拟除虫菊酯类农药的降解与代谢研究进展

拟除虫菊酯类农药残留引发各种环境污染和食品安全问题,文章主要综述了该农药的生物降解、光降解和生物代谢三个方面的国内外研究现状。生物降解是其分解代谢的重要环境过程之一,微生物、哺乳动物、水生生物、昆虫及植物等对拟除虫菊酯的代谢都具有不可替代的作用,其中微生物降解菌的分离、微生物的酶促降解及其衍生的基因工程菌技术迅速发展,为通过基因克隆高效表达拟除虫菊酯降解酶提供依据。合理利用光能可有效去除拟除虫菊酯,光敏化降解与光猝灭降解研究可有助于农药混配的效果分析。通过拟除虫菊酯在生物体内的代谢分析可为治疗人体农药中毒提供有效方法。文章还讨论了吸附作用、氧化作用对拟除虫菊酯的降解效果。     

泰乐菌素降解菌的分离及其酶促特性

从长期堆放泰乐菌素药渣附近的土壤中筛选到一株泰乐菌素高效降解菌株TS1,经过对其形态特征、生理生化特性以及16S rDNA序列分析,鉴定为越南伯克霍尔德氏菌(Burkholderia vietnamiensis)。以菌株TS1为研究对象,分别采用硫酸铵盐析法和冰浴超声波破碎法提取胞外和胞内粗酶液,考察了该粗酶液降解泰乐菌素的特性。结果表明:菌株TS1降解泰乐菌素的酶为胞内组成酶,粗酶液降解泰乐菌素的适宜温度为35℃,适宜pH为7.5,在温度为20~50℃,pH 5.0~8.0的条件下,粗酶液对泰乐菌素都能保持较高的降解活性,表明降解粗酶液具有较好的热稳定性和较宽的pH适应范围,其米氏常数Km和最大降解速率Vmax分别为0.33 mmol/L和1.89 nmol/(mg·min)。     

拟除虫菊酯类农药对水生生物的毒性评价研究

拟除虫菊酯类农药对水生生物的危害是当前农业环境的一大问题。作者进行了七项试验从不同角度探讨了拟除虫菊酯类农药对水生生物的毒性影响,为合理使用拟除虫菊酯类农药提供了科学依据。      

拟除虫菊酯类农药残留降解菌产气肠杆菌的分离、鉴定及降解特性研究

采用室内培养方法,从拟除虫菊酯类农药生产车间下水道驯化污泥中分离、筛选出1株可同时降解对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的高效菌株M6R9,经鉴定为产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes),并对其生理特性进行研究.结果表明,该菌为革兰氏阴性好氧型杆菌,大小约为长(0.8~1.9)μm、宽(0.5~1.0)μm,能够以3种菊酯农药为碳源生长.在通气、pH 7.0、温度(25~30)℃、接菌量D415 nm=0.2、农药浓度100 mg.L-1和转速180 r.min-1的环境条件下,对含有联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯各100 mg.L-1的混合培养基培养3 d,发现该菌对3种菊酯降解效果最好,降解率分别为55.74%、55.11%和56.96%,且降解过程满足一级动力学方程模型,降解半衰期(t1/2)分别为65.4、70.7和68.6 h.3种菊酯农药降解率与接菌量、通气量和振荡速率呈正相关.     

超高压液相色谱/质谱联用法测定水中拟除虫菊酯类农药研究

建立了水中6种拟除虫菊酯类农药的超高压液相色谱/质谱联用分析方法.对液相色谱和质谱两方面条件进行优化,采用多反应监测（MRM）模式分析,各组分在0.005～0.1 mg/L范围内线性关系良好,相关系数（R）均大于0.998;6种拟除虫菊酯类农药的最低检出限为0.000 5 ～0.002 mg/L,其中,溴氰菊酯的方法检出限满足《地表水环境质量标准》限值要求;各组分的加标回收率在92.8％～103％;相对标准偏差（RSD）均小于5％（n=6）.该方法简单、快捷,可用于实际水样的直接测定.     

拟除虫菊酯类杀虫剂的酶促降解

测定了降解菌Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐ．ＹＦ １１粗酶液对拟除虫菊酯杀虫剂的降解性能,粗酶液降解杀灭菊酯、甲氰菊酯、氯氯菊酯、溴氰菊酯氯菊酯、三氟氯氰菊酯的最适ｐＨ分别为８．０、８．５、８．０、８．０、９．０、７．５;米氏常数分别为４１．４、１３６．８、６５．４、２２２．８、５．２、８．６７ｎｍｏｌ／ｍｌ;最适温度为３２．５℃,该粗酶液在ｐＨ５．０－１０．５均具有降解活性。     

农药阿维菌素酶促降解的初步研究

从受阿维菌素长期污染土壤中分离到一株高效降解菌株,研究了其最适产酶条件:培养温度35℃,培养液起始pH值7.0,培养时间96h, Hg2+对该菌株产酶有显著的抑制作用.从该降解菌中提取的粗酶液在pH值7.5和37.5℃时显示最大的降解活性,其米氏常数(Km)为6.78nmol/mL,最大降解速率为81.5nmol/(minmg).     

降解拟除虫菊酯类农药的缺陷假单胞菌的分离、鉴定及降解特性研究

采用室内培养试验的方法,从拟除虫菊酯类农药生产车间下水道驯化污泥中分离、筛选出1株可同时降解联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的高效菌株MSRl4,经鉴定为缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta),并对其生理特性进行研究.结果表明,该菌为革兰氏阴性好氧型球形杆菌,大小为(O.3-0.7)μm,能够以3种菊酯为唯一碳源进行生长.在通气、pH 6.0-7.0、温度30℃、接菌量(OD415nm=0.2)和转速180 r·min-1的环境条件下,对含联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯各100 mg·L-1的混合培养基培养3d,发现该菌对这3种菊酯的降解效果最好,降解率分别为43.78%、43.91%和43.75%,且降解过程满足一级动力学方程模型,降解半衰期(t1/2)分别为97.6、106.6和101.9h.3种菊酯农药降解率与接菌量、通气量和振荡速率呈正相关.     

拟除虫菊酯农药暴露途径及对人体健康的影响

拟除虫菊酯类农药的使用量和施用范围逐年扩大,导致农药残留问题也逐渐显现。空气、土壤、水体及沉积物中的拟除虫菊酯类农药通过各种途径进入生物体内并通过食物链的流动最终在人体内汇集,影响人体健康。文章综述了拟除虫菊酯农药的饮食摄入与非饮食摄入2种暴露途径及对人体健康的影响,并针对易感人群婴幼儿的暴露途径及潜在风险进行了分析。     

拟除虫菊酯农药在茶叶中应用的安全性评价

采用田间模拟施药与气相色谱法研究了7种拟除虫菊酯农药在茶园生态环境中的降解动态,茶叶加工过程中的降解和泡茶过程的浸出率及其主要影响因子。根据实验结果推算出通过饮茶进入人体的农药量,结合农药的毒理特性,对拟除虫菊酯农药在茶园生态环境中应用的安全性进行了综合评价。结果表明,拟除虫菊酯农药在茶园中应用的安全性显著高于有机磷农药,在拟除虫菊酯农药之间,其安全性也有较大差异。本研究不仅为茶园使用农药的选择提供了依据,而且首次提出了一种农药对人体安全性的定量评价体系。     

甲烷丝菌混养促进螺旋藻自发酵产氢

采用只消耗乙酸盐而不消耗氢气的甲烷丝菌与螺旋藻混合培养,以提高螺旋藻利用自身多糖在自身氢酶作用下暗发酵产氢量.通过培养基调控提高了螺旋藻生长富集的总糖产量,当Na Cl浓度由239 mmol·L~(-1)增加到739 mmol·L~(-1),螺旋藻总糖产量提高了107.7%,达到0.54g·L~(-1).螺旋藻在黑暗厌氧条件下加入甲烷丝菌混养后的自发酵产氢量提高了33.8%,达到43.8 m L·g-1;液相主要代谢产物乙酸盐则提高了69.2%,达到1639.1μmol·g-1.同时,螺旋藻加入甲烷丝菌混养后自发酵过程的能量转换效率由6.7%提高到11.6%.甲烷丝菌通过消耗乙酸盐促进了螺旋藻自发酵产氢的乙酸途径反应正向进行,从而提高了氢气产量和能量转换效率.     

Density and nutritional condition of carabid beetles in wildflower areas of different age

Density and nutritional condition of the five carabid beetle species Agonum mülleri, Anchomenus dorsalis, Anisodactylus binotatus, Pterostichus vernalis and Poecilus cupreus was studied. Carabids were caught in sixteen 1–4-year-old wildflower areas, identified and counted, their nutritional condition was calculated and calculations were related to habitat parameters (i.e. wildflower area age, vegetation cover, soil water content, habitat size, surrounding landscape composition) and sex.Whereas the number of Anisodactylus binotatus caught responded positively to succession in wildflower areas, A. mülleri numbers tended to decrease and the other three species were unaffected. In a stepwise multiple regression species affiliation, sex and age of wildflower area explained together 98.5% of the variance in the pooled nutritional condition of Anchomenus dorsalis, Anisodactylus binotatus, A. mülleri and P. vernalis. Age of wildflower area alone explained 61.7% of the variance and age increased the nutritional condition of carabids. Correspondingly, nutritional condition of Poecilus cupreus was positively correlated with the age of wildflower area. Overall, the nutritional condition of the carabid assemblage studied increased from the first to the second year and then remained stable. To keep the proportion of 1-year-old wildflower areas low, wildflower areas should therefore be maintained for several years to improve the life conditions of carabid beetles and to enhance their beneficial effects in agroecosystems.     

凤眼莲对富营养化水体中氨氧化和反硝化微生物的影响

凤眼莲近年来广泛应用于富营养化淡水湖泊的生态修复中,但其对微生物的相互作用和对水体中氮素的去除鲜有报道.本研究在氮素去除过程中对比凤眼莲和细菌的相对重要性,并且检测浮游植物对硝化细菌和反硝化细菌相对丰度及多样性的影响.水体中氮素的去除率以及硝化和反硝化作用的潜在能力使用定量聚合酶链式反应(qPCRs)对硝化作用基因amoA和反硝化作用基因nirS/K进行检测,从微观角度研究富营养化水体中是否会受到凤眼莲存在的影响.结果表明,TN的减少在70d的实验周期中所有处理组表现较为一致,但凤眼莲存在的实验组在24h内TN和NH_4~+-N的去除上有显著的降低,并且amoA的丰度有所增加,nirS/K的丰度有所降低.T-RFLP结果表明亚硝化单胞菌在氨氧化微生物中占优势.凤眼莲的种植可以实现富营养化水体中NH_4~+-N的快速有效减少,且微生物的相互作用可以充分利用到淡水生态系统的修复中.     

Augmentation of tribenuron methyl removal from polluted soil with Bacillus sp. strain BS2 and indigenous earthworms

Tribenuron methyl (TBM) is a member of the sulfonylurea herbicide family and is widely used worldwide. In this study, TBM-degrading bacteria were enriched with TBM as potential carbon, nitrogen or sulfur source, and 44 bacterial isolates were obtained. These isolates were phylogenetically diverse, and were grouped into 25 operational taxonomic units and 14 currently known genera. Three representatives, Bacillus sp. strain BS2, Microbacterium sp. strain BS3, and Cellulosimicrobium sp. strain BS11, were selected, and their growth and TBM removal from culture broth were investigated. In addition, indigenous earthworms were collected and applied to augment TBM degradation in lab-scale soil column experiments. Results demonstrated that Bacillus sp. strain BS2 and earthworms significantly increased TBM removal during soil column experiments.     

生物炭对华北农田土壤N2O通量及相关功能基因丰度的影响

为了探寻施用生物炭对农田土壤氧化亚氮(N_2O)的减排效果和机制,于2015年3月27日至6月5日,利用盆栽实验研究了施用生物炭(CK,C1:5%,C2:10%,C3:15%,C4:30%)(质量分数)对华北农田土壤N_2O通量、氨单加氧酶(amo A)、亚硝酸盐还原酶(nir S、nir K)以及氧化亚氮还原酶(nos Z)基因丰度的影响.结果表明:(1)施用低量生物炭(5%)能够促进N_2O排放,施用中、高量生物炭可以起到抑制N_2O排放的效果,且生物炭用量为15%时减排效果最佳.(2)实验初期,施用生物炭对土壤硝化反硝化基因丰度影响较大,AOA和nir S基因丰度与生物炭施用量呈极显著正相关关系,nir K基因丰度与生物炭施用量呈显著正相关关系,AOB和nos Z基因丰度与生物炭施用量呈显著负相关关系;实验末期,AOA丰度与生物炭施用量表现为显著负相关关系,AOB丰度与生物炭施用量表现为显著正相关关系.(3)实验初期,N_2O排放通量与AOA、nir S基因呈现极显著的负相关关系,说明在土壤含水量较高的条件下,N_2O的产生受AOA、nir S基因丰度控制调节;实验末期,N_2O排放通量与nos Z基因呈现极显著正相关关系,说明在土壤含水量较低的条件下,N_2O的产生受nos Z基因丰度控制调节.本研究结果表明施用生物炭能够增加硝化反硝化功能基因丰度,并降低N_2O的排放,为华北农田合理施用生物炭提供了一定的理论依据.     

绿狐尾藻对铜绿微囊藻和羊角月牙藻的抑藻效应

分别将不同起始浓度(10~5、10~6、10~7、10~8和10~9ind.·L~(-1))的铜绿微囊藻和羊角月牙藻分组与绿狐尾藻进行共培养,连续10 d,每天测定各组铜绿微囊藻或羊角月牙藻的光密度值,用以确定绿狐尾藻对两种藻类不同浓度的生长抑制情况.结果表明,2. 5 g·(200 m L)~(-1)的绿狐尾藻对起始浓度为10~7ind.·L~(-1)和10~8ind.·L~(-1)的铜绿微囊藻具有明显的抑制作用;而对实验所设的所有起始浓度的羊角月牙藻生长均没有显著的抑制作用.并且,采用溶剂浸提与气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定的方法,分析了绿狐尾藻粉末浸提液和绿狐尾藻生长液中可能存在的化感物质,通过分析,确定棕榈酸是绿狐尾藻分泌的化感物质之一,并且发现了3种可能是绿狐尾藻分泌的新型化感物质:3-乙基-3-甲基庚烷、磷酸三乙酯和酞酸二丁酯.     

Interspecific utilisation of wax in comb building by honeybees

Beeswaxes of honeybee species share some homologous neutral lipids; but species-specific differences remain. We analysed behavioural variation for wax choice in honeybees, calculated the Euclidean distances for different beeswaxes and assessed the relationship of Euclidean distances to wax choice. We tested the beeswaxes of Apis mellifera capensis, Apis florea, Apis cerana and Apis dorsata and the plant and mineral waxes Japan, candelilla, bayberry and ozokerite as sheets placed in colonies of A. m. capensis, A. florea and A. cerana. A. m. capensis accepted the four beeswaxes but removed Japan and bayberry wax and ignored candelilla and ozokerite. A. cerana colonies accepted the wax of A. cerana, A. florea and A. dorsata but rejected or ignored that of A. m. capensis, the plant and mineral waxes. A. florea colonies accepted A. cerana, A. dorsata and A. florea wax but rejected that of A. m. capensis. The Euclidean distances for the beeswaxes are consistent with currently prevailing phylogenies for Apis. Despite post-speciation chemical differences in the beeswaxes, they remain largely acceptable interspecifically while the plant and mineral waxes are not chemically close enough to beeswax for their acceptance.     

江苏陆地海岸线绿潮藻种类组成及分布特征

2012年12月—2013年5月对江苏启东蒿枝港至连云港西大堤长约730 km岸线内的69个岸滩堤坝站点进行了绿潮藻种类组成及数量分布调查.结果表明:绿潮藻出现的站点占总设置站点的26.09%,出现绿潮藻岸线长度约占整个江苏调查岸线长度的22.83%;岸滩上绿潮藻主要生长在沿岸石堤、养殖围坝和植被较浅相对稀疏的草滩上,绿潮藻种类组成主要有浒苔(Ulva prolifera)、曲浒苔(Ulva flexuosa)和缘管浒苔(Ulva linza).1—3月浒苔为主要优势种,4—5月曲浒苔为主要优势种,缘管浒苔在历次调查中其湿重生物量均很低.5月岸滩上固着绿潮藻量约36.7 t,不及海上飘来附着在岸滩上绿潮藻量的1/10,岸滩上固着绿潮藻中浒苔的量约为同期海上飘来浒苔湿重生物量的0.6%,岸滩堤坝不会是引起绿潮暴发的主要源头.     

松属植物地质历史及生物地理演变

松属（Pinus L.）约113种,是松科现代属中最原始的类群。松属植物种类丰富且研究领域广泛,对其已经积累的资料数据进行系统梳理总结十分必要。本文通过总结国内外松属大化石资料,结合分子系统发育、地质背景和地理隔离事件讨论了其地史分布及植物地理学意义;该属化石在早白垩世至全新世地层中均有记录。化石证据表明松属很可能在早白垩世（之前）起源于西欧地区,从这一起源地通过北大西洋陆桥扩散到北美洲东部,而东亚的类群可能是从北美洲西部经过白令陆桥散布的。在晚白垩世分化出双维管束松亚属Subgenus Pinus L.及单维管束松亚属Subgenus Strobus (D. Don) Lemmon,前者更接近祖先类群。古新世由于全球显著增温以及白垩纪末期大灭绝等地质事件的影响使松属数量急剧减少,在晚始新世至中新世时期随着气温转凉转冷再次分化扩散,中新世达到其发展高峰且分布面貌与现代类群近似。松属多样性时空历史可能和新生代气候变迁及晚新生代构造运动塑造的山地隆升等环境变化紧密相关。     

光倒刺鲃、白鲢协同投放抑制丝状藻(水绵)藻华围隔研究

为探究高效与安全抑制丝状藻藻华的方法,利用光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)、白鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的食性特点,研究了不同密度(低密度(L)40 g·m-3、高密度(H)80 g·m-3)与不同投放比例(光倒刺鲃∶白鲢=3∶1、1∶1、1∶3)协同作用下,对围隔内水体丝状藻水绵(Spirogyra sp.)的抑制效果,以及对水生植物和水质的影响.结果表明,光倒刺鲃可以显著摄食丝状藻水绵,且在低密度、高比例(3∶1)时,即对丝状藻的生长具有明显抑制作用.高密度(80 g·m-3)投放光倒刺鲃、白鲢,无论比例如何,都会引起水体水质下降,引起轻微富营养化,并导致浮游藻类生物量上升,不适用于本试验水体.在本试验条件下,高密度(80 g·m-3)投放条件下,白鲢可以抑制浮游生物总量,H(1∶3)、H(1∶1)组中,呈现藻类小型化的趋势;而在低密度(40 g·m-3)投放条件下,未发现浮游藻类有小型化趋势.本试验L(3∶1)组,即光倒刺鲃30 g·m-3、白鲢10 g·m-3,可以有效控制试验水体丝状藻水绵滋生,且能够兼顾改善水质.