浮游动物DNA宏条形码标志基因比较研究

DNA宏条形码技术作为一种新型生物监测方法,在未来生态环境监测中有巨大的应用潜力。目前,浮游动物DNA宏条形码监测仍在发展阶段,需要首先对其(采样方法、引物选择和数据分析等)进行标准化和调整,然后才能用于常规流域生态监测。其中,如何选择合适的PCR扩增引物是DNA宏条形码生物监测标准化的关键问题之一。本研究比较了COI、18SV9和16S通用引物在浮游动物DNA宏条形码监测中的差异,为初步建立规范化的浮游动物DNA宏条形码监测方法提供技术支撑。结果表明,16S引物对浮游动物具有更好的特异性,其产生的操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)有88.1%属于浮游动物。虽然18SV9引物具有更高的物种覆盖度,不仅能扩增出浮游动物,还能扩增出大量藻类和真菌,但其物种识别敏感性较差,不适合浮游动物物种水平多样性监测。COI引物的浮游动物物种特异性、物种覆盖度和物种识别敏感性都适中,检出的浮游动物物种数量高于18SV9引物和16S引物,更加适合浮游动物DNA宏条形码监测。     

肥煤自燃全过程热动力学特征参数研究

实验测定了林西矿肥煤样品30~900℃煤自燃全过程热动力学特征参数,得出:TG/DTG曲线显示煤样DTG初始临界温度45℃,干裂温度122℃,活性温度195℃,增速温度265℃,质量极大值温度342℃,着火温度465℃,最大热失重速率温度515℃和燃尽温度690℃;DSC曲线显示,煤样初始放热温度60℃、最大热释放速率温度511℃。结合TG-DTG-DSC曲线综合分析可知,煤温达到510℃左右时煤样反应最剧烈。由煤自燃标志气体测定实验系统得出:煤温130℃后CO,CO 2释放量迅速增加,210℃增加速度下降;CH 4,C 2 H 6含量变化具有规律性且两者变化相近;C 2 H 4出现温度为130℃;C 2 H 4/C 2 H 6比值在190~350℃有较强的规律性,呈上升趋势且上升速度较快;350℃之后,CH 4,C 2 H 6,C 2 H 4体积分数均开始急剧增大;C 2 H 4/CO与C 2 H 4/CO 2变化趋势大致相同,在130~350℃时缓慢增长,达到350℃后比值呈指数形式上升。经拟合曲线,得到活化能的3个突变点温度:70,180,220℃,其中180℃与交叉点温度相吻合。通过以上研究,得到了肥煤自燃全过程的热力学特征参数,为实际生产中防治煤自燃提供了理论依据。     

直链烷基苯指示城市化过程初步研究

本研究以深圳市作为典型城市化地区代表,以直链烷基苯(LABs)作为环境分子标志物,在分析土壤LABs空间分布特征基础上,通过土壤LABs污染水平与城市化过程指标的相关分析,对直链烷基苯指示城市化过程可能性开展初步研究.结果表明,城市化过程中人口规模、用水状况、城市建设、收入与消费及产业结构这5个方面的因素与土壤中LABs污染水平均有相关性,表明环境LABs水平与城市化过程相关,可以作为环境分子标志物用于指示城市化过程.     

基于光合色素的化学分类法在淡水藻类研究中的应用

采用反相高效液相色谱技术(RP HPLC)系统研究了我国主要淡水藻类--蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻和隐藻等的光合色素，在8种纯培养藻类中共确定类胡萝卜素、叶绿素及其衍生物19种。分离到的主要标志性色素按洗脱时间分别为脱植基叶绿素a、19′ 丁酰氧岩藻黄素、叶绿素c、脱镁叶绿素a、多甲藻素、甲基脱植基叶绿素a、岩藻黄素、新黄质、紫黄质、蓝藻叶黄素、硅甲藻黄素、硅藻黄质、叶黄素、玉米黄素、叶绿素b异构体、叶绿素b、叶绿素a异构体、叶绿素a和β 胡萝卜素；其中在纯培养的铜绿微囊藻中首次鉴定到19′ 丁酰氧岩藻黄素；通过官桥基地的实际监测，证实了该技术应用的可行性，为基于HPLC分析技术的浮游植物化学分类法提供了理论依据。     

Spore inhibition-based enzyme substrate assay for monitoring of aflatoxin M1 in milk

A spore germination-based concept and its transformation into a field level prototype for monitoring aflatoxin M₁ (AFM₁) in milk was developed. Initially, 15 strains of Bacillus spp. procured from different culture collection were screened for AFM₁ sensitivity using spot assay and marker strain showing inhibition at 0.5 ppb was selected based upon maximum zone of inhibition. The selected strain B. megaterium 2949 was further screened for different enzymes activities and subsequently its spores were produced to an extent of 73.13% ± 3.197% in newly developed sporulation medium containing beef extract (0.0075% ± 0.0004%), yeast extract (0.015% ± 0.001%), peptone (0.0375% ± 0.0016%), and sodium chloride (0.0375% ± 0.0018%). A spore germination-based concept/ assay was optimized by immobilizing spores in eppendorf with pretreated milk (80°C/15 min) containing germinant and chromogenic substrate followed by incubation at 37°C. The appearance of sky blue color within real time of 45 min indicated spores germination and release of specific marker enzyme such as acetyl esterase and its specific action on chromogenic substrate which demonstrates absence of AFM₁ in milk. However, if there was no color change, presence of AFM₁ at 0.5 ppb MRL was denoted by Codex. The developed concept on AFM₁ detection was validated and a correlation of 0.97 was established with AOAC approved Charm 6602 and ELISA at Codex MRL with minimal false positive and negative results. The cost effective test has potential application in dairy farms, manufacturing, and R&D units for routine monitoring of AFM₁ in milk.     

管道站场基础沉降远程在线监测评价系统设计

为解决部分站场地基承载力不足,经过长期运营部分站场基础沉降不同步,造成的管道弯曲甚至管道破裂问题,提出1种由位置标识物来实现实时准确采集站场基础位移数据的方法,研制1套基于激光测距技术的基础沉降远程在线监测评价系统;系统软件根据实时采集的沉降量与历史监测数据比对,评价站场运行状态,并给出基础沉降安全储备。结果表明:结合历史监测数据可预测站场基础下一检修周期的沉降状况,给出是否需要在检修期内对站场基础进行维护的建议。系统可有效预防基础沉降带来的安全隐患,减小管道破损带来的经济损失。