蛋白组学技术的发展及在水生态毒理学中的应用

作为后基因组时代重要的研究工具,蛋白组学技术的发展对水生态毒理学研究产生了巨大的促进作用。对近年来应用于水生态毒理学研究中的蛋白组学技术的发展历程和应用现状进行了全面的阐述。从蛋白提取、蛋白分离和鉴定、蛋白定量等方面对蛋白组学研究技术的发展进行了系统的介绍,重点介绍和比较了蛋白分离和鉴定技术中的基于胶的技术和非胶技术。在简介蛋白组学技术发展的基础上,以蛋白的识别和定量,特定功能蛋白的研究,蛋白相互作用研究这3个蛋白组学的研究方向为切入点,详细阐述了各类技术在水生态毒理学研究中的应用,如蛋白组学在阐明各种污染物对水生生物的毒性作用机制方面的应用,以及在水体污染状况的监测和评价方面的应用等。最后,指出了目前蛋白组学研究的不足,并有针对性地提出了水生态毒理学研究中蛋白组学的发展方向。     

30CrMnSiA螺栓腐蚀后的疲劳力学性能研究

为验证飞机上30CrMnSiA螺栓在腐蚀环境下的使用可靠性,开展了模拟螺栓实际工作状态的腐蚀环境加速试验,分析记录不同腐蚀环境历期后螺栓表面宏观与微观锈蚀形貌,使用疲劳试验机测试螺栓腐蚀前后的疲劳、剪切力学性能。试验表明实际工作环境中腐蚀主要发生在30CrMnSiA螺栓中间暴露区域,中间区域腐蚀程度随着腐蚀时间的增加而明显增加,而螺栓实际受剪作用部位在3年环境日历期内未受到腐蚀影响,剪切力学性能无明显改变。因此,无论是飞机处于停放状态或是飞行状态,30CrMnSiA螺栓均能够满足3年日历期的使用环境要求。     

城市交通网络形态对工业用地转型的影响——以武汉市为例

城市交通网络的发展通过改变各类城市用地可达性，推动周边土地利用结构重新“洗牌”,成为城市更新的主要驱动力之一。以重要工业城市——武汉市为例，运用核密度分析、地理加权回归、对数衰减函数比较探讨了2014～2019年不同交通道路网络对城市工业用地转型的影响。研究结果表明：(1)各等级交通道路网络沿线“工转居”总量大于“工转商”总量。(2)支路路网对“工转居”、次干道路网对“工转商”显著相关且正向驱动作用明显，并分别呈现出由南至北减弱、由东向西减弱的态势。(3)路网对“工转居”的吸引作用：次干道>主干道>铁路；路网对“工转商”的吸引作用：高速路>次干道>主干道。基于研究成果，对中国城市空间优化、交通网络规划政策制定提供相关建议。     

SDM对厌氧发酵过程酶活性及产气量的影响

以磺胺二甲氧嘧啶钠(SDM)作为主要研究的磺胺类抗生素,观察其在猪粪混合发酵液中的代谢过程,以及对厌氧发酵过程中产气量与酶活性的影响。发酵过程共设置4个浓度处理:CK处理、T1处理(SDM添加量为30 mg/kg)、T2处理(SDM添加量为60mg/kg)、T3处理(SDM添加量为120 mg/kg)。结果表明,厌氧发酵过程中SDM对尿酶活性呈现出"抑制-激活-抑制"的作用。在一定添加浓度范围内(T1≤T3),磺胺二甲氧嘧啶钠对厌氧过程中脱氢酶的活性有一定的促进作用。SDM在混合发酵液中降解遵从一级动力学规律,代谢速率为T2>T1>T3,而T3处理对COD去除率达最大为48%,其累积产气量是空白处理累积产气量的2倍。随着磺胺二甲氧嘧啶钠添加量的增加促进了更多的产酸菌群的生长,合成更多的甲烷形成的前驱体,以得到更多的累积产气量。     

西部可持续农业与生态环境建设的路径选择

如何处理好生态环境保护与农民脱贫致富关系是生态环境建设成败的关键。本文分析了农业发展与生态环境互作关系,指出民族地区实行可持续农业的必要性,探讨可持续农业与生态环境保护关系、可持续农业与区域经济可持续发展关系,提出实现可持续农业对策。     

基于MiSeq测序分析酸性农作物土壤细菌群落结构与多样性

为分析酸性农田土壤中微生物群落结构,探寻酸化土壤的综合治理途径,以湖北恩施土家族苗族自治州利川市酸性农作物土壤为研究对象,应用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定酸性土壤中总细菌和经驯化的可培养细菌的16S rRNA基因V3~V4变异区序列,确定不同农作物土壤中总细菌和可培养细菌的群落结构,并探讨土壤理化因子对土壤总细菌群落结构的影响.结果表明:白菜地、烟草地、山药地、草莓地、玉米地及莴苣地这6种农作物土壤中总细菌和可培养细菌在97%的相似水平下得到的OTUs（operational taxonomic units,操作分类单元）数量分别为4 008和97个.在门水平上,土壤总细菌中有12个门类的细菌相对丰度大于1%,Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi为优势菌门细菌;可培养细菌中仅有3个门类细菌相对丰度高于1%,即Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes.在OTU水平上,土壤总细菌沿pH梯度将6种土壤样品分为2类,即pH < 5.5的玉米地、山药地和莴苣地和pH>5.5的烟草地、白菜地和草莓地.此外,冗余分析（RDA）结果显示,Acidobacteria的相对丰度与pH呈正相关,Firmicutes和Roteobacter的相对丰度均与w（TN）、w（TP）、w（TC）呈正相关.系统进化树分析表明,相对丰度位于前30位的细菌与亚洲地区发现细菌的16S rRNA基因序列同源性较高.研究显示,Illumina MiSeq测序能够较为全面地解析酸性土壤中总细菌和可培养细菌的多样性,驯化过程极大地减少了细菌的种类;同时,发现细菌群落结构的相似性可能因样本来源的地理距离的增加而衰减.      

中国农业面源污染与经济发展关系的实证研究

把握现阶段我国经济发展过程中农业面源污染压力的演变规律，是制定农业可持续发展政策的基本依据。运用1998~2006年我国31个省（市、自治区）面板数据模型对经济发展与农业面源污染的环境库兹涅茨曲线(EKC)关系进行实证研究。选取各省化肥投入密度、农药投入密度、畜禽粪尿排泄物密度作为度量农业面污染源排放量的指标，选取各省人均国民生产总值作为经济发展衡量指标。研究结果表明，我国农业面源污染源排放量与经济增长总体上具有显著的倒“U”型曲线关系，三类污染源与人均GDP均处于曲线上升阶段，自发到达农业面源污染减排拐点还需较长时间。政府应强化农业环境政策的干预力度，加大对农业面源污染的治理力度。     

碘掺杂TiO2可见光光催化性能研究

在低于100℃温度条件下,采用溶胶-凝胶法以钛酸正丁酯为钛源,碘酸钾为碘源,制备了I掺杂纳米TiO2催化剂(I-TiO2),运用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及X-射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行表征,结果表明,TiO2及I-TiO2催化剂均为锐钛矿,I吸附并包裹在TiO2表面或以间隙进入的形式存在,并未进入TiO2晶格。通过在可见光照射下(λ>420 nm)以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解为探针反应研究了在不同条件下制备催化剂的催化性能,结果表明,掺杂比为nI:nTi=0.05∶1,焙烧温度为400℃,降解介质条件pH=7时,I-TiO2光催化活性明显优于未掺杂的TiO2。光催化降解过程通过红外光谱(IR),总有机碳(TOC)跟踪测定,比较了TiO2掺杂前后降解RhB和对氯苯酚(4-CP)的光催化特性差异;同时采用苯甲酸荧光光度法跟踪测定体系中的氧化物种,表明在可见光下,I-TiO2光催化体系中产生.OH高活性氧化物种从而氧化降解目标化合物。     

尼洋河不同河段浮游植物群落多样性差异研究

2009年8月对尼洋河流域浮游植物群落的种类组成、分布和数量特征进行了调查：共发现浮游植物共26属74种(变种)，以硅藻为主，大多数种类的相对丰富度较低，优势种不明显，平均相对丰富度大于5%的种类分别是极细微曲壳藻(90%)、弧型蛾眉藻线形变种(54%)、中型脆杆藻(53%)和尖针杆藻(5%)；其出现频次分别是19、20、17和20次。种类分布均匀，平均细胞密度为225×104 ind./L，远低于一般河流和湖泊。分析显示绝大多数样点浮游植物的多样性和均匀度指数都很高，其均值分别为364和095。以上结果表明该流域浮游植物群落结构比较复杂、处于较完整的稳定状态，体现了尼洋河流域贫营养河流水体的特征。TWINSPAN和DCA分析表明海拔高度和环境的稳定程度可能是影响该流域浮游植物群落多样性的主要因子     

湖北省农地利用碳排放时空特征与脱钩弹性研究

基于化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕、稻田6个主要方面的碳源，测算了湖北省1995~2009年及其地、市、州2008年的农地利用碳排放量。结果表明：（1）自1995年以来，湖北农地利用碳排量总体呈现“上升-下降-上升”的三阶段特征，其碳排放强度变化轨迹与此基本一致。（2）区域差异明显：农地碳排放总量，江汉平原、鄂东北地区高，鄂西、鄂东南地区较低；农地碳排放强度，总体呈现东高西低的特征，即鄂东>鄂中>鄂西。进一步运用Tapio脱钩模型对湖北省农地利用碳排放与农业经济发展间的脱钩关系进行了研究，发现以弱脱钩和强脱钩为主，可见近些年来农地利用碳减排取得了一定成效