典型水处理氧化过程中微塑料老化及有机物释放特征研究

地表水所含微塑料(MPs)的老化破碎过程可导致溶解性有机物(DOM)释放,进而对水环境及水处理过程造成潜在风险.为探索MPs在典型水处理氧化过程中的老化和有机物释放特性,本研究选取聚酰胺66 (PA66)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为研究对象,探究了典型工业级MPs在模拟水处理氧化(UV、UV/H₂O₂、O₃)过程中的DOM析出规律.结果表明：(1)3种典型氧化过程均加速了MPs-DOM的溶出,PA66的DOM生成量[以溶解性有机碳(DOC)计]相对于PET更高.(2)在对照组、UV氧化、O₃氧化下,PA66-DOM和PET-DOM的DOC值均随反应时间及氧化剂浓度的增加呈上涨趋势,而在UV/H₂O₂氧化下呈先增加后减小的规律,且3类氧化中O₃技术对2类MPs的氧化效果相对更好.(3)MPs表层的官能团在氧化处理前后未有较大差异,其羰基指数(CI)均有一定程度的升高.(4)PA66与PET所产生的DOM在官能团构成及荧光组分上较为...     

瓜环与苯甲酸和萘的组装及热力学规律

以苯甲酸和萘分别作为腐殖酸的模型物,通过摩尔比率法和等摩尔系列法,采用紫外吸收和荧光分光技术共同研究了瓜环与苯甲酸及萘的功能组装作用.研究表明:Q[7]与萘可发生组装作用,形成1∶1的组装体Ⅰ.Q[6]及Q[8]与苯甲酸也可以发生组装作用,分别形成1∶1及1∶2的组装体Ⅱ和Ⅲ.热力学计算表明,组装体可自发形成,形成过程放热,组装反应的驱动力是焓变,疏水作用力是反应的主要驱动力.红外光谱对组装体进行了表征,结果表明,瓜环与模型物发生了组装作用.荧光光谱表明,瓜环对模型物具有荧光增敏的作用.     

锰胁迫对青葙生长及叶绿素荧光特性的影响

通过温室水培实验,研究在不同锰质量浓度（2.5、50、100、150、200、300 mg·L-1）胁迫下青葙（Celosia argentea Linn.）的叶绿素含量、叶绿素荧光参数的变化,及对其生长的影响,探究青葙对锰毒的耐性。结果表明,随着Mn2＋质量浓度的升高,青葙叶片的叶绿素含量和叶绿素荧光参数值都出现不同程度下降。当Mn处理浓度大于50 mg·L-1时,叶绿素a、叶绿素b含量和总叶绿素含量显著下降,但在Mn质量浓度为100-300 mg·L-1的范围内,叶绿素b含量变化不明显（p〉0.05）。青葙的最大光化学量子产量（Fv/Fm）、最大荧光产量（Fm）、最小荧光产量（Fo）、光合量子产量（EQY）、表观光合电子传递速率（ETR）、光合化学淬灭系数（qP）均随Mn2＋质量浓度的增加显著降低,说明锰胁迫抑制了青葙的电子传递过程。但在150、200、300 mg·L-1质量浓度锰处理下ETR、EQY、qP下降趋势变缓,且ETR、EQY不存在显著差异。青葙株高与ETR、EQY的变化规律基本相似,根长则与对照组相比下降不显著,到300 mg·L-1才出现明显降低。试验结果证明青葙对锰毒具有耐性。     

野生厚朴花粉萌发及花粉管生长过程观察

利用荧光显微镜对野生厚朴(Magnolia officinalis)自然条件下柱头黏附花粉的数量、自花授粉和同株异花授粉时柱头黏附花粉、花粉萌发及花粉管生长过程进行观察.结果显示,自然传粉条件下只有12％的柱头上可以观察到花粉,且每个柱头上黏附的花粉量少;自花授粉后柱头上可以黏附大量花粉,但花粉不能萌发;同株异花授粉后柱头上可黏附大量花粉,花粉可以萌发,但萌发时间推迟,且授粉4h后,多数花粉管停止伸长,花粉管伸长过程中出现末端膨大、生长扭曲等现象,花粉管生长过程中还伴随着一系列胼胝质反应,在柱头上与花粉管的接触处和乳突细胞表面都可以观察到胼胝质,胼胝质的产生阻碍了花粉管的正常伸长.因此,缺乏传粉昆虫和存在受精前障碍是野生厚朴濒危的2个重要原因.     

三氯生对羊角月牙藻生长及其抗氧化系统的影响

以羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)为实验材料,研究了三氯生(triclosan,TCS)对羊角月牙藻生长、光合作用叶绿素荧光动力学参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,TCS对羊角月牙藻的96h-EC50为0.112mg·L-1,属于高毒。TCS暴露对羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC、PIabs、RC/CSo和OEC比例等参数有显著影响。随着三氯生浓度的增大,羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC大幅上升,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降;当三氯生浓度为0.256mg·L-1时,ABS/RC达到最大值,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降为最小值,表明藻细胞光合作用的原初反应及电子链传递过程受到严重阻碍。同时,三氯生对羊角月牙藻体内抗氧化酶系中GST活性和MDA含量也有较大影响。在低浓度暴露下,GST活性随TCS浓度增加而增大,但当TCS浓度超过0.256mg·L-1时,GST活性出现显著下降,同时MDA含量达到最大,这种GST活性的下降同时伴随MDA含量的增加表明藻细胞膜系统受到较大损害。     

乌梁素海沉积物溶解性有机质荧光光谱特性

采用三维荧光光谱技术(3DEEM)研究了乌梁素海沉积物溶解性有机质的结构组成特征.结果表明,乌梁素海沉积物溶解性有机质出现了6种荧光峰,分别代表类蛋白荧光物质和类富里酸荧光物质,且不同湖区沉积物溶解性有机质结构组成具有一定差异性.乌梁素海沉积物DOM的荧光指数处于1.74~1.96之间,及其DOM来源具有陆源和内源的双重特性,其中陆源主要来自西部河套灌区农田退水输入,内源主要来自芦苇等大型挺水植物死亡腐烂分解.因此,控制河套灌区农田退水排入以及抑制芦苇等挺水植物大量生长是保护乌梁素海生态环境和控制其富营养化的有效措施.     

盐度冲击下MBR污泥SMP和EPS的三维荧光光谱解析

利用三维荧光(EEM)技术研究了不同盐度冲击下膜-生物反应器(MBR)污泥微生物溶解性产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)的变化规律,分析不同盐度冲击下MBR污泥SMP和EPS的EEM图谱.结果表明,当冲击盐度大于2.5g/L时,SMP的EEM图谱中色氨酸荧光峰B(270nm,350nm)、类胡敏酸荧光峰C(375,475nm)、类富里酸荧光峰D(260,460nm)以及EPS的EEM图谱中色氨酸荧光峰B的荧光强度随冲击盐度的提升而增加,EPS的EEM图谱中类胡敏酸C峰的荧光强度则随冲击盐度的提升而下降.用平行因子分析(PARAFAC)方法确定EEM图谱中存在的4个组分,分别为类蛋白质组分C1(230/280,350nm),类胡敏酸组分C2(290/310,380nm)、C3(290/360,460nm)和C4(270/340,440nm);当冲击盐度大于2.5g/L时,SMP中C1、C3和C4组分的荧光强度与冲击盐度呈正相关,而EPS中C3和C4组分的荧光强度分别与冲击盐度呈正相关和负相关,其相关系数均≥0.90;SMP中类蛋白质荧光组分和类胡敏酸组分的荧光强度之和分别与测定的蛋白质含量和胡敏酸含量呈明显的正相关性,相关系数均＞0.93,可作为荧光组分强度定量计算的依据,而EPS中此相关性并不明显.     

低温胁迫对6种珍贵树种苗木光合荧光特性的影响

以格木（Erythrophleum fordii）、降香黄檀（Dalbergia odorifera）、闽楠（Phoebe bournei）檀香（Santalum album）、铁刀木（Cassia siamea）和樟树（Cinnamomum camphora）6种珍贵树种苗木为研究对象,分析自然降温过程中苗木相对叶绿素含量、气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标的变化,探讨低温胁迫对这6种苗木光合荧光特性的影响,并利用隶属函数法对6种珍贵树种耐寒能力进行了评价,以期了解这几种植物的抗寒能力差异及低温对其光合能力的影响,为扩大引种和栽培提供依据。结果表明,与对照相比,低温胁迫下6种珍贵树种苗木净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均有不同程度的下降,其中,格木、降香黄檀、闽楠、檀香、铁刀木净光合效率的下降很大程度上来源于非气孔因素抑制,而樟树净光合速率下降可能来源于气孔限制因素。闽楠、檀香和樟树水分利用效率（WUE）呈上升趋势,而格木与降香黄檀WUE均有不同程度的降低,表明闽楠、檀香和樟树能较好地协调碳同化和水分耗散。低温胁迫下6种珍贵树种Fm均有所下降,表明低温可对珍贵树种苗木叶片PSII反应中心的电子传递潜力产生明显的抑制,致使珍贵树种PSII的光能转换效率降低。降香黄檀、闽楠、檀香、铁刀木和樟树经历2次低温胁迫后qP呈现出持续下降的趋势,表明珍贵树种PSII反应中心的开放程度降低。在2次低温胁迫间格木、降香黄檀、闽楠和铁刀木qN差异不显著（p〉0.05）,表明珍贵树种具有过剩光能耗散机制,保护光合机构免受破坏。相关性分析结果表明,Pn与Gs、Tr、Fv/Fm、qP、qN、ETR和Fm存在极显著相关关系（p〈0.01）,表明Gs、Tr、Fv/Fm、qP、qN、ETR和Fm均可作为衡量植物光合能力的参数。隶属函数法分析结果表明,6种珍贵树种抗寒能力依次为格木〉樟树〉闽楠=檀香=铁刀木〉降香黄檀。总之,?     

固定波长荧光分光光度法测定鲫鱼和罗非鱼胆汁中的多环芳烃代谢物:内滤效应、功效分析与源解析

利用固定波长荧光分光光度(fixed-wavelength fluorescence,FF)法测定了太湖周边罗非鱼(Oreochromis niloticus)和洪泽湖周边鲫鱼(Carassius auratus)胆汁中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的代谢物水平,其目的是通过内滤效应和变异分析来优化该方法的稀释倍数和最佳样本量,并进一步判断PAHs的源解析。结果显示,鲫鱼和罗非鱼各环PAHs荧光比值与胆汁稀释梯度之间并未表现出显著相关性,揭示内滤效应并不存在;但是,各荧光比值随着稀释倍数的增加而呈现明显上升趋势,当稀释倍数逐步增加时,各环PAHs荧光值的变异也在增加,而较大的数据变异则导致功效值降低和样本量增加,因此将稀释倍数控制在1∶1 000左右较为合适,此时鲫鱼和罗非鱼的最佳样本量分别为6~7和27~62;太湖和洪泽湖养殖场周围水体中PAHs的污染均为石油源,其原因可能是长江下游工业发达、行船漏油现象频繁所致。该研究可为合理利用FF法对PAHs进行生物监测提供参考。     

马氏珠母贝hsp90基因的克隆及芘胁迫对其表达水平的影响

利用简并引物PCR(polymerase chain reaction,PCR)方法和cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得马氏珠母贝Pinctada martensii hsp90基因cDNA序列,全长为2 584 bp。根据所得序列设计定量特异性PCR引物,采用半定量RT-PCR以及实时荧光定量(real-time PCR)PCR检测了马氏珠母贝外套膜、鳃、肝胰腺、闭壳肌、性腺、腹足等组织中hsp90基因的表达水平。同时,利用荧光定量PCR技术检测了芘暴露处理前后马氏珠母贝肝胰腺组织中hsp90基因的表达水平。研究结果表明:马氏珠母贝hsp90基因在不同组织中的表达水平为性腺鳃肝胰腺外套膜腹足闭壳肌,表现出组织差异性。芘胁迫对马氏珠母贝hsp90基因的表达有一定的诱导作用,暴露后第1天和第5天,随染毒浓度的增加,hsp90基因的表达上调,呈现出一定的剂量-效应关系,于染毒后第7天基本恢复。研究结果显示,马氏珠母贝hsp90基因可以作为一种理想的分子生物标记物用于监测海洋环境中芘的污染。