溶藻细菌研究的最新进展

最近10a来,新的溶藻细菌的不断分离和发现,丰富了水生生态系统的研究内容,也为水华和赤潮的防治提供了新的生物对策.笔者概述了溶藻细菌的最新研究成果,重点讨论了溶藻细菌在分子生物学和分子生态学上的研究趋势.      

纳米杀藻布杀藻效果研究

针对应急性杀藻需求,采用纳米材料研制了纳米杀藻布并对其进行了实验室和小型现场杀藻试验.结果显示,当纳米布面积为0.08cm²·mL^-1藻液时,光照3 000 lx下处理24h,藻悬浮液中微囊藻(Microcystis aeruginosa)、鱼腥藻(Anabaena 7120)、裸藻(Euglena gracilis)、衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的细胞密度分别下降了77%、69.1%、89.1%和56.9%,硅藻舟型藻(Navicula incerta)的叶绿素下降了18.7%.在无锡五里湖水华发生现场小试结果显示处理1d可使水体Chla的水平下降76%.鱼类急性毒理测试显示该材料无毒性.     

CO_2浓度升高和温度升高对铜绿微囊藻生长及产毒影响

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)FACHB905为研究对象,对4种条件下:(1)25℃+400μmol/mol(对照组);(2)29℃+400μmol/mol(温度升高组);(3)25℃+800μmol/mol(CO2升高组);(4)29℃+800μmol/mol(温室效应组),藻的生物量及微囊藻毒素含量的变化进行了测定,结果表明:温度升高与CO2浓度升高能够协同刺激铜绿微囊藻(M.aeruginosa)的生长,CO2浓度升高能导致铜绿微囊藻(M.aeruginosa)培养物中总毒素含量的上升,且总毒素含量与藻的生物量显著正相关(P0.05),但单个藻细胞的平均产毒量不会随CO2浓度升高而提高。上述结果说明全球气候变化(大气温度与CO2浓度的同时升高)将有可能造成铜绿微囊藻(M.aeruginosa)水华的生物量增加,总产毒量将随之增加。     

三峡翻坝运输江南公路沿线生态环境质量现状分析

以湖北宜昌三峡翻坝运输江南公路沿线环境为研究对象，使用数据来源于卫星遥感图片，采用GPS、RS和GIS相结合的空间信息技术完成植被类型图、土地利用图。依照《生态环境状况评价技术规范（试行）》有关要求，计算出区域生态环境各项指数：生物丰度指数98．29、植被覆盖指数88．28、水网密度指数72．40、土地退化指数19．06、环境质量指数为93．53、生态环境状况指数74．55，评价区生态环境质量较好，生物多样性较丰富。     

聚合氯化铝（PACl）混凝絮体的破碎与恢复

通过烧杯实验以及在线粒度监测考察了聚合氯化铝（PACl）混凝所生成絮体的破碎以及随后絮体的恢复情况.结果发现,絮体的破碎以及恢复情况因混凝区域的不同而呈现不同的规律.在稳定区,絮体的强度较大,不易破碎,且破碎后的絮体可进一步增长,其恢复因子高达259%;在电中和混凝区,絮体的强度最小,易于破碎,但破碎后可完全恢复;在再稳区和卷扫混凝区,絮体的强度较大,不易破碎,但破碎后不能完全恢复,其中后者的恢复因子仅为18.6％.再搅拌强度越大,对絮体的破碎及恢复程度的影响越大.对于卷扫混凝,经再搅拌破碎后而得到部分恢复的絮体,相对于未经再搅拌的絮体而言,其絮体层与水体间界面的沉降高度及平均沉降速率均较低,且在絮凝沉降区和区域沉降区,该絮体界面的瞬时沉降速率在同一絮体浓度下均较低,但在压缩沉降区,二者的瞬时沉降速率相同.     

狐尾藻降解双酚A内生菌的分离鉴定及降解特性

该研究从沉水植物狐尾藻中分离筛选到1株可降解环境内分泌干扰物双酚A(BPA)的内生细菌Hu32。通过摇瓶实验进行了菌株降解条件的优化和降解特性的探索,发现菌株降解初始浓度为10 mg/L,BPA的最佳条件为接种量为1%,初始pH值为6.0,温度为25℃。在该条件下,菌株最大生长浓度OD_(600)达到0.22,3 d对10 mg/L,BPA的降解率达到(47.17±1.22)%。经过对其形态特征和16S rRNA基因同源性序列分析,该菌株初步鉴定为类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.)。这是首次从沉水植物中分离到新型可降解BPA的内生菌,有助于了解水生植物对BPA污染水体的修复机制,为进一步阐明水体中BPA的生态归趋奠定基础。     

抗菌防臭纤维织物杀藻效果研究

针对水华治理需求,采用市售抗菌防臭纤维织物产品进行了实验室和小型实验池中水华藻杀灭实验。结果显示,在28℃光照强度3 000 lx条件下,在实验室培养的藻悬浮液中放置0.4 cm2/mL抗菌防臭纤维织物1~3 d后,铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)DS和7820种、鲍氏织线藻(Plectonema calothrichoidesGom)、莱茵衣藻(Chlamydomonas rein-hardtii)的叶绿素a含量即明显降低,处理2周后,叶绿素a浓度分别下降94.8%、92.7%、93.2%和98.9%;鱼腥藻(Anabae-na7120),斜生栅藻(Scenedesmus obliquusK櫣tz)的生长受到强烈抑制,处理3周后其叶绿素a浓度无明显增加;在1.8 m×2.8 m×1.5 m的小型实验池使用1.25 m2/m3抗菌防臭纤维织物8 d后,实验池野生铜绿微囊藻叶绿素a浓度下降86.8%。鱼类急性毒理测试显示该抗菌防臭纤维织物无毒性。     

武汉市马鞍山森林公园夏季鸟类资源及其评价

2005年4—10月调查了武汉市马鞍山森林公园的夏季鸟类资源,共记录鸟类55种,隶属11目24科,其中夏候鸟15种,占27.27%;留鸟40种,占72.73%。有国家Ⅱ级保护鸟类5种,国家保护的有益或有重要经济、科研价值的鸟类43种,湖北省重点保护鸟类23种。对公园夏季鸟类资源进行了评价,并提出了管理建议。     

水电工程对农业生态系统服务功能价值评估——以汉江崔家营航电枢纽工程为例

利用遥感技术测算汉江崔家营航电枢纽工程淹没区各种农业植被的面积。以此为基础数据,采用市场价值、碳税法和替代工程等方法,对工程修建前的农业生态系统服务功能的价值进行评价。结果显示:淹没区内农业生态系统服务功能每年要产生农产品服务价值2242.38万元,大气组分调节价值556.31万元,减少土地损失的价值278.8万元,减少土壤肥力损失的价值3711.71万元,涵养水分的价值101.37万元。工程建成后,淹没区内的农业生态系统服务功能将消失,因此,工程的修建使农业生态系统服务功能的价值减少6890.57万元。     

甲醛致DNA-蛋白质交联作用及其修复的研究

为了探讨甲醛致生物机体DNA-蛋白质交联作用及其修复能力,以昆明纯系小鼠和人肝癌细胞系HepG2为实验材料分别进行体内和体外实验,采用KCl-SDS沉淀法来检测甲醛染毒后小鼠肝细胞和HepG2细胞中DNA-蛋白质交联的含量及其修复效果.体内实验结果表明,低浓度的气态甲醛(0.5 mg·m-3)不能引起DNA-蛋白质的交联,较高浓度的甲醛(1.0 mg·m-3,3.0 mg·m-3,p＜0.01)可以产生明显的DNA-蛋白质交联作用;由3.0 mg·m-3浓度的气态甲醛产生的DNA-蛋白质交联在12h内可以得到明显的修复,并在24 h内恢复到空白对照水平.体外实验结果表明,经低浓度液态甲醛(25 μmol·L-1和50μmol·L-1)处理后,HepG2细胞内的DPC系数虽然稍有变化,但是与空白对照组相比较无显著差异,而当甲醛浓度上升至75 μmol·L-1及以上时,细胞中的DPC系数出现了极显著上升(p＜0.01);采用75 μmol·L-1甲醛染毒HepG2细胞,在染毒18h和24 h后,细胞内的DPC水平较染毒结束时发生了极显著的下降(p＜0.01),且与空白对照组相比无显著差异.以上结果显示,低浓度的甲醛不能引起DNA-蛋白质的交联,较高浓度的甲醛可以引起明显的DNA-蛋白质的交联作用,且甲醛所致的DNA-蛋白质交联在体内修复比体外修复所需时间要短.