PCR-RFLP技术在环境地球化学研究中的应用及展望

PCR—RFLP技术为环境地球化学提供了一种新的研究方法和实验设计的新的思维方式。该方法具有所需样品量低、快速简便及特征性强等优点 ,可广泛应用于物质的生物地球化学循环、环境过程的生物作用、生物多样性及有机物源判断等方面的研究。利用PCR—RFLP技术 ,以环境中存在的 16SrRNA为对象 ,对环境生物的研究已广泛开展并取得了许多成果。展望未来研究成果 ,将会在海洋及湖泊沉积物等自然环境中发现更多的、新的微生物种类 ;将进一步阐明生物作用和物质循环的机理和过程 ;进一步阐明自然环境中生物大分子的变化机理及其环境效应并找到判断沉积物有机物源的新方法     

硫循环的酶促反应机制及湖泊环境效应

在湖泊沉积物表层存在着强烈的生物作用 ,使SO2 -4 转变成S2 -,然后和Fe2 + 结合而固定在沉积物中 ,这种SO2 -4 的清除机制具有重要的环境意义。本文论述了H2 S的产生和各种形态硫转变成SO2 -4 的酶促反应机制 ,并阐述了不同微生物电子传递载体、最终电子受体和电子进入传递链的部位的差异以及生成ATP的数目和环境效应的差异。     

湖泊沉积物-水界面铁的微生物地球化学循环及其与微量金属元素的关系

沉积物容纳了来自流域自然风化及人为排放的各种金属元素,成为一个潜在的"化学炸弹"。微生物以其体积小、繁殖快、具有巨大的比表面积等特点可以大大地改变微量金属在环境中的分布。铁在陆地水体 沉积物环境中具有很高的丰度、合适的电化学特性,在好氧、厌氧转换的界面环境中强烈地推动了早期成岩作用。本文针对铁在亚表面水环境中的重要性,侧重介绍了沉积物 水界面的铁的微生物地球化学循环过程,以及这一过程对蓄积在沉积物中的微量金属元素的重新分布的影响机制。     

硫同位素分馏中的生物作用及其环境效应

自然界中硫同位素组成变化范围较大(-65‰~+120‰)。许多环境过程可以引起硫同位素分馏,表生环境下微生物还原硫酸盐是最重要的硫同位素分馏过程。在≤50℃条件下,厌氧细菌使硫酸盐SO42-还原成H2S,后者与金属离子结合形成硫化物或直接从体系中逸出,这种硫循环过程是造成地球各层圈中硫的轻、重同位素变异的最主要原因。但生物成因的硫同位素分馏过程复杂,受诸多因素的限制。本文综述了由生物作用导致的硫同素分馏的发生机理和影响因素,以及生物硫循环所导致的环境效应。     

贵州红枫湖地区水稻土多氯联苯和有机氯农药的残留

调查了红枫湖周边水稻土的7种多氯联苯（PCBs）和13种有机氯农药（OCPs）的含量分布.结果显示,DDTs及其代谢产物、HCHs的异构体、异狄氏剂、七氯等有机氯农药及PCB 28和PCB 52在所有样品中均被检出.与国内外污染区相比,PCBs含量较低.研究区土壤中污染物的组成结果类似,PCBs以3～5氯取代的同属物为主,农药以DDTs为主.剖面土壤中∑PCBs含量范围为8.9～55.9 ng/g,主要以3～5氯取代的PCBs为主,平均占PCBs总量的89%.∑DDTs含量为 4.7～42.6ng/g,以p,p′-DDE,p,p′-DDT为主.DDT/（DDD+DDE）的比率表明红枫湖地区水稻田中DDTs的降解速率不同,暗示其环境条件的差异.α-HCH/γ-HCH为0.28～0.90,表明红枫湖地区水稻田中HCHs在环境中残留时间很长,经历了光解和生物作用等变化.PCBs对TEQ的贡献较低,为0.06～0.51 pg/g.     

铁锰在贵州阿哈湖沉积物中的分离

贵州阿哈湖 1982年扩容后 ,长期受到煤矿废水的污染 ,大量铁、锰元素随废水带入湖中 .研究发现 :主要来自酸性矿山废水的还原态溶解铁、锰离子在入湖向下游迁移过程中发生了显著地分离 .受岩溶地区湖泊较强的酸中和能力及近年人为石灰投放的影响 ,湖泊未被酸化 ,Fe²⁺,Mn²⁺在入湖运移过程中由于氧化速率的差异 ,在不同的湖区发生沉积 ,形成了铁、锰在水平迁移上的明显分离 ;锰在深湖区上层沉积物中富集现象明显 ,并在沉积深度上与铁形成垂向上的显著分离 .经过陆源校正 ,证实铁、锰在阿哈湖的显著分离的开始是对该湖扩容事件的响应 .扩容后下游沉积物中铁含量逐渐减少 ,孔隙水中溶解铁分布特征也指示铁还原作用主要发生在沉积物下层 ,表明铁在沉积后再迁移能力较弱 .锰还原过程则发生在上层沉积物中 ,再迁移能力很强 .本研究还提出了来自煤矿废水的Fe²⁺、Mn²⁺在入湖水平运移过程中 ,铁、锰逐步分离、富集以及在沉积深度上的分离模式 .