阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻的化感作用

通过对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的藻液D680、叶绿素a、电导率(EC)值以及超氧阴离子自由基O.2-含量的测定,研究了不同浓度的阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻的生长抑制作用及其机制.结果表明,阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻的生长均产生"低促高抑"作用,浓度高于100 mg.L-1的阿魏酸和香豆素对铜绿微囊藻表现出明显的抑制作用,200 mg.L-1的阿魏酸和香豆素第6 d的平均抑藻率分别为80.3%和58.0%.在高浓度阿魏酸和香豆素抑制作用下,铜绿微囊藻的叶绿素a含量迅速降低、EC值和O.2-含量明显增大,说明化感物质可能通过破坏细胞膜、增加O.2-含量、降低叶绿素a含量等作用抑制藻细胞的生长.此外,种子发芽实验结果表明,阿魏酸较香豆素毒性小.     

城市黑臭水体空气微生物污染及健康风险

针对城市黑臭水体周边空气可能存在的微生物污染,在城市黑臭水体离岸一定范围内,对细菌、真菌、总微生物的污染特征及其对不同类型人群健康风险进行了研究.结果表明,城市黑臭水体离岸200 m范围内以细菌和真菌污染为主;静风条件下,离岸20 m范围内存在微生物浓度聚集现象;细菌、真菌、总微生物浓度上午较高,中午次之,下午较低;离岸200 m范围内,黑臭水体断面宽度与细菌、真菌、总微生物浓度有显著相关性;长居人群微生物健康风险主要集中在离岸100m范围内;同等离岸距离,短期暴露健康风险儿童最大,女性次之,男性短期暴露风险最小.     

全国干湿分布区动态变化研究

在全球气候变化的背景下,我国的干湿状况发生相应变化。本文主要研究过去60年全国干湿状况动态变化,以便于了解气候变化对我国干湿状况的影响。基于1951~2010年全国756个气象站点的气象数据,根据Penman-Monteith潜在蒸散量方法计算潜在蒸散发量,再结合降水量数据计算干燥度指数。利用干湿区划分阈值,划分1951~2010年不同干湿分区,主要有极端干旱区、干旱区、半干旱区、干性半湿润区、半湿润区、湿性半湿润区、湿润区分区,并研究1951~2010年10年年际动态变化。研究结果表明,全国在总体上趋向于干旱,尤其东北地区最为严重,而北疆地区趋向于湿润。不同年代呈现不同的干湿波动性规律,80年代为湿润时期,90年代为极端干旱时期,半干旱区范围明显增加并往东南移动。本研究对理解我国植被空间分布的变化和生态环境建设具有一定的指导意义。     

水生植物滤床深度处理养殖废水过程中抗生素与抗性基因的响应研究

以水生植物滤床为载体,研究了典型抗生素(四环素类TCs、磺胺类SMs和喹诺酮类QNs)和抗生素抗性基因在不同水生蔬菜种植的水生植物滤床中的去除和累积情况,并考察了季节变化对此过程的作用影响.通过比较不同植物种植系统中抗生素的去除效率发现,在夏季水芹系统对抗生素的去除效率分别为71.83%(TCs)、46.80%(SMs)和21.53%(QNs),明显高于空心菜系统(TCs 33.28%、SMs 19.73%、QNs 6.84%),但在冬季运行情况下两组水生植物滤床对抗生素的去除效率差异不显著.总体而言,这3类抗生素在植物中的累积规律是茎部叶子,其中,在夏季运行情况下,3类抗生素在空心菜茎部具有明显较高的累积含量(22.89~103.7μg·g-1,以干重计,下同),而在冬季3类抗生素在水芹叶片中具有明显较高的累积含量(3.52~7.33μg·g-1).同时,在不同季节,系统出水与底泥中抗性基因水平对植物种类变化的响应趋势一致.     

一株高效广谱染料脱色菌脱色条件的优化

以模拟酸性大红3R染料废水为对象,在单因素实验基础上,选取温度、初始染料浓度、酵母粉浓度三因素为影响因子,以染料脱色率为响应值,利用Box-Behnken设计及响应面分析法研究了各因素对一株广谱型染料脱色菌株Enterobacter cloacae strain M3脱色效果的影响及各因素间交互作用,建立了二次多项式回归方程的预测模型,确定了菌株脱色酸性大红3R废水的优化条件。结果表明：回归方程极显著,拟合性好。最优脱色条件为温度36℃,染料浓度121.12 mg/L,酵母粉浓度1.99%,在此条件下,染料脱色率可达99.21%。经实验验证,实际值与模型预测值拟合良好,偏差仅为0.79%。     

莲花水库水体中抗生素污染特征及生态风险评价

采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱法对厦门市新建饮用水源地莲花水库中4类(四环素类、喹诺酮类、大环内酯类和磺胺类)13种典型抗生素进行了检测,并评价了其污染特征和生态风险等级.结果表明,除红霉素、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲■唑外,其余10种抗生素均有不同程度检出,总浓度范围为n.d.～925.26 ng·L~(-1).其中阿奇霉素的浓度最高(n.d.～232.61 ng·L~(-1)),检出率为75%;其次为恩诺沙星(n.d.～187.69ng·L~(-1))、四环素(n.d.～155.05 ng·L~(-1))和环丙沙星(n.d.～83.66 ng·L~(-1)),检出率均超过60%.抗生素浓度随采样点呈现出上游莲花溪S1澳溪支流S2库区下游S3入库口S4库区中心S5的趋势.抗生素季节分布特征较为明显,枯水期总浓度明显高于丰水期和平水期.生态环境风险评价表明氧氟沙星、恩诺沙星和环丙沙星的生态环境风险较高,环丙沙星为主要风险因子;枯水期的抗生素联合风险商值比丰水期和平水期高,且大于1,对生态环境存在较高风险,应引起相关部门足够重视.     

Antioxidative potential of metformin: Possible protective mechanism against generating OH radicals

• Metformin consumes O₂−• and OH• induced by PM are proposed. • OH• dominated the oxidation of metformin compared with O₂−• • Metformin can prevent the harm of ROS induced by PM to human health. • Antioxidative potential of metformin was first proposed to provide measures. Exposure to particulate matter (PM) can lead to the excessive accumulation of reactive oxygen species (ROS), which causes oxidative stress and endangers human health. In this study, the effects of metformin on PM-induced radicals were investigated, and the antioxidation reaction mechanism of metformin was analyzed by the density functional theory (DFT) method. The corresponding results revealed that the consumption rate of dithiothreitol (DTT) increased as the metformin concentration (0–40 mmol/L) increased under exposure to PM active components. Moreover, the OH radical content decreased as the metformin concentration increased. This result may be related to the consumption of PM-induced OH radicals by metformin, which promotes the DTT consumption rate. Additionally, because the initiation reaction has a high barrier, the oxidation reaction rate between metformin and •O₂− is not very fast, although various catalysts may be present in the human environment. Importantly, we found that the barrier of metformin induced by OH radicals is only 9.6 kcal/mol while the barrier of metformin induced by oxygen is 57.9 kcal/mol, which shows that the rate of the •OH-initiated oxidative reaction of metformin is much faster and that this reaction path occurs more easily. By sample analysis, the mean OH radical generation was 55 nmol/min/g (ranging from 5 to 105 nmol/min/g) on haze days and 30 nmol/min/g (ranging from 10 to 50 nmol/min/g) on non-haze days. Moreover, OH radical generation was higher on haze days than on neighboring non-haze days. Taken together, all data suggest that metformin could consume the PM-induced radicals, such as OH radicals and •O₂−, thereby providing health protection.     

菌株Dyella ginsengisoli LA-4吸附Ni~(2+)的条件优化及特性研究

主要考察了菌株Dyella ginsengisoli LA-4对重金属Ni2+的吸附性能,同时,利用表面响应法对菌株Dyella ginsengisoli LA-4吸附Ni2+的条件(接种量、pH、Ni2+浓度等)进行了优化,并考察了其动力学及吸附等温曲线特性.实验结果表明,菌株Dyella ginsengisoli LA-4吸附Ni2+的最优条件为:接种量10.64 g.L-1,pH为6.50,Ni2+浓度为19.20 mg.L-1,此时的Ni2+最大去除率为99%.动力学分析表明,吸附平衡时间约为30 min,吸附可分为表面快速吸附和缓慢重金属积累两个阶段.利用Langmuir吸附模型能较好地描述菌株Dyella ginsengisoli LA-4对Ni2+的等温吸附行为,最大吸附量为25.81 mg.g-1.     

甘肃省小柳沟铜钨矿区矿山环境遥感调查与监测

采用遥感和GIS技术,利用两个时相的QuickBird-2和SPOF-5影像对甘肃省小柳沟铜钨矿区2003—2008年矿产资源开发现状与矿山环境进行了遥感调查、监测研究与野外验证,结果表明:小柳沟矿区矿产资源开发总数量和总面积呈现大幅上升趋势,开采面积和矿产开发占地分别从21 587.91 m2、133 517.67 m2增加了151 535.82 m2和537 437.26 m2,其中矿石堆、工矿用地、尾矿库面积分别增加了8.3倍、7.5倍、6.2倍;矿区新构造运动和泥石流活动较强,矿业开发产生的大量废弃物对矿山环境构成了较大的威胁,在暴雨、构造活动等外界因素的诱发下,极易发生新的泥石流、滑坡等灾害。     

水网藻种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用研究

研究了不同浓度水网藻种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用以及对叶绿素a和抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD)的影响.结果表明,水网藻种植水对铜绿微囊藻的抑制效果明显,20%～80%浓度的种植水第8 d的平均抑藻率达到98.9%,藻细胞几乎全部死亡.在种植水的作用下藻细胞叶绿素a含量迅速降低,叶绿素a遭到破坏.实验前2 d由于受到活性氧的刺激铜绿微囊藻抗氧化酶活性增加,且都高于对照组,随着抗氧化酶活性达到极限,活性氧开始积累并破坏细胞的正常代谢,抗氧化酶活性迅速降低,80%浓度的实验组至第8 d时SOD、CAT、POD活性分别仅为31、6、5 U.mg-1.水网藻种植水经过高温处理后对铜绿微囊藻基本没有抑制作用,说明种植水中的抑藻物质具有热不稳定性.