典型重金属胁迫对日本沼虾的氧化损伤及交互作用

为深入探讨水体不同浓度重金属联合对水生生物的慢性毒性机制,本研究以日本沼虾(Macrobranchium nipponense)为受试生物,镉(Cd)和铅(Pb)为目标金属,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、金属硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)为测试终点,研究不同浓度的Cd和Pb单一及联合暴露对日本沼虾的氧化损伤及交互作用。实验结果表明:Cd对虾的致死浓度为1 mg·L-1,当其与同浓度Pb联合时,致死毒性增强;在0.01 mg·L-1和0.1 mg·L-1下联合时均表现为拮抗作用。不同处理组对标志物产生不同程度的诱导或抑制效应,其中,SOD活性均受到胁迫抑制,0.1 mg·L-1Cd暴露10 d后对肝胰腺SOD抑制率达53.38%,0.1 mg·L-1Pb暴露10 d后对肌肉SOD抑制率达70.02%;CAT活性整体受胁迫激活,肝胰腺与肌肉CAT活性在时间尺度上呈现相反的变化规律;肝胰腺中MT和MDA对重金属的敏感性要高于肌肉;综合生物标志物响应(IBR)评价表明,机体在时间尺度上可通过酶活性调节而具有一定的解毒功能,但并不能消除重金属引起的氧化损伤,且重金属单一毒性要高于联合毒性,其中Cd对肝胰腺毒性最大,Pb对肌肉毒性最大。研究结果能够为水体重金属生态风险预警、水质基准制定及流域水环境管理提供依据。     

滴灌覆膜对杨树硬枝扦插育苗生长效应影响

以渤丰3号杨、中辽1号杨、中绥12号杨、辽宁杨4个不同无性系为供试材料,采用滴灌覆膜和漫灌两种杨树硬枝扦插育苗方式,以常规漫灌育苗为方式对照,结合滴灌覆膜和漫灌育苗苗木的地径、苗高、叶面积、叶绿素含量、物候期、成活率、质量等方面进行比较研究.试验结果表明,滴灌覆膜苗高和叶面积值高于对照,苗高高于对照21.6%,叶面积高于对照6.8%;地径和叶绿素含量低于对照,地径低于对照2.1%,叶绿素低于对照6.1%;萌动时间和展叶时间早于对照,与对照相比平均提前7 d;成活率、合格苗率和一级苗率高于对照,成活率高于对照23.9%,合格苗高于对照34.5%,一级苗高于对照42.6%.滴灌覆膜杨树扦插方式有利于苗高的增长,能够有效提高苗木的质量.     

铁碳微电解/H_2O_2耦合类Fenton法深度处理制药废水

采用铁碳微电解/H2O2耦合类Fenton法深度处理制药废水,考察不同铁碳比、H2O2投加量、溶液p H及反应时间对COD去除效果的影响,通过单因素实验和正交实验确定最优条件并与铁碳微电解法的去除效果进行对比。结果表明,各因素对COD的去除效果均呈现先增加后降低或趋于稳定的趋势,且对去除效果的影响顺序为:Fe/CH2O2投加量溶液p H反应时间;在固液比为1∶10的条件下,Fe/C(质量比)为1∶1,溶液p H为2.5,反应时间为60 min,H2O2(30%)投加量为12.24 mmol/L时对COD的去除效率最高,可达71.56%;H2O2对铁碳微电解法有显著的加强作用。     

海岸带生态安全评估技术研究进展

自然灾害、城镇扩展及人类活动干扰在很大程度上影响着海岸带生态安全。归纳了国内外海岸带生态安全的研究热点,国内主要集中在生态安全管理、评估、格局规划3个方面,国外学者侧重于研究海岸带综合管理、环境演化及灾害预测、生态系统健康评价、风险评价等方面。生态安全评估是实施生态环境管理与保护行动的基础工作,但国内外现有研究中对海岸带生态安全的评估还没有统一的标准。针对海岸带生态安全的特点,对比相关概念模型、评价方法的优缺点,采用指标重要值的方法确定了海岸带生态安全评估指标的重要性程度。最后,基于"驱动力—压力—状态—响应"概念框架模型,提出海岸带生态安全评估的指标体系框架,以期为海岸带生态安全评估提供参考。     

活性污泥增强地下渗滤系统去除生活污水中氮污染

将棕黄壤、炉渣和活性污泥按一定比例添加配置生物填料,装填在5个土柱(编号为1#~5#)中,棕黄壤和炉渣按1∶1体积比配置,1#~4#土柱再分别添加0、2.5%(体积分数,下同)、5.0%、10.0%活性污泥,5#土柱只在生物填料层下部40cm处添加5.0%的活性污泥。通过构建的地下渗滤系统研究不同水力负荷下系统的污水处理效果。结果表明:水力负荷适宜为12cm3/(cm2·d),添加活性污泥最佳为5.0%(体积分数),此时土柱的启动周期为22d,氨氮和TN去除率分别稳定为94.4%、77.8%。     

烯酮还原酶基因的克隆与优化表达

烯酮/酯还原酶可以专一性地还原烯酮/酯中的碳碳双键,并引入两个手性中心,是手性化合物生物催化合成的重要酶类之一;在使用烯酮/酯还原酶进行全细胞手性分子生物催化合成中,其他还原酶的存在常导致副反应的产生.为研究烯酮/酯还原酶的理化性质、底物的专一性、产物的手性特点等,需要经过纯化的烯酮/酯还原酶.为此,根据烯酮还原酶(Enoate reductase,ERs,EC 1.3.1.31)的基因序列设计引物,以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)ATCC824基因组DNA为模板,通过PCR扩增技术得到了目标酶的基因,目的片段全长为1 995 bp,共编码664个氨基酸,相对分子质量为73×103.将烯酮还原酶基因连接到pET-32a(+)上,构建表达质粒pET-32a(+)-ERs,并成功在Escherichia coli Rosetta(DE3)pLysS中表达.在摇床上优化的表达条件为:诱导温度为18℃,诱导起始时菌体D600 nm为0.6～0.8,转速为100 r/min,诱导剂IPTG浓度为0.1 mmol/L,诱导培养时间为12 h,表达的烯酮还原酶大部分以可溶性形式存在于菌体内.     

5种典型滨海养殖水体中多种类抗生素的残留特性

水产集约化养殖的迅速发展带来的抗生素环境问题已经受到各国学者的关注,尤其是环境残留抗生素对微生物耐药性的诱导和抗生素在食物中的残留,直接影响水生生态系统健康以及人类健康。应用固相萃取-高压液相色谱-串联质谱方法（SPE-LC-MS/MS）研究不同生物养殖水体（鱼塘、螃蟹池、蛏池、虾池、鸭池）中残留抗生素类型和质量浓度。结果表明,基于LC-MS/MS分析的固相萃取方法对滨海养殖水体中5类14种抗生素残留的检测具有较高的萃取效率,并且检测方法回收率在63%~124%之间;在典型滨海养殖区不同养殖水体中检出了3类7种抗生素（含磺胺类增效剂甲氧苄氨嘧啶）残留,最高质量浓度分别为诺氟沙星（3.54 ng.L-1,虾池）、氧氟沙星（14.8 ng.L-1,蛏池）、磺胺嘧啶（5.36 ng.L-1,鸭池）、磺胺二甲嘧啶（7.35 ng.L-1,虾池）、磺胺甲噁唑（18.5 ng.L-1,虾池）、氟甲砜霉素（5.00 ng.L-1,虾池）和甲氧苄氨嘧啶（40.2 ng.L-1,鸭池）,均低于已有的报道质量浓度水平。养殖水体中残留抗生素种类和质量浓度与养殖生物类型有关,螃蟹养殖水体抗生素残留种类（4种）最少,鱼和鸭养殖水体抗生素残留检出达6种,而检出的抗生素最高残留质量浓度主要来自于虾养殖水体。     

工业园区减污降碳协同增效评价方法及实证研究

工业园区污染物和温室气体排放集中,推动工业园区实现减污降碳协同增效是落实碳达峰碳中和发展目标的迫切需要.本研究综合《2030年前碳达峰行动方案》《减污降碳协同增效实施方案》等文件,从产业发展、能源结构转型、循环经济、污染治理、园区运营管理等方面对工业园区减污降碳协同增效的基本内涵进行了阐述.以内涵解读为基础,参考国内外相关研究、国家生态工业示范园区和绿色园区创建指南等构建评价指标体系,并对不同地区和不同主导产业类型的园区设定差异化参考值.运用层次分析法对各指标赋权重,归一化处理后加权得到工业园区减污降碳协同发展指数(IPSR),并选取包头市稀土高新区(全国唯一冠有稀土专业名称的高新区,且涵盖“两高行业”)为案例园区进行实证研究.结果表明,评价指标体系能较好地反映案例园区在重点方面的工作进展情况,包头市稀土高新区近3年IPSR逐步提升,2020年得分达70.19分(理想水平为100分),进一步提升IPSR的重点在于着重打造低碳高效产业、降低化石能源消费占比、科学治污以及持续大力推动园区基础设施建设.研究显示,构建工业园区减污降碳协同增效评价指标体系对引导工业园区高质量发展具有重要的现实意...     

KOH对富铁富硫酸盐酸性环境中生物成因次生铁矿物合成的影响

生物成因次生铁矿物的高效合成对处理以富铁富硫酸盐为典型环境特征的酸性矿山废水具有重要的工程指导意义.本研究通过细菌培养实验,在富铁富硫酸盐环境(改进型9K液体培养基)中,考察了KOH对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)催化合成次生铁矿物过程中体系p H、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率及次生铁矿物矿相的影响.结果表明,A.ferrooxidans在改进型9K培养基(对照处理)中培养72 h后,p H从原始的2.50下降至2.34,而在对照处理分别加入3.3、6.7与13.4 mmol·L-1KOH的处理体系中培养72 h后,p H却分别降低至2.27、2.15与2.10.同时,KOH的加入能够在一定程度上加速Fe2+的氧化速率及总Fe的沉淀效率.例如,培养至24 h,加入3.3、6.7和13.4 mmol·L-1KOH的处理体系较对照体系Fe2+氧化率分别提高了12.1%、20.3%和23.2%.培养至72 h,加入3.3、6.7和13.4 mmol·L-1KOH的处理体系较对照体系总Fe沉淀率分别增加了26.0%、60.4%和71.8%.通过分析加入6.7 mmol·L-1KOH或3.3 mmol·L-1K2SO4处理体系上述参数的变化情况,可以得出,KOH加速体系酸化、提高Fe2+氧化率及总Fe沉淀率是K+与OH-联合作用所致.本研究不同体系所得次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,然而,KOH引入的K+或OH-均有利于体系无定型施氏矿物向晶型黄铁矾类矿物转化.研究结果可为次生铁矿物生物合成及其在酸性矿山废水治理领域的应用提供必要的参数支撑.