磷酸三酯水解酶空间结构及催化水解机理研究进展

磷酸三酯水解酶(PTH,EC 3.1.8)能够催化水解一类人工合成、高毒的有机磷酸酯类化合物(Or ganophos phate,OP),包括有机磷农药和有机磷神经性毒剂.本文全面系统地综述了一些重要PTHs的分子结构特征和催化机制,包括有机磷水解酶(OPH)、甲基对硫磷水解酶(MPH)、有机磷水解酶C2(OPHC2)、二异丙基氟磷酸酯酶(DFPase)、人血清对氧磷酶(PON1)和有机磷酸酐酶(OPAA).通过对以上不同类别PTHs结构与催化机制的比较与分析,发现其一级结构、空间结构以及催化水解OP的机理存在明显的差异,但也具相似特征,所有PTHs均为金属依赖水解酶,其空间结构活性腔位置均具双金属核活性中心和与底物分子结合的三个疏水性口袋,此特征说明其共同享有PTH活性.目前,针对PTH天然底物的研究还相对不足,多数PTH在生物体内的作用还知之甚少.未来应结合天然底物的结构,进行更为深入的PTH催化水解机制研究.     

甲萘威在水环境中的水解及其影响因素

选择pH值、温度、水质和浓度四个因素对甲萘威在水中水解的影响进行了研究.结果表明,pH值和温度是两个主要的影响因素,碱性和高温都会促使甲萘威的水解反应加快.甲萘威在去离子水中的水解速率和在河水中的水解速率相差不多,但这种差别随pH值的增大而有所增加,说明河水中的一些无机离子和腐殖酸等对甲萘威的水解有一定的影响.而不同浓度的甲萘威也对水解速率有所影响.在pH值为7,温度30℃下,甲萘威很容易水解,其半衰期大约只有120h.     

农药阿维菌素在水中的光解动态及机理

为了科学评价农药阿维菌素的环境安全性,采用室内模拟方法研究了其在水环境中的光解动态,考察了波长、光强和添加物质等对阿维菌素光降解的影响,进而利用LC/MS鉴定了其主要降解产物,并对降解机理进行了初步探讨.结果表明:紫外灯辐射波长对阿维菌素的光解速率影响较大,波长越短,越有利于阿维菌素的光降解;模拟太阳光强度越大,阿维菌素的光解速率越快;1%H_2O_2、0.1%TiO_2和10%丙酮作为添加物质都能加快阿维菌素的光解进程;通过分析阿维菌素光解产物的TIC图和质谱图,可能主要有两种代谢产物,分析了其降解途径及机理.     

饮用水氯化消毒新副产物TCMCD的水解机理

研究了一定温度和pH值条件下2,2,4-三氯-5-甲氧基-环成4-烯-1,3-二酮(TCMCD)的水解机理,结果表明,TCMCD在水中发生不可逆的水解反应,生成2,5-二氯-3-羟基-4-甲氧基-环戊-2,4-二烯酮(DHMCD)和3-氯-2-羟基-4-甲基-5-氧-2,5-二(氢)-呋喃-2-甲酸(CHMDFC)或二者的镜像异构体,CHMDFC继续反应生成3-氯-2-甲氧基-4-酮-戊-2-烯二酸(CMPE),pH值升高,水解速率加快,而温度对高pH值条件下TCMCD的水解影响更大.     

DLL-1菌对甲基对硫磷农药的降解作用及其降解机理

研究了假单胞菌 (DLL - 1)在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能与影响因素及其降解机理。结果表明 ,当菌体浓度为 10 5个·ml-1时 ,即发生快速的降解作用 ,3h时 ,降解率达 88.5 %。在pH为 5 .0、7.0和 9.0条件下 ,DLL - 1菌均产生对甲基对硫磷农药的高效降解作用。采用气相色谱 -质谱联用技术与离子色谱法 ,测定了DLL - 1菌 -甲基对硫磷作用过程产生的中间产物和最终产物 ,表明对硝基苯酚为主要中间产物 ,且DLL - 1菌能将其进一步降解为NO2 -和NO3 -。     

生物活性炭作用机理及其在废水处理中的应用

生物活性炭技术是在生物膜技术和活性炭吸附技术基础上发展起来的一种新而有效的废水处理技术.本文分析了生物活性炭去污机理,并结合小试试验、工程实例探讨了这一新技术的应用范围.     

手性农药的环境行为研究进展

手性农药由于其对映体选择性,在环境中具有特殊的归宿.研究其环境行为有助于准确评价生态系统和人体健康的风险性.文章综述了手性农药的研究进展,指出高效液相和气质联用法是不同环境介质中手性农约的主要分离分析方法;利用手性农药的对映体分数可研究农约在土壤-大气,水体-大气间的迁移过程;一些手性农药在土壤、水体和动物体内中发生的选择性降解与累积与微生物或特异性的酶有直接关系,可利用此性质修复被污染的土壤;归纳了在手性农约污染环境风险研究中应注意的问题;加强手性农约在环境中的选择性降解动力学、对映体转化及毒理学机制研究,并最终深人到代谢机理、蛋白和基因水平上,阐述产生手性对映体选择性的根源将是未来研究的方向.     

盐沼植物群落研究进展：分布、演替及影响因子

盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,在我国分布广泛。盐沼湿地生态系统敏感、脆弱且具有重要的生态系统服务功能。理解盐沼植物群落时空分布动态的一般规律与生态学机制,是开展盐沼生态系统研究的基础与关键。海陆交界的特殊环境特征是影响盐沼湿地植物群落的空间分布及演替过程的主要因素。在海洋潮汐作用下,盐沼湿地中的盐度、水淹强度、氧化还原电位等非生物因子往往呈梯度分布,这也导致了生物群落中种内、种间关系的变化。在非生物及生物因子的共同作用下,盐沼植物群落也往往沿高程梯度呈带状分布。环境变化是盐沼植物群落演替的驱动因素,在海岸线相对较为稳定的盐沼,植物群落的演替多属自发演替,而在靠近的大型河口的一些持续淤涨的盐沼,植物群落演替通常属于异发演替。沿海地区的水产业、流域上游及沿海地区的工程、污染及生物入侵等直接或间接的人类活动已对盐沼湿地植物群落的产生了深刻影响。经过数十年发展,国际上盐沼植物群落学研究的热点领域主要包括盐沼植物群落与其他生物群落的相互关系、植物群落在盐沼生态系统过程中的作用等。在全球变化背景下,盐沼植物群落对气候变化与海平面升高也日益成为盐沼植物群落学相关的热点。     

森林生态系统土壤呼吸时空异质性及影响因子研究进展

土壤呼吸是全球碳循环的一个重要流通途径,是大气CO2的重要来源之一,是陆地碳循环的重要环节,对温室气体的排放产生直接影响,且关系到科学把握全球变化背景下CO2的排放动态,在全球碳收支中占据重要地位,越来越受到各国学者的广泛关注。在全球变化背景下研究土壤呼吸的时空异质性及其影响因子,可为探索陆地生态系统在碳循环方面的碳源/碳汇功能和揭示“碳失汇之迷”,以及减缓气候变暖等方面提供有力的依据。作为一个复杂的生物学与生态学过程,土壤呼吸受到气候、生物以及非生物等因子的影响而呈现时空异质性,并随着各种干扰因子影响的增强,人为因素的作用亦越来越大,该文阐述了森林生态系统土壤呼吸作用的时空动态变化规律、并探讨了影响土壤呼吸速率的各种影响因子,剖析了导致土壤呼吸时空异质性的影响因子,指出自然因子、生物因子和干扰因子共同驱动着土壤呼吸的时空动态变化。并对森林生态系统土壤呼吸作用的模型模拟方面的研究进展进行了综述。最后讨论了森林土壤呼吸时空异质性研究中存在的相关问题,同时提出了今后土壤呼吸研究中应关注的问题,同时对森林生态系统土壤呼吸时空异质性及影响因子的研究方向进行了展望。     

生物质炭对农田温室气体排放的作用效应及其影响因素探讨

气候变暖已成为当今全球关注的焦点。农田生态系统作为CO2、CH4、N2O等温室气体的主要排放源,在全球温室效应中起重要作用。近年来,由于生物质炭在改善土壤性质,提高土壤碳汇和控制农业温室气体排放方面的巨大应用潜力,特别是对土壤碳的增汇减排作用,已成为土壤学和环境科学的研究热点。目前,关于生物质炭在农田温室气体排放方面的影响研究主要集中在我国华中、太湖平原、成都平原等地。然而由于受空间地域、实验条件等因素的差异,众多学者开展生物质炭作用于农田温室气体排放的研究结果不尽相同,也未曾见有报道从影响因素的角度深入探讨其作用机制。综述对比了近几年来国内外关于生物质炭对农田温室气体排放的影响研究,并从生物质炭的种类、施炭量、应用的土壤类型以及耕作方式和施肥条件等因素探讨了生物质炭对农田温室气体排放的作用机制。旨在通过改变生物质炭的种类和施炭量等条件,从而为抑制农业温室气体的排放乃至缓解全球气候变化提供可靠的科学依据。综合各项研究发现,秸秆炭在抑制农田温室气体排放方面要优于其他种生物质炭;40 t·hm-2的施炭量是一个既能提高作物产量又能实现固碳减排目标的较好选择;单作物耕作方式和合理的保护性耕作技术有利于减少农田温室气体的排放;在肥料的施用选择上,施用氮磷钾有机肥比普通氮肥更能有效地减少农田温室气体的综合排放效应。然而,从微生物活性和群落结构变化的角度深入探讨生物质炭作用于农田温室气体排放的微观机理及其温室气体减排还仍需进一步的研究。     

高强度连作下露天菜地土壤次生盐渍化及其影响因素研究

采集佛山市南海区露天菜地表层土壤,测定其硝酸盐含量和全盐量,分析珠江三角洲典型区域蔬菜地土壤次生盐渍化的发生现状和原因,为制定合理的施肥和管理措施提供科学依据。结果表明,1)136个土壤样本硝态氮质量分数在1.070～854.4mg/kg,平均值为194.3mg/kg,有19.9%的土壤样本硝态氮质量分数超过300mg/kg,已达到极高水平;全盐质量分数在0.02～2.7g/kg,平均值为1.2g/kg,有12.5%的土壤样本全盐质量分数已超过2.0g/kg的轻度盐化标准。2)土壤硝态氮质量分数与全盐质量分数之间具有一定的相关性,经统计检验相关系数达极显著水准(r=0.5665,n=131,P<0.01)。3)高强度连作露天菜地土壤的硝态氮质量分数和可溶性盐分浓度已经接近多年塑料大棚水平。4)综合而言,导致土壤次生盐渍化的原因有气候条件、土壤质地、地下水位、灌溉方式、不合理施肥等,而过量施肥及高强度连作可能是引起南海区露天菜地土壤次生盐渍化的主要因素。     

太湖梅梁湾水体微囊藻毒素含量的季节变化特征及其影响因素研究

采用高效液相色谱法对太湖梅梁湾水体中微囊藻毒素的质量浓度进行春、夏、秋、冬4个季节的监测,分析了梅梁湾水体中微囊藻毒素（MC-RR,MC-YR,MC-LR）质量浓度的季节变化特征及其与水体中总氮、总磷、CODMn和浮游藻类等富营养化指标的相关关系。分析结果表明：MCs夏季（8月份）质量浓度最高,为（0.78±0.99）μg.L-1,其次为春季（5月份）和秋季（11月份）,分别为（0.43±0.96）和（0.50±1.12）μg.L-1,冬季（2月份）质量浓度显著降低,为（0.14±0.27）μg.L-1;水体中MCs的检出质量浓度与常规水化学指标之间相关性分析表明：MC-LR的质量浓度与TP的质量浓度呈极显著正相关与TN/TP呈极显著负相关（P〈0.01）,与CODMn呈显著正相关（P〈0.05）;水体中MCs的检出质量浓度与浮游藻类生物量相关性分析表明：水体中MCs的检出质量浓度与微囊藻及蓝藻生物量有显著相关关系,太湖梅梁湾的藻毒素主要由微囊藻属（Microcystis）产生。     

三唑酮的酸性、中性和碱性水解动力学研究

三唑酮在不同pH值和温度条件下水解动力学的测定结果表明:三唑酮在酸性条件下比较稳定,不易水解,但随体系pH值的升高,水解速度加快。温度升高有利于三唑酮的水解反应,酸性条件下水解活化能最大,温度升高对反应速率的影响最大。     

太湖梅梁湾水体微囊藻毒素含量的季节变化特征及其影响因素研究

采用高效液相色谱法对太湖梅梁湾水体中微囊藻毒素的质量浓度进行春、夏、秋、冬4个季节的监测,分析了梅梁湾水体中微囊藻毒素(MC-RR,MC-YR,MC-LR)质量浓度的季节变化特征及其与水体中总氮、总磷、CODMn和浮游藻类等富营养化指标的相关关系。分析结果表明:MCs夏季(8月份)质量浓度最高,为(0.78±0.99)μg.L-1,其次为春季(5月份)和秋季(11月份),分别为(0.43±0.96)和(0.50±1.12)μg.L-1,冬季(2月份)质量浓度显著降低,为(0.14±0.27)μg.L-1;水体中MCs的检出质量浓度与常规水化学指标之间相关性分析表明:MC-LR的质量浓度与TP的质量浓度呈极显著正相关与TN/TP呈极显著负相关(P<0.01),与CODMn呈显著正相关(P<0.05);水体中MCs的检出质量浓度与浮游藻类生物量相关性分析表明:水体中MCs的检出质量浓度与微囊藻及蓝藻生物量有显著相关关系,太湖梅梁湾的藻毒素主要由微囊藻属(Microcystis)产生。     

典型产业承接区土壤砷含量的空间分布特征及影响因素

本文以揭阳市为研究区域,采集了1330个表层土壤(0-20 cm)样品和331个深层土壤(150-200 cm)样品,利用富集因子法分析了表层土壤中As的污染状况,通过GIS空间分析技术以及单因素分析法探究了土壤As的空间分布特征以及影响因素.结果表明,研究区表层土壤As含量的均值为6.03 mg?kg-1,低于该区土...     

环境微塑料与有机污染物的相互作用及联合毒性效应研究进展

环境微塑料可吸附有机污染物,并与有机污染物进行相互作用从而改变其毒性效应,增加微塑料的治理难度.本文就全球范围内微塑料与有机污染物的相互作用及毒性效应的研究进展进行综述,分析不同介质中微塑料与有机污染物的共存水平、吸附机理、影响因素以及联合毒性效应等.研究表明,微塑料可作为多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、六...     

哒嗪硫磷水解与土壤降解研究

采用室内模拟方法,研究了哒嗪硫磷在东北黑土、江西红壤和南京黄棕壤3种不同类型土壤中的降解特性及pH、温度和表面活性剂（SDS）浓度对水解的影响。结果表明,哒嗪硫磷水解速率随pH值与温度的升高而显著加快,在15℃、pH 5缓冲溶液中水解半衰期为216.56 d,在35℃、pH 9缓冲溶液中半衰期为3.47 d,平均温度效应系数为2.98。SDS能显著抑制哒嗪硫磷水解,且随着浓度的增大抑制作用增强。哒嗪硫磷在3种土壤中的降解速率依次为南京黄棕壤〉东北黑土〉江西红壤,半衰期分别为10.27、78.75、105.00 d,降解速率随土壤pH值的增大而增大。灭菌处理下,哒嗪硫磷在3种土壤中半衰期显著延长,其中在南京黄棕壤中半衰期延长近10倍,哒嗪硫磷在土壤中降解主要为微生物降解。     

Adsorption behavior of antibiotic in soil environment: a critical review

Antibiotics are used widely in human and veterinary medicine, and are ubiquitous in environment matrices worldwide. Due to their consumption, excretion, and persistence, antibiotics are disseminated mostly via direct and indirect emissions such as excrements, sewage irrigation, and sludge compost and enter the soil and impact negatively the natural ecosystem of soil. Most antibiotics are amphiphilic or amphoteric and ionize. A non-polar core combined with polar functional moieties makes up numerous antibiotic molecules. Because of various molecule structures, physicochemical properties vary widely among antibiotic compounds. Sorption is an important process for the environment behaviors and fate of antibiotics in soil environment. The adsorption process has decisive role for the environmental behaviors and the ultimate fates of antibiotics in soil. Multiply physicochemical properties of antibiotics induce the large variations of their adsorption behaviors. In addition, factors of soil environment such as the pH, ionic strength, metal ions, and organic matter content also strongly impact the adsorption processes of antibiotics. Review about adsorption of antibiotics on soil can provide a fresh insight into understanding the antibiotic-soil interactions. Therefore, literatures about the adsorption mechanisms of antibiotics in soil environment and the effects of environment factors on adsorption behaviors of antibiotics in soil are reviewed and discussed systematically in this review.     

超声辅助碱解消除沉积物样品多氯联苯检测中有机氯农药的干扰

将超声辅助碱液分解杂质与溶剂萃取相结合,建立了一种快速高效净化、萃取沉积物中多氯联苯(PCBs)的气相色谱分析方法.超声辅助条件下,在2.0 mol.L-1的NaOH甲醇溶液中超声10 min,利用NaOH甲醇溶液的碱解作用即可使有机氯农药(OCPs)完全分解,在利用有机溶剂萃取沉积物中PCBs的同时消除OCPs等干扰.在优化的实验条件下,PCBs各单体的回收率在72.1%—113.7%,相对标准偏差在0.4%—6.3%(n=6)之间.气相色谱图显示,碱解净化后杂质含量显著减少,基线得以明显改善,能满足定性定量检测的要求.利用建立的方法测定了长江口以南海域表层沉积物中PCBs的含量及其分布,24种PCBs的总含量在39.7—493.4 pg.g-1之间,总体上表现为近岸含量较高,同时自长江口沿闽浙沿岸自北向南呈现增高趋势.