环境样品免疫检测基质效应分析与控制

免疫检测技术以其特异性强、灵敏度高、分析容量大、反应速度快、检测费用低廉等优点,逐渐成为环境样品大规模快速筛查和预警监测的首选技术.由于免疫检测无需样品预处理、能实现对样品的在线检测,因此环境样品中复杂的基质可能对免疫检测产生非常大的干扰和影响.以水环境中微囊藻毒素-LR的酶联免疫吸附试验（ELISA）检测为基础,系统地考察了环境样品中各种背景基质对ELISA检测的影响,评价了各个基质的影响规律和程度,并研究提出了相应的控制和消除各不利影响的方法,最后统一提出水环境样品免疫检测抗基质效应干扰的控制方案,即采用10×PBS＋1%BSA＋0.5%EDTA作为免疫检测反应的缓冲体系,能有效消除各基质效应对免疫检测的干扰.该方案同样适应于其它不需要对环境样品进行预处理的免疫检测技术.     

脲酶抑制法检测环境样品中重金属离子研究

为探索利用脲酶快速检测环境样品中重金属离子的最佳条件，系统研究了重金属和缓冲液类型及其浓度对脲酶抑制率的影响。结果表明，不同浓度缓冲液中重金属离子浓度与脲酶抑制率呈显著的相关性，表现为随着重金属离子浓度的增加，脲酶抑制率也提高。缓冲液类型和浓度均能影响重金属对脲酶的抑制作用，其中磷酸缓冲液中，无论是Hg^2 还是Cu^2 对脲酶活性均有较强的抑制作用：在柠檬酸缓冲液中2种离子对脲酶的抑制作用存在显著差异。建立脲酶抑制检测技术的关键是选择合适的缓冲系统。此结果为脲酶抑制法在快速检测重金属离子中最佳检测条件的选择提供了理论依据。     

基于脱氧核酶的水中铀酰离子光纤倏逝波生物传感检测技术研究

为了满足铀的高通量快速筛查及环境突发事件快速检测的需要,本研究利用脱氧核酶的特异性催化反应,结合本课题组自主研制开发的倏逝波光纤生物传感器,通过设计两步法的反应策略,即"均相反应,固相杂交"的检测方案,建立了光纤倏逝波生物传感检测铀酰离子的新型技术方法.结果发现,该方法对于5~100 nmol·L~(-1)内的铀酰离子具有良好的线性检测区间,检测限低至0.5 nmol·L~(-1),整个检测过程仅需16 min即可完成,铅和汞等10种金属离子对于本检测方法无明显干扰,表现出了对铀酰离子的良好选择性.传感光纤可重复使用100次以上,不会有信号的明显衰减,可有效降低检测成本.对丹江口水库水进行的实际水样加标回收实验结果显示,丹江口水库实际水样的加标回收率为91.6%~94.6%.本研究可为利用生物传感器法检测环境水体中的铀酰离子提供技术支撑.     

环境样品中多氯联苯的分析技术

作为一种持久性有机污染物,多氯联苯在地球上的分布十分广泛。然而由于多氯联苯在环境样品中残留浓度低、干扰物质多且组成复杂,必须对环境样品进行预处理。目前较为常用的含多氯联苯样品的前处理技术有：溶剂萃取技术、固相萃取技术、固相微萃取技术、超临界萃取技术、微波萃取技术和加速溶剂萃取技术等,分析经过技术处理以后的样品常用的方法有化学分析方法和生物分析方法,化学方法包括气相色谱法,气相色谱质谱分析法等;生物方法有生物传感器测定法、表面胞质团共振检测、以Ah受体为基础的生物分析法和酶联免疫检测法。中国在这方面的研究投入不够,应加大人力、财力和物力的支持,提高环境样品中多氯联苯的检测水平。     

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.     

谷氨酸分子印迹电化学传感器的研究

谷氨酸在食品、医药、日化等方面用途广泛。但是目前,检测谷氨酸的方法存在种种缺陷而不够理想。因此,一种快速检测谷氨酸的方法很重要。文章以谷氨酸为模板,邻氨基酚为功能单体。铁氰化钾为印迹电极和底液间的探针,利用循环伏安法成功制备了谷氨酸分子印迹聚合物传感器。并优化了其反应条件(pH=5.5,t=20℃,单体:模板=2.2:1,聚合时间25圈,洗脱时间=2 min,洗脱材料:硫酸)。制备的谷氨酸分子印迹电化学传感器的相对标准偏差分别为2.91%～3.39%。线性范围0.5 mmol/L～3.0 mmol/L。对实际样品进行检测,其加标回收率为87%～110%。连续洗脱32次之后电极衰减到30%以上。与其他方法进行比较,该方法有检测灵敏度高,抗干扰能力强等优点,操作简便,为连续检测谷氨酸提供了一种新的方法。     

基于平面波导传感器的恩诺沙星与诺氟沙星同时检测方法

为了实现对于环境中抗生素恩诺沙星与诺氟沙星的同时快速灵敏检测,本研究基于间接竞争免疫反应模式及荧光全内反射原理,以本课题组自主研发的平面波导生物传感器为平台,建立了恩诺沙星和诺氟沙星的同时快速检测方法.通过对抗体浓度、pH及钙离子浓度的优化,提高了检测方法的灵敏度,结果表明,恩诺沙星的检测限为0.34μg·L~(-1),诺氟沙星的检测限为0.14μg·L~(-1).在单物质检测的基础上,首次实现了基于平面波导传感器的两种抗生素同时检测,检测周期仅15 min,检测限为0.06μg·L~(-1).本研究从理论上分析了同时检测时检测限下降、灵敏度提高的原因,为利用生物传感器法同时检测抗生素提供了理论指导及技术支撑.     

硅酸盐和磷酸盐矿物对土壤重金属化学固定的研究进展

根据重金属离子的迁移转化规律,可以采用物理、化学、生物等方法来治理土壤的重金属污染,每种修复方法都有其优缺点,而环境矿物法具有成本低廉和效率较高的特点,因此,本文叙述了两种具有代表性的环境矿物(硅酸盐和磷酸盐),从硅酸盐和磷酸盐矿物的性能、反应机理以及对土壤重金属离子的作用效果等方面综述了硅酸盐和磷酸盐修复重金属污染土壤的研究进展,并且阐述了硅酸盐和磷酸盐对不同重金属离子的作用效果,以及影响其作用的各种因素,提出了其中存在的问题和不足。     

恩诺沙星完全抗原的合成及间接竞争ELISA方法的建立

为了建立环境新型抗生素类污染物恩诺沙星的免疫检测方法,采用间接竞争ELISA方法,用酶标仪测定酶标二抗与底物反应生成的有色产物量来确定恩诺沙星含量.研究了恩诺沙星完全抗原的合成方法,以及间接竞争ELISA的优化条件和实际水样的检测效果.结果表明,通过碳二亚胺法(EDC+NHS)成功合成了恩诺沙星的理想完全抗原,采用BCA法测定完全抗原浓度,紫外吸收法和MADLI-TOF MS法测得完全抗原的偶联比为14~16.建立的恩诺沙星间接竞争ELISA检测方法,检测限为1.92μg·L~(-1),定量检测区间为7.33~238.24μg·L~(-1).采用优化后的实验条件测定了清华大学地下水和饮用水配制的恩诺沙星加标样品,发现所有样品的变异系数和回收率分别为3%~11%和82%~122%,表明建立的间接竞争ELISA方法适用于实际水样中恩诺沙星的快速简便检测.     

常见金属硫化物电化学反应环境效应及其影响因素分析

金属硫化物矿物作为重要的金属矿产资源之一,在自然界广泛分布并易氧化(电化学反应)引起重金属离子和酸性矿山废水污染的环境效应。本文以黄铁矿和黄铜矿为例全面分析了金属硫化物矿物环境效应产生机制,以及影响金属硫化物矿物电化学反应的各种因素,指出了当前研究存在的不足。这对金属硫化物矿区环境污染的源头控制与修复具有重要的指导意义。     

金属矿山环境污染及整治对策

金属矿床开采 ,一方面是开发利用自然资源 ,另一方面由于对土水生态环境释放重金属和酸性废水而破坏自然环境。金属矿山环境污染源于金属硫化物特别是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化分解。金属硫化物的氧化释放出重金属离子和SO4 2 -,黄铁矿、磁黄铁矿的氧化还释放出Fe2 +、Fe3+和H+,铁 (Fe2 +、Fe3+)的存在和pH值的降低大大加速金属硫化物的分解和重金属元素的沉淀。铁氧化细菌的活动可以提高或催化氧化反应的速度 ,加速重金属的水解和沉淀。铁作为普遍存在的元素 ,其地球化学行为影响着金属硫化物氧化的程度和速度 ;铁作为主要的次生沉淀矿物 ,其承载矿物主导其它重金属元素的沉淀。本文介绍了碱性物质中和、湿地处理系统、覆盖隔离技术等一系列已成功地运用于金属矿山环境污染整治的实用方法 ,并对一些前沿整治技术作了简要介绍     

Effects of lead，cadmium，mercury chlorides and aquatic environmental samples on the growth of Escherichia coli

Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌｅａｄ，ｃａｄｍｉｕｍ，ｍｅｒｃｕｒｙｃｈｌｏｒｉｄｅｓａｎｄａｑｕａｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓａｍｐｌｅｓｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＸｕＣｈａｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎ...     

典型重金属离子对厌氧氨氧化脱氮体系的影响研究进展

厌氧氨氧化工艺具有无须外加碳源、产泥量少和能耗低等优势,应用前景较为广阔。但厌氧氨氧化菌对环境条件敏感,阻碍了该工艺的推广应用。重金属离子是影响厌氧氨氧化工艺的重要环境影响因子,且不同种类、价态和浓度的重金属离子造成的影响存在较大差异。选取含氮废水中的4种典型重金属离子（Cu2+、Zn2+、Fe2+和Fe3+）,综述了其对厌氧氨氧化工艺脱氮效能的长短期影响,并从抗性基因和功能基因响应、胞外聚合物生成与微生物群落动态3个方面系统分析了重金属离子作用于厌氧氨氧化微生物菌群的内在机制。旨在全面分析重金属离子对厌氧氨氧化工艺及微生物菌群的影响,为提升厌氧氨氧化生物脱氮效能提供参考依据。     

垃圾填埋场污染土的电性与磁性响应研究

以武汉市二妃山垃圾填埋场为研究对象,运用污染土的电性、磁学以及地球化学等分析手段,借助多元统计方法,研究土壤剖面电性、磁学参数与元素含量之间的关系,探讨土壤电阻率法和环境磁学方法在城镇垃圾填埋场污染土快速监测中应用的可行性.研究表明,电磁法测深技术可获得污染土壤地层的垂向电阻率分布情况,污染后的地层电阻率呈现阶梯变化,具有明显分层现象.说明了电阻率法在污染区域划分具有一定的可能性.根据电阻率垂向特征,对剖面进行了环境磁学和重金属分析的样品采集和测定分析,发现土壤的磁学参数与电阻率、重金属含量具有良好的一致性.污染后土壤具有电阻率减小,磁化率增大,重金属含量升高等特点,证明了电阻率和磁化率都能较好反映出土壤的污染程度.污染土典型样品的热磁曲线表明,污染后的土壤比未受污染的土壤含有更多的铁磁性矿物.由此表明利用土壤电性和磁性对污染程度的指示作用都具有良好的响应,可替代繁琐的重金属检测.     

抗生素与重金属复合污染废水处理的研究进展

随着越来越多的污染物进入环境,水体抗生素和重金属复合污染问题已引起学者们的关注.在归纳和总结抗生素和重金属相互作用机理的基础上,综述了抗生素和重金属复合污染废水主要处理技术的研究进展,并总结了其作用机理及优缺点.结果表明:抗生素和重金属的相互作用主要受到抗生素官能团的种类、重金属离子的类型和溶液pH的影响;吸附法是当前应用最多的方法,而光催化法和人工湿地法具有广阔的应用前景,将絮凝剂或零价铁基改性能够增强抗生素和重金属复合污染废水的处理效果,各种方法相结合对处理水体抗生素和重金属复合污染有较大潜力.建议今后研究应着重关注以下几个方面:①各种处理技术在实际环境水体中的应用;②复合污染的环境影响及相关法规标准的制订与完善;③新污染物抗性基因的生成机理及其影响因素.      

Effects of lead , cadmium , mercury chlorides and aquaticenvironmental samples on the growth of Escherichia coli

In this paper it was reported that PbCl₂ , CdCl₂ , HgCl₂, and aquatic environmental samples containing Al, Cd, Cu, Pb, Sr, Zn and other heavy metal ions as well as organic chemicals suppressed thegrowth of E. coli only at higher exposed concentrations. The stimulative effects of PbCl₂ and HgCl₂ on thegrowth of E. coli were clearly showed at lower concentrations and longer time. It suggested that the toxic effects of heavy metal ions and other pollutants on the growth of E. coli are variable according to the differentexposed levels.     

农田土壤重金属污染风险评价模型与方法研究

土壤重金属污染是当今重要的世界性环境问题之一,尤其近年来不断出现的农产品重金属超标问题与农田土壤重金属污染程度密切相关。因此,选择合理的模型和方法对农田土壤中重金属污染状况进行评价,这对于环境和健康问题显得尤为重要。本文综述了国内外常用于农田土壤重金属评价的传统指数模型和以指数模型为基础而延伸出来的一些评价方法,介绍了基于GIS技术、土壤重金属形态分析以及以农产品质量安全为基础的评价模型,分析了主要评价模型和方法的优缺点,提出了农田土壤重金属污染评价研究的方向。     

Diatomic remains in sediments of Le An River flowing into Po Yang Lake

ＤｉａｔｏｍｉｃｒｅｍａｉｎｓｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆＬｅＡｎＲｉｖｅｒｆｌｏｗｉｎｇｉｎｔｏＰｏＹａｎｇＬａｋｅ￥ＣｈａｎｇＴｓａｎｇＰｉ（ＲｅｓｅｎＳｔｒ．２２．Ｄ－８５７１６Ｌｏｈｈｏｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）；ＷａｎｇＷｅｎｈｕａ（Ｒｅｓｅａｒｃ...