微生物溶藻进程与机制的三维荧光分析方法

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为实验对象,利用三维荧光谱解析微生物溶藻进程与溶藻机制.构建了藻细胞数量-荧光光强、叶绿素a-荧光光强关系模型,验证荧光法测定藻液的准确性.通过Em656 nm下荧光激发光谱,考察了溶藻菌R1菌(Lysinibacillus macroides)的溶藻能力.根据菌藻混合液三维荧光光谱图,解析了藻细胞分泌物和溶藻(降解)产物.结果表明,荧光光强可以用来表征藻细胞浓度,在低浓度下(浓度阈值为细胞数量120 cell·mL-1或chl-a含量0.2 mg·L~(-1)),其与藻细胞及其叶绿素a呈正相关(R20.95,P0.01);采用荧光强度表征溶藻菌R1溶藻率,10 d溶藻率可达89.8%,与chl-a表征的溶藻率(82.64%)基本一致.菌藻混合液三维荧光光谱图解析表明,溶藻菌R1对铜绿微囊藻的溶藻产物中含有藻细胞溶解生成的可溶性物质、芳香族蛋白质;混合液中类腐殖酸大量减少,推测其为细菌分泌的溶藻活性物质.溶藻机理为细胞分泌胞外物质(酸性物质)作用于藻细胞!细胞结构被破坏!胞内物质(蛋白质物质等)释放出来.     

国际海洋保护区可持续性融资研究进展

本文以国际海洋保护区的各类融资渠道为出发点,从海洋保护区可持续性融资的理论框架、融资可持续的机制优选和技术保障、海洋保护区管理与可持续融资的关系,以及世界各地海洋保护区可持续性融资及评估的案例研究等方面,对20世纪90年代以来有关海洋保护区可持续性融资问题的国际研究文献进行梳理,并结合相关研究成果对海洋保护区可持续融资的关键点进行总结。可持续发展视角下的海洋保护区融资主要体现出以下特点:其一,环境介质影响、所辖区域海洋资源空间分布、生物运动和物质能量循环以及海洋生态系统沿海和大洋的两性特征等因素,导致的陆海保护区资金需求差异,决定了海洋保护区融资机制选择和融资运作有着不同于陆地生态系统和陆地保护区的特征。其二,国际海洋保护区区位、资源禀赋以及区域社会文化背景等的差异,决定了各海洋保护区的可持续融资并无一个统一的可资套用的模式,因此,开展对海洋保护区可持续性融资的本土化研究和区域性评估,应成为各保护区探索适合本区域特征的融资体系的自然选择。     

杂合抗菌肽LPCB在毕赤酵母中的表达条件优化

为获取能表达具有天然活性的杂合抗菌肽的重组酵母菌,确定其最佳表达条件,将构建好的重组酵母表达载体pPICZα-A-CecropinB(1～10)-Magainin2(1～12)(简称pPICZα-A-CBMA)和pPICZα-A-Lfcin-Pro-CecropinB(简称pPICZα-A-LPCB)经SacⅠ线性化处理,分别电转入巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris X-33,利用抗生素Zeocin筛选阳性克隆,PCR扩增验证,甲醇诱导表达.采用抑菌圈法初步测定产物活性,优化杂合肽LPCB诱导时间、诱导剂浓度、诱导温度、培养基pH等表达条件,传代检测其质粒稳定性.结果显示,基因工程菌P.pastoris X-33/pPICZα-A-CBMA和P.pastoris X-33/pPICZα-A-LPCB成功构建.表达产物前者抑菌活性微弱,后者抑菌活性良好.杂合肽LPCB的最佳表达条件为:25℃,pH中性培养,每24 h添加0.5%(V/V,φ)甲醇,诱导表达72 h.重组酵母菌pPICZα-A-LPCB在培养超过100代后,未发生质粒丢失.     

回顾与展望——浅谈改革开放30年我国资源管理体制的改革

回顾改革开放30年我国资源管理体制改革的历程，总的来说，成就举世瞩目，能源资源节约和生态环境保护取得新进展。然而，正如胡锦涛总书记在十七大报告中所说的：“在看到成绩的同时，也要清醒认识到，我们的工作与人民的期待还有不小差距，前进中还面临不少困难和问题”，其中一个突出的问题就是，“经济增长的资源环境代价过大”。回顾30年来的资源管理体制改革实践，总结经验，寻找差距，是进一步加强资源管理体制事业建设、保障我国经济、社会可持续发展的必然要求。     

太湖土著激浪鱼内脏中溶藻菌R1的筛选及其特性研究

从长期生活在蓝藻暴发区域的太湖土著激浪鱼体中,筛选出1株高效溶藻菌,命名为R1,经生理生化鉴定及其16S r DNA分析其与Lysinibacillus macroides相似性最高,达99.50%。以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为受试对象,以Chl-a含量检验R1溶藻效果,考察了菌株的生长特性、溶藻能力及其溶藻过程等。结果表明:菌株R1具有较强的溶藻特性,10 d内chl-a质量浓度从205.11 mg/m~3降至35.61 mg/m~3,溶藻率达82.64%;菌株R1对数生长期末时溶藻能力最强,最适生长p H值为7.5,盐度为0.8%,最适碳源为葡萄糖,最适氮源为玉米汁;溶藻路径可总结为:菌液感染细胞—藻细胞细胞壁及膜被破坏—胞内物质(细胞质、细胞核及色素等)外泄—细胞死亡。本研究为生物除藻提供理论基础。     

生态沟渠净化稻田排水动力学分析和生物相特征

本研究以太湖流域常见的菱角、水葫芦、梭鱼草、圆币草等水生植物和人工水草、塑料立体弹性填料为生态强化载体,构建"水生植物-载体生物膜-菌藻"复合型生态系统,研究了稻田排水中的氮、磷等营养元素的去除特性,构建氮、磷污染物的降解动力学模型,并调查了沟渠内"微生物-藻类"生物相特征.结果表明,生态沟渠运行期间,随着水稻进入不同的生长阶段,系统内氮、磷等营养元素的去除率都呈普遍下降趋势,总磷、氨氮、总氮、硝态氮平均去除率分别达到87.1%、92.3%、77.5%、88.6%,其中氨氮的去除率最高,化学需氧量(CODMn)的去除效果并不显著,各实验周期的污染物降解趋势均符合一级动力学降解模型.经生物相分析揭示:随着复合生态系统运行延续,系统内微生物、藻类的种类及Shannon-Weiner index等多样性指数呈不断增长趋势,表明复合生态系统水质改善后更适于多种类细菌与藻类生存与繁殖;复合生态系统中的菌、藻、水生植物及其表面附着的生物膜对污染物的去除具有协同作用,强化了生态沟渠的自净能力.     

溶藻细菌Microbacterium oleivoran 溶藻进程与叶绿素降解动力学

从太湖土著花鲴鱼肝、肠等内脏中筛选出7株具有溶藻功效的菌株,其中溶藻率最高的1株菌命名为GHJ,经DNA测序并构建系统发育树,确定该菌属于微杆菌属(Microbacterium oleivoran),以太湖流域常见藻类———铜绿微囊藻为溶藻对象,以叶绿素a(Chla)含量变化表征溶藻特性,初步揭示溶藻进程中的GHJ菌生长动力学和铜绿微囊藻降解动力学机制,探讨了二者相关关系.结果表明,GHJ的溶藻进程是通过直接溶藻与间接溶藻协同作用,破碎并溶解藻细胞,其在牛肉膏蛋白胨培养基中生长曲线符合Logistic生长模型,动力学方程为■,R~2=0.9797.菌藻比为1:12时的溶藻率最高达到99.60%,此条件下叶绿素与溶藻时间之间的关系符合一级动力学模型[Chla]=111.96×e~(-0.21t),R~2=0.8997;所取菌藻体积比在1∶8—1∶50范围内的叶绿素减少量与溶藻过程时间关系均符合一级动力模型,R~2介于0.6897—0.8997之间,GHJ菌在整个溶藻过程中溶藻趋势相同.本研究可为溶藻菌菌种来源和溶藻过程其他工程应用提供基础理论支撑.     

二氧化氯催化氧化处理高浓度橡胶促进剂废水的研究

以橡胶促进剂废水为研究对象,采用二氧化氯（ClO2）对高浓度橡胶促进剂废水进行催化氧化实验。重点考察了二氧化氯（ClO2）在不同反应条件下处理废水的效果和反应的影响因素及处理后出水的可生化性。设计了在不同反应时间、pH值、试剂投加质量浓度等条件下COD的去除实验。结果表明：二氧化氯（ClO2）处理橡胶促进刹废水的最佳操作条件为：反应时间为2h,pH值为9、二氧化氯（ClO2）（以有效氯计）的投加量的质量浓度为500mg／L,COD去除率能够达到85％以上;催化氧化提高了废水的B／C比,出水经过生化处理后可达标排放。     

藻毒素降解菌CQ5对MC-LR粗提液的降解动力学

针对近年来采用微生物法降解水体中的微囊藻毒素(microcystins,MCs)这一研究热点问题,以本课题组前期从太湖芦苇荡底泥中筛出的耐硼赖氨酸芽孢杆菌CQ5(Lysinibacillus boronitolerans)为考察对象,研究微生物对MC-LR的降解动力学.分别采用Logistic生长方程和Monod动力学方程构建菌株CQ5细胞生长动力学模型和MC-LR降解动力学模型.结果表明,菌株CQ5在以MC-LR粗提液为碳、氮源的无机盐培养基中的生长曲线符合Logistic生长模型,其中菌株生长环境承载量K为1.306,菌株生长平均速率r为0.1685,无量纲参数a为1.688;该菌株在6 d内可使MC-LR的浓度由14.12μg·L~(-1)降至1.57μg·L~(-1),降解率达88.86%,其一级反应速率常数k为0.3698,半衰期t_(1/2)为1.88 d;该降解过程中MC-LR浓度、菌株细胞密度和MC-LR降解速率3者间的偶合关系符合低浓度下的Monod模型,其中υ_max/K_s为0.342;一级反应动力学方程式S=e~(2.648-0.3698t)和Monod模型方程式S=14.12e~(-0.342Nt)(N=1.08)均可模拟预测降解体系中的MC-LR浓度,二者的模拟结果高度一致.本文可为研究微生物降解MC-LR的机理和推动MC-LR降解菌的工程应用提供理论参考.