水环境中大肠杆菌多特征抗原及抗体的制备研究

为了建立用于水环境中大肠杆菌的酶联免疫快速检测方法,针对水中大肠杆菌属多种血清型的特征,制备了水环境样品中大肠杆菌的多特征抗原,包括全菌体抗原、破碎全菌体抗原、菌体抗原、鞭毛抗原和菌毛抗原;采用这5种大肠杆菌抗原分别免疫新西兰大白兔,获得了5种大肠杆菌多克隆抗体,抗体效价高、纯度好,具有较强且稳定的特异性结合抗原的功能;间接ELISA方法表明,全菌体抗体和破碎全菌体抗体的效价均大于1×10⁵,性能优良.基于上述抗体,建立了水中大肠杆菌间接ELISA检测方法,实际水样的检测结果表明,检测限可达10⁴个/L.     

湖泊中军团菌的巢式PCR-MPN检测法

为了直接检测环境水体中军团菌的存在,文章将巢式PCR与倍比稀释法相结合(巢式PCR-MPN法),采用两对引物扩增环境样品基因组DNA。将检测到含有军团菌的样品DNA模板进行十倍梯度稀释,由最低检测的稀释度,计算出样品中军团菌的细胞数,同时确定方法检测的灵敏度。并用克隆建库、构建系统树的方法来验证该文研究方法的特异性。研究结果表明,巢式PCR第二步后获得的序列均为军团菌序列,该方法军团菌DNA的检出限可以低至2.74 fg/μL。该研究建立的水体军团菌检测方法具有简便快捷、特异性好、灵敏度高的特点。     

山东单县浅层高氟高碘地下水的水化学特征及成因分析

氟和碘作为人体必需的微量元素,过少或过多摄入都会影响人身健康,相较于缺氟、缺碘,高氟高碘地下水对人体的危害更加难以控制。该研究选择单县作为典型的水源型高氟高碘地区,通过对浅层高氟高碘地下水进行采样测试,采用箱线图、Piper图及双变量相关性分析等多元统计技术剖析了该区域浅层地下水的水环境特征;采用R型因子分析揭示了水化学成分之间的相互关系,探讨了该区浅层高氟高碘地下水的成因。结果表明:①单县浅层地下水中的氟化物和碘化物的质量浓度均值分别为1.2 mg/L和391 μg/L。②随着氟化物浓度的增加,水化学类型偏向于向HCO₃-Na型和HCO₃-Na·Mg型集中,而随着碘化物浓度的增加,水化学类型则倾向于以HCO₃-Na·Mg为主。③该区域强烈的蒸发浓缩作用是控制单县浅层地下水化学成分的最重要因子;萤石平衡控制作用是控制单县浅层地下水高氟背景的因子;水-有机沉积物相互作用是控制单县浅层地下水高碘背景的因子。     

加速溶剂萃取-固相萃取净化-色谱法测定土壤中的多环芳烃和有机氯

多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)是一类具有突出"三致"(致癌、致畸、致突变)作用和环境持久性、生物蓄积性、难降解性的亲脂类疏水性化合物,对人类健康造成严重影响.目前测定PAHs和OCPs的方法有HPLC、GC-FID、GC-ECD、GC-MS法.本文采用加速溶剂萃取(ASE),弗罗里硅土固相柱(SPE)净化,同时提取土壤中PAHs和OCPs,缩短     

基于模型预测的喹乙醇生态风险评估

兽药和饲料添加剂在养殖业的大量使用,使其成为造成生态环境污染和人体健康损害的一个重要因素.发达国家已经开始采用生态风险评估技术对兽药进行有效的环境管理,而我国在兽药的环境风险管理方面依然处于盲区.喹乙醇是我国畜禽和水产养殖中应用最广泛的一种兽药添加剂.采用欧盟经典的兽药生态风险评估模型与方法,对其进行生态风险评估.结果显示,喹乙醇在土壤、地表水、地下水中的预测暴露浓度分别为0.313～2.68 mg·kg-1、0.928～10.2mg· L-1和0.281 ～3.10 mg·L-1,预测无效应浓度分别为＞200 mg·kg-1、0.5 mg·L-1和0.5 mg·L-1,预测生态风险分别为＜ 1.34×10-2、1.856～20.4和0.562 ～ 6.20.可见,对于喹乙醇的风险管理要将重点放在降低其水生生态风险上.因此,兽药的生态风险评估技术可以为兽药的环境管理提供有效的技术支持.     

改变碳输入对太岳山油松林土壤酶活性的影响

土壤酶是土壤微生物作用于土壤环境的媒介,其活性对土壤环境的变化十分敏感,因此测定土壤酶活性对了解土壤微生物群落功能与环境因子的关系具有重要意义.为了解碳输入变化对土壤酶活性的影响,本文以山西太岳山油松(Pinus tabulaeformis)天然林和人工林为研究对象,自2009年7月开始进行对照(无人为干扰,CK)、去凋(去除凋落物,LR)、切根去凋(切断根系并去除凋落物,LRNR)3种处理,于2012年7、9月和2013年5月采集表层0-20 cm的土样,测定了多酚氧化酶(Polyphenol oxidase)、过氧化物酶(Peroxidase)、纤维素酶(Cellulase)、蔗糖酶(Invertase)、脲酶(Urease)和中性磷酸酶(Neutral phosphatase)的活性,另于2012年10月采集表层0-20 cm的土样测定土壤化学性质.结果显示:碳输入的改变对土壤酶活性影响显著,去凋处理和切根去凋处理均显著降低了土壤碳、氮含量(P0.05),并且显著抑制了土壤纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶等水解酶的活性(P0.05),但对多酚氧化酶和过氧化物酶等氧化酶的影响不显著(P0.05).切根去凋处理对水解酶的抑制作用大于去凋处理,并略微提高了土壤过氧化物酶活性.另外在天然林中蔗糖酶活性的下降比人工林更为显著,而人工林中纤维素酶活性的下降比天然林更显著.研究表明:油松天然林中的土壤微生物群落功能倾向于分泌蔗糖酶,而油松人工林中的土壤微生物群落功能倾向于分泌纤维素酶.土壤酶活性的变化说明,在山西油松林,碳输入的减少会降低参与有机质降解的土壤酶活性,而对参与腐殖质合成的土壤酶活性没有显著影响.图3表3参31     

松嫩平原芦苇湿地退化与修复过程中土壤细菌和甲烷代谢微生物的群落结构

湿地是全球CH₄重要的源与汇.受人为活动和气候条件影响,我国湿地退化严重,相关部门近年来已逐步开展湿地生态修复的工作.为研究湿地退化与修复过程中细菌和甲烷代谢微生物群落结构的响应,以松嫩平原芦苇湿地为研究对象,采集原始未退化芦苇湿地土壤、退化的和正在修复的芦苇湿地土壤,采用基于细菌16S rRNA基因、产甲烷菌mcrA基因和甲烷氧化菌pmoA基因的高通量测序技术研究细菌和甲烷代谢微生物的多样性和群落组成.结果表明,芦苇湿地退化导致土壤细菌和产甲烷菌的α多样性降低,甲烷氧化菌的α多样性升高,而细菌和产甲烷菌的α多样性与土壤含水率呈显著正相关关系,含水率越高的湿地土壤产甲烷菌的多样性也越高.原始未退化芦苇湿地土壤中细菌Rhizobiales和产甲烷菌Methanobacteriaceae的相对丰度较高;湿地退化导致根际促生菌Rhizobiales的相对丰度下降,致病菌Burkholderiaceae、耐污染细菌Sphingomonas、抗辐射细菌Rubrobacter以及Type Ⅰ型耐受极端环境的甲烷好氧氧化菌Methylobacter、Methylomonas和Methylococcus的相对丰度上升;正在修复的芦苇湿地土壤中细菌Bacillus和产甲烷菌Methanosarcinaceae、Methanomicrobiaceae以及Type Ⅱ型甲烷好氧氧化菌Methylocystis的相对丰度较高.因此,不同的芦苇湿地状态可以间接改变土壤性状进而改变湿地甲烷代谢菌群落结构.     

不同轮作休耕下潮土细菌群落结构特征

本研究旨在明确不同轮作休耕方式对潮土细菌群落的影响,为推动黄河下游冲积平原农田生态修复和促进农业绿色发展提供参考依据.以2018年开始的长期轮作休耕定位试验农田土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,通过Tax4Fun细菌功能预测工具,分析4种轮作休耕方式（长期休耕、冬小麦-夏休耕、冬休耕-夏玉米和冬小麦-夏玉米周年轮作）定位条件下,土壤细菌群落结构与功能差异,并探究影响农田土壤细菌群落结构及功能变化的环境因子.结果表明,不同轮作休耕方式的土壤样本中共检测到细菌44门、146纲、338目、530科、965属和2073种;在0~20 cm和20~40 cm土层中,主要优势菌群同为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）,但各主要优势菌群的相对丰度在不同轮作休耕方式中存在差异.0~20 cm土层季节性休耕（冬小麦-夏休耕和冬休耕-夏玉米）较麦玉周年轮作或连续两年休耕的土壤细菌群落更丰富且多样性程度更复杂,20~40 cm土层则表现出冬小麦-夏休耕的土壤细菌群落更丰富、多样性程度更复杂.通过Tax4Fun功能预测发现,不同轮作休耕土壤细菌具有一级功能代谢通路（pathway level 1）6类,二级功能代谢通路（pathway level 2）40类（其中18类相对丰度大于1.0%）,三级功能代谢通路（pathway level 3）264类;季节性休耕可提高参与新陈代谢、环境信息处理和遗传信息处理等有益细菌代谢通路的相对丰度.根据RDA分析,0~20 cm土层的土壤细菌群落受土壤含水率、全磷、有效磷、速效钾、pH和碳氮比影响显著（P<0.05）,20~40 cm受土壤全磷和有效磷影响显著（P<0.05）.由此可见,不同休耕方式可以改变土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能,季节性休耕可以促进农田土壤生态系统的健康与稳定.     

燃煤电厂水力冲灰系统结垢分析

在我国,燃煤电厂水力冲灰系统的结垢是一个普遍存在的问题。通过对华北地区两个电厂冲灰系统流程、运行工况的调查及冲灰系统沿程各点的水质分析,利用CaCO3沉淀势作为判断依据,分析了其中一电厂冲灰系统严重结垢而另一电厂冲灰系统结垢不显著的原因,为电厂开展水力除灰管道的防垢及采取防垢措施提供依据。     

挡土墙后粘性填土被动土压力计算

根据库伦土压力的计算原理,从滑动土楔处于极限平衡状态时力的静力平衡条件出发,推导出了计算粘性土或无粘性土被动土压力的公式.该公式适用于均布荷载作用于挡土墙后任意位置.对重力式挡土墙设计中土压力的计算具有一定参考价值.