h后的饱和阶段;GO对Te(Ⅳ)的吸附率随溶液pH值增加呈先上升后下降的趋势,当pH值为4.7时,吸附率最大;随着吸附体系GO量逐渐增加,GO对Te(Ⅳ)的吸附率先线性上升后恒定,吸附量则呈现先不变后下降的趋势.进一步的吸附机理分析结果表明:GO对Te(Ⅳ)的吸附以弱化学作用为主,且随吸附过程进行,吸附限速步骤由内扩散转变为膜扩散,吸附表面由非均质转变为均质;羧基、环氧基和C=C键是GO吸附Te(Ⅳ)的主要结合位点,且结合中Te(Ⅳ)化合价不变.     

钙和铅相互作用对鲫鱼毒性效应的影响

以鲫鱼为材料,研究了钙和铅相互作用对鲫鱼毒性效应的影响.试验分为5组,分别为空白对照Ⅰ组、单独染铅Ⅱ组(0.1 mg·L-1)及铅钙联合组(Ⅲ组:0.1 mg·L-1铅+2 mmol·L-1钙,Ⅳ组:0.1 mg·L-1铅+4 mmol·L-1钙,Ⅴ组:0.1 mg·L-1铅+6 mmol·L-1钙),处理35 d后,检测鲫鱼肌肉、鳃中铅含量,以及肝胰脏中总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量.结果表明,与Ⅰ组比较,Ⅱ、Ⅲ组鲫鱼肌肉、鳃中铅含量增高(p0.05),Ⅴ组鲫鱼肌肉中铅含量降低(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅳ、Ⅴ组鲫鱼肌肉、鳃中铅含量降低(p0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ组CAT活性降低(p0.05),Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组CAT活性升高(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅳ、Ⅴ组CAT活性升高(p0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ组T-AOC活性降低(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组T-AOC活性增高(p0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组MDA含量升高(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组MDA含量降低(p0.05).由此可见,钙可竞争鲫鱼对铅的吸收,降低铅在其肌肉、鳃中的蓄积,提高鲫鱼肝胰脏的抗氧化能力,表明钙能降低铅的毒性效应.     

螺旋藻开发对程海水质的影响及对策

螺旋藻废水主要来源于采藻废水、报废培养基、池子冲洗水三部分，采藻废水占７０％以上，废水中主要污染物为总磷、氨氮、ＢＯＤ５、ｐＨ。据预测，当年产量达６００吨干藻粉时，不到１年，程海的总磷将由现在的Ⅲ类标准值降为Ⅳ类，到２０００年将降为Ⅴ类。因此必须改革采藻工蕊，统一规划集中治理，加强绿化，加强管理。     

沼液SBR处理出水养殖螺旋藻

养猪沼液氮磷等营养物质丰富,可作为廉价的螺旋藻培养基,但其成分复杂,尤其是高氨氮等因素严重抑制螺旋藻的生长.采用序批式生物反应器(sequencing batch reactor,SBR)降低沼液中的氨氮浓度,通过改变进水中化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)与总氮(total nitrogen,TN)的比值,研究了沼液中的亚硝态氮及硝态氮的保留情况,为螺旋藻生长提供氮源.通过对比螺旋藻在不同工况出水中的生长情况,以及氮元素的保留情况,筛选出最佳SBR工况.摇瓶试验结果表明,当进水COD/TN=3.0,出水中氨氮、硝态氮、亚硝态氮浓度分别为51.2、91.6、213.1 mg·L~(-1),此时螺旋藻具有较快生长速率,产率达到0.084 g·(L·d)~(-1).在此基础之上,通过放大螺旋藻培养规模至120L,研究了螺旋藻在室外大棚中的生长情况及螺旋藻对沼液中氮、磷元素的去除,结果表明螺旋藻在室外依然生长良好,培养10 d后,产率为(0.075±0.003)g·(L·d)~(-1),螺旋藻蛋白含量达到60%左右,养殖出水中氨氮去除率达到99%.     

初始氨氮浓度对钝顶螺旋藻生长及其去除率的影响

螺旋藻是一种经济价值很高的微藻,研究氨氮对钝顶螺旋藻生长及其去除水中氨氮效率的影响,探讨其在废水处理中的可行性具有重要意义。结果表明,以硫酸铵作为氮源时,钝顶螺旋藻的对数期一般在4～6 d,随着氨氮浓度的升高对数期略有提前。钝顶螺旋藻对硫酸氨的耐受浓度为0.5 g/L,相应的氨氮浓度为106 mg/L。培养4～6 d时氨氮浓度下降幅度最大,培养结束时氨氮去除率为67.7%～82.5%,当硫酸铵投加量为0.4 g/L时,氨氮去除率最高,达82.6%。因此,螺旋藻可用于去除废水中的氨氮,具有很好的应用前景。     

海河干流浮游植物调查及环境影响因子研究

为研究海河干流汛期富营养化状况,于2013年8月对海河干流进行了浮游植物调查和水质监测,并采用冗余分析(RDA),研究了浮游植物群落与环境因子的关系.结果表明,浮游植物共计5门37种(属),优势种为水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)、微小色球藻(Chroococcus minutus)、颤藻属(Oscillatoria sp.)、钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana).浮游植物丰度范围为583.00～12 021.00×104 cells·L-1,生物量范围为4.01 ～45.70 mg·L-1,以蓝藻为主,海河干流处于重富营养状态.RDA分析结果表明,硝酸盐氮是显著影响海河干流浮游植物丰度变化的主要环境因子.控制营养盐的输入是防治海河干流蓝藻水华的主要措施.     

生物接触氧化法处理螺旋藻养殖废水试验研究

采用生物接触氧化法处理螺旋藻养殖废水的试验结果表明,在pH为6～9,水力停留时间为8h,曝气气水比为5∶ 1的条件下,处理效果较好,废水中CODCr、SS、浊度、藻量的去除率分别达到69%、75%、76%、96%,且在处理过程中不添加对螺旋藻养殖有害的物质,经处理后出水可回用于养殖螺旋藻.     

酚类化合物的生物吸附特征与其结构关系

选用经处理过的盐泽螺旋藻为吸附剂,研究其对10种酚类化合物的吸附行为。结果表明：盐泽螺旋藻对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻氨基酚、对氯酚和2,4-二氯酚6种酚均有不同程度的吸附,用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述时,均呈现良好的线性关系;该6种酚的吸附常数k的对数值与其分子连接性指数（²X^v）呈良好的线性关系;盐泽螺旋藻对其余4种酚（邻甲酚、间羟基酚、间氨基酚、间乙酰氨基酚）均不产生吸附。     

氧化胁迫对沉水植物黑藻抗冷力的影响

以3种不同质量浓度的H2O2分别对沉水植物黑藻做3种不同程度的氧化胁迫预处理,再经冷胁迫后测定黑藻顶枝的膜脂过氧化程度(MDA含量)、细胞抗氧化酶(SOD,CAT)活性.结果发现低浓度氧化胁迫预处理(0.06mmol/L的H2O2浸泡4或6 h预处理组)的黑藻经冷胁迫处理后,成活率不降低,其膜脂过氧化程度和细胞抗氧化酶的活性还有提高;而经中、高浓度氧化胁迫预处理(0.60mmol/L的H2O2浸泡6和12 h预处理组或1.00mmol/L的H2O2浸泡4,6和12 h预处理组)后的黑藻在冷胁迫处理后的结果则相反.因此,沉水植物黑藻对氧化胁迫感知并做出反应的机制(氧化应激机制),在其对低温反应和适应过程中起着很重要的调节作用.建议早春时节在进行水生植物恢复过程中可采用适宜浓度的H2O2预处理植株,以提高植株的适应性和保持成活率,进一步提高水生植物恢复的效率和效果.     

V(Ⅴ)与V(Ⅳ)在不同土壤中的吸附-解吸行为研究

选择四川攀枝花地区广泛分布的3种土壤,研究五价钒[V(Ⅴ)]与四价钒[V(Ⅳ)]在土壤中的吸附-解吸行为。分别运用Langmuir模型和Freundlich模型对V在黄棕壤、紫色土和水稻土中的等温吸附线进行拟合,计算出这2种价态的V在各土壤中的最大吸附量,比较不同土壤对不同价态V的吸附能力,同时分别分析3种土壤吸附平衡液与解吸液pH的变化。结果表明:(1)2种价态的V在3种土壤中的等温吸附线与两模型均基本吻合;(2)3种土壤对2种价态的V的吸附能力大小顺序一致,依次为:黄棕壤>水稻土>紫色土;(3)3种土壤对V(Ⅳ)的最大吸附量基本一致,但紫色土与水稻土对V(Ⅴ)的最大吸附量高于黄棕壤;(4)V(Ⅳ)在3种土壤中的解吸率高于V(Ⅴ),最高可达48.93%;(5)V(Ⅴ)的吸附平衡液与解吸液pH均随V浓度增加呈上升趋势,而V(Ⅳ)的吸附平衡液与解吸液pH均随V(Ⅳ)浓度增加呈下降趋势,且3种土壤的吸附平衡液pH变化幅度较解吸液大。     

As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌铁行为的影响

以嗜酸性氧化亚铁硫杆菌为受体材料,通过分析培养过程中培养液pH、Fe2+氧化率和总铁(TFe)沉淀率研究不同浓度As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌铁行为的影响。结果表明:As(Ⅲ)胁迫显著降低反应体系的pH降幅、Fe2+氧化速率和TFe沉淀率;低浓度As(Ⅴ)的加入对反应体系的pH降幅、Fe2+氧化速率和TFe沉淀率没有明显影响;随着初始浓度的增大,pH降幅、Fe2+氧化速率和TFe沉淀率也逐渐降低。As(Ⅲ)对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌铁行为的影响较As(V)更明显。同一胁迫水平下,该菌对As(Ⅲ)的响应更强烈。     

啤酒酵母菌,盐泽螺旋藻对重金属离子的吸附研究

研究了经一定步骤处理过的啤酒酵母菌的盐泽螺旋藻对Ｃｕ＾２＋、Ｎｉ＾２＋、Ｃｄ＾２＋的吸附行为。结果表明：啤酒酵母力和盐泽螺旋藻对３种重金属离子都有显著吸附，其中盐泽螺旋藻的吸附强度和最大吸附量均明显大于啤酒酵母菌，且对Ｃｄ＾２＋的吸附能力更为突出，其最大吸附量达每克干生物体３１２ｍｇ。     

螺旋藻多糖的提取分离纯化及结构初步研究

离心收集处于生长平衡后期的螺旋藻(Spirulinamaxima),通过渗透冲击协同冻融细胞破碎、冷水提取,TCA除蛋白、乙醇沉淀得到粗多糖。用SephadexG 50凝胶层析分离纯化,得到一种水溶性螺旋藻多糖。利用醋酸纤维薄膜电泳和SephadexG 100凝胶检验螺旋藻多糖纯度,证明该糖组分均一。根据红外光谱,元素分析的结果对该糖结构进行初步研究。     

亚硝态氮胁迫对日本蟳消化酶活力及同工酶表达的影响

亚硝态氮是养殖水体中常见的胁迫因子.为探讨亚硝态氮对养殖蟹类的毒性作用,采用生物酶测定及聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,研究了水体中不同浓度(0.15,0.3,2,5,10,20mg/L)亚硝态氮胁迫下日本蟳肝胰腺消化酶活力的变化,以及高浓度(20mg/L)亚硝态氮胁迫对日本蟳同工酶表达的影响.结果表明:低浓度(0.15,0.3mg/L)的亚硝态氮胁迫对碱性蛋白酶,酸性蛋白酶,脂肪酶和淀粉酶活力均产生一定的诱导效应,且在处理7d时,除淀粉酶活力略低于对照组外,其他3种消化酶活力仍保持在较高的水平.较高浓度(2,5,10mg/L)亚硝态氮的短期胁迫(0.5~1d)会诱导酸性蛋白酶,碱性蛋白酶和脂肪酶活力的迅速升高,但随即快速下降.高浓度(20mg/L)的亚硝态氮胁迫对蛋白酶和淀粉酶活力表现出明显的抑制效应.处理7d时,胁迫浓度2mg/L及以上的实验组各消化酶活力与剂量浓度间均呈显著负相关关系.20mg/L亚硝态氮胁迫下,除肌肉中新增两条酶带(MDH-2和MDH-4)外,日本蟳鳃,肝胰腺,胃,心脏,卵,精子等组织中的α-淀粉酶(α-AMY)同工酶,乳酸脱氢酶(LDH)同工酶,苹果酸脱氢酶(MDH)同工酶和过氧化物酶(POD)同工酶均出现活性减弱或酶带数量减少现象.结果显示高浓度亚硝态氮胁迫对日本蟳消化酶活力和同工酶表达均表现出明显的抑制作用.