渔业养殖区溶解性有机质的来源、组成及其对汞甲基化的影响

溶解性有机质（DOM）对水生环境中汞的赋存形态及转化过程具有极其重要的影响.但从更加微观的角度,如DOM的组成部分及其官能团特征等,却缺乏相关研究以阐明DOM影响汞形态转化的机制.为探究渔业养殖区来源于不同有机物（如残饵、鱼粪和底泥）的DOM各亚组分对水体中汞甲基化的影响,应用多级树脂联用技术,将渔业养殖区不同来源的DOM分离出6种亚组分,利用室内培养方式进行Hg²⁺的甲基化试验.傅里叶红外光谱分析结果表明,DOM中含有各种不同的官能团.亲水性组分主要包含羟基、羧基等极性较强的官能团;疏水性组分则包含一些无极性或者弱极性官能团如甲基、亚甲基和酚羟基等.疏水性亚组分是DOM的主要组成成分,其中又以疏水性碱性物质（HOB）为最,在有机物腐解过程中一直占有最大的比重.总体而言,疏水性有机组分对汞甲基化的促进作用显著高于亲水性有机组分;这主要是因为亲水性有机组分含有大量的羧基、羟基等官能团,可以更好地与活性Hg²⁺结合,降低甲基化反应的底物浓度,从而抑制甲基化发生.而疏水性组分对汞亲和性较弱,而且所含酚羟基以及还原性含硫基团等都可作为电子供体,从而促进汞甲基化的发生.从总体来说,在有机质腐解过程中,各种非同源有机质所形成的HOB对汞甲基化的促进作用不断增强.     

加拿大将4种物质移入《国内物质清单》

正2013年12月17日加拿大环境部已将4种物质从其《非国内物质清单》移入其《国内物质清单》。这4种物质是:1)草酸锰(CAS登记号:640-67-5);2)二乙撑三胺四(亚甲基膦酸)钠(CAS登记号:68399-68-8);3)2,5-呋喃二酮与苯乙烯和(1-甲基乙基)苯丙酯的调聚物的铵盐(CAS登记号:174391-76-5);4)乙烯基苯与苯乙烯和氨甲基化乙烯基乙苯N-(2-吡啶基甲基)衍生物的聚合物的硫酸盐(CAS登记号:1062586-89-3)。     

聚乙烯醇系水面溢油凝油剂的制备与性能

聚乙烯酸与氯乙酸在一定比例的乙醇-碱水溶剂中部分羧甲基醚化,再在低温碱性水溶液中,用高级脂肪酰氯部分酯化,合成羧甲基聚乙烯醇脂肪酸酯．进一步与铝盐作用,制备水面浇油换油剂．实验结果表明,该凝油剂对燃料油及原油的凝油速度快、凝油彻底,凝油块可用丝网捞出,水面无油花遗留．进一步研究表明,凝油剂的凝油性能与聚乙烯醇的羧甲基取代度和酯化度有关,与脂肪酸的链长有关．     

Shewanella oneidensis MR-1对不同价态砷的生物转化与甲基化

在实验室纯培养条件下,通过分别向培养基中投加As(Ⅲ)和As(Ⅴ),探讨Shewanella oneidensis MR-1对不同价态砷的生物转化与甲基化作用.结果表明,S.oneidensis MR-1介导下不同价态砷的生物转化与微生物对砷的耐受和代谢特性有着密切联系,在投加As(Ⅲ)时,由于细胞自身的解毒作用会产生少量的As(Ⅴ),同时在酶的作用下As(Ⅲ)与甲基供体结合生成甲基砷;而在投加As(Ⅴ)时,遵循Challenge机制,先产生一甲基砷后生成二甲基砷.此外,弱酸性环境比碱性更有利于甲基砷的产生;温度30℃时甲基砷的产生量较高,过低或过高的培养温度砷甲基化率下降.     

典型水污染区环境样品的去甲基化表观遗传毒性初步研究

从去甲基化能力方面研究地表水、地下水、土壤等环境样品综合表观遗传毒性。将pEGFP-C3质粒通过人工甲基化处理获得荧光蛋白基因启动子区处于高甲基化状态的C3质粒,并将其转染进人类HepG-2肝癌细胞株,随后以该改造细胞株(EGFPHepG2)为主要工具载体,与样品提取液进行共培养,依据细胞绿色荧光强度来定量评价样品的去甲基化功能的强弱(简称EGFP方法)。同时通过电感耦合等离子体质谱法(ICP/MS)对样品提取液的成分进行扫描检测分析。结果表明,在9个测试样中,有7个显示出可以观察到的去甲基化表观遗传毒性,占测试样品的78%。其去甲基化表观遗传毒性当量介于0.065~0.257μmol·L-1的5-Aza-CdR之间。在4个存在超标的土壤或底泥样品中,有3个被检测出具有可以观察到的去甲基化表观遗传毒性,环境样品表观遗传毒性检测结果也与环境分析结果具有基本一致的趋势。结果初步显示,部分环境样品去甲基化能力较强,具有不容忽视的表观遗传毒性。     

水产养殖对水生生态系统中汞甲基化影响研究进展

水产养殖造成的水体富营养化不仅导致有机质增加,而且致使很多水体理化参数发生变化,包括水中溶解氧下降、沉积物中有机质和硫酸盐、硫化氢的增加、pH值的下降、生物和微生物群落的破坏等.然而,目前国内外在这方面的研究极少,水产养殖对水体汞甲基化的影响尚不清楚,对其进行深入的研究,并提出合理利用和开发水资源的科学建议具有重要的现实意义.     

背角无齿蚌不同组织的基因组DNA甲基化分析

用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)腮、唇瓣、闭壳肌、外套膜和斧足五个组织基因组DNACCGG区域的甲基化水平进行了分析.结果表明,背角无齿蚌腮基因组DNA甲基化比例为47.9%,唇瓣甲基化比例为35.5%,闭壳肌甲基化比例为50%,外套膜甲基化比例为46.3%,斧足甲基化比例为56%;基因组中CCGG区域存在甲基化现象.不同组合甲基化比例不同说明该区域甲基化可能参与到基因的调控中.通过比较不同地点的采集的背角无齿蚌,发现污染严重地区(太湖三山岛水域)采集到的样品和非污染地区(南泉养殖水域)采集的蚌样甲基化区域略有变化.其中的相关性有待进一步的研究.     

质谱法定量生态物种基因组DNA低甲基化

为了定量生态相关物种基因组中低丰度的5-甲基-2-脱氧胞苷(5-mdC),建立了一种采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的无标记方法.全基因组DNA甲基化计算公式5-mdC (mole)/(5-mdC (mole)+dC (mole)可以转化为1/(1+dC (mole)/5-mdC (mole)),然后通过HPLC-MS/MS得到DNA样品中5-mdC和dC的物质的量比(dC (mole)/5-mdC (mole))即可得到基因组DNA甲基化值.此外,还对HPLC条件进行了优化使正常核苷和修饰核苷基线分离,消除分析物的交叉干扰.本方法避免了使用昂贵的稳定同位素标记内标,在等度高效液相色谱条件下实现了正常和修饰核苷基线分离,5-mdC和dC的保留时间分别为5.50和3.06min.5-mdC和dC的定量限分别为14.2和19.1pg/mL.日内和日间偏差和准确性(相对误差)都≤ 10%.该方法测定的小牛胸腺DNA和大型蚤及秀丽线虫的全基因组DNA甲基化值分别为(6.44 ±0.25)%,(0.097 ±0.010)%和(0.025 ±0.002)%.采用HPLC-MS/MS技术建立并验证了一种快速、高精密度和灵敏度的DNA样品全基因组DNA甲基化测定方法,适用于评估环境污染物对生态学相关物种的潜在表观遗传风险.     

土生拉乌尔菌TGRB3的生物学特性及其不同氧气浓度条件下的汞甲基化

从三峡库区消落带土壤中分离、纯化得到1株具有汞甲基化能力的细菌,对其形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列进行分析后,鉴定为土生拉乌尔菌,并命名为RaouLtella terrigena TGRB3.研究发现,菌株TGRB3具有强酸碱和盐度适应能力,为中高温型菌,在pH=4～9和盐度0.2%～4.0%范围内均能正常生长,最适生长温度为25℃.在Hg~(2+)浓度为1000μg·L~(-1)时,菌株生长受到显著抑制.此外,在初始Hg~(2+)浓度为300 ng·L~(-1)的条件下探讨了该菌在不同氧气浓度(0、7%、14%和21%)下的生长情况及汞甲化能力.结果表明,该菌的生长不受氧气浓度的制约,但在有氧条件下生长更好,且在厌氧或低氧浓度条件下具有更强且稳定的汞甲基化能力.在氧气浓度为14%和21%的条件下,该菌的最大甲基汞含量分别为(0.54±0.01)和(1.62±0.08) ng·L~(-1),试验后期表现出较强的去甲基化现象,培养54 h后的甲基汞含量显著降低为(0.08±0.02)和(0.05±0.00) ng·L~(-1);而在氧气浓度为0和7%的条件下,最大甲基汞含量分别为(6.75±1.75)和(3.24±0.74) ng·L~(-1),且在试验周期内甲基汞持续产生,平均浓度分别为(3.23±1.39)和(1.66±0.71) ng·L~(-1).本试验结果可望为三峡库区消落带土壤汞生物甲基化机理的深入研究及汞污染风险评价等提供全新的试验材料.     

海洋真核微藻Ostreococcus tauri对砷的解毒机制研究

实验选取模式藻种——海洋真核微藻Ostreococcus tauri为材料,以毒性较强的三价砷(As(Ⅲ))为代表,采用液态纯培养法研究海洋微藻对As(Ⅲ)的解毒机制.结果表明,As(Ⅲ)的氧化是O.tauri体内主要的砷解毒机制.暴露于含30 μmol·L^-1和1.67 μmol·L^-1 As(Ⅲ)的培养基时,该微藻分别在培养的60 h和72 h内将培养基中90%以上的As(Ⅲ)氧化为毒性较低的五价砷(As(V)).随着培养时间的增加,培养6 d后在添加30 μmol·L^-1 As(Ⅲ)的培养基和藻体内均检测到二甲基砷(DMAs(V)),表明该海洋微藻同时具有砷甲基化功能.在O.tauri体内砷甲基化可作为另一种解毒机制,满足其对较高浓度砷的解毒需要.对O. tauri的气态砷挥发能力研究表明,该海洋微藻具有砷挥发功能,可通过将砷挥发出体外进行解毒.20、40、80 μmol·L^-1 As(Ⅲ)培养4周后,O.tauri可分别产生气态砷16.7、4.0和1.3 ng.O. tauri通过对砷的氧化来降低细胞周围环境的砷毒性,通过砷甲基化及挥发降低细胞体内的砷毒性.