荇菜(Nymphoides peltatum)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制效应及其机制

构建了荇菜(Nymphoides peltatum)与以铜绿微囊藻为优势种的自然藻体共培养系统,分析系统中各藻种藻细胞密度、藻体叶绿素a含量、荇菜生长指标及水下[光]照度的变化;同时以荇菜种植水配置培养基,在适宜光照条件下培养铜绿微囊藻,分析藻类生长生理指标随时间的变化.结果表明:共培养系统中藻类总藻细胞密度显著下降(P<0.05),其中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)藻细胞密度下降最为明显,40 d时比初始藻细胞密度减少了94.68%,而三角四角藻(Tetraedron minimum)数量逐渐增多,成为优势藻种,表明荇菜对铜绿微囊藻生长具有明显抑制作用.共培养系统中荇菜鲜重、水下20 cm深处光衰减率均与藻类叶绿素a含量呈显著负相关(P<0.05),表明藻细胞光合能力的大小与荇菜植株的生长及其产生的遮光作用密切相关.随培养时间延长,添加荇菜种植水的培养基中铜绿微囊藻藻细胞光密度值(D650)下降明显;叶绿素a、藻胆蛋白(包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白)相对含量均有不同程度的下降,培养9 d后4者相对含量分别降至5.27%、15.53%、21.11%和48.48%;藻细胞Ca2+Mg2+-ATP酶活性下降明显,表明荇菜种植水中存在着某种对铜绿微囊藻产生抑制作用的活性物质,通过对铜绿微囊藻光反应系统(PS Ⅰ和PS Ⅱ)的作用来阻碍藻细胞光合作用进程,抑制藻类生长,说明除了遮光效应外,分泌抑藻活性物质也是荇菜抑制铜绿微囊藻生长的重要机制.     

FDA-PI双色荧光法检测蓝藻细胞活性的研究

对FDA-PI双色荧光法检测水华鱼腥藻和铜绿微囊藻的活性进行了研究,用荧光显微镜对染色结果进行测定.结果表明,在蓝色光激发下(495nm),活细胞被双醋酸荧光素FDA染成亮绿色,死亡细胞被碘化丙锭PI染成红色.染色效率与原植体类型和细胞密度有关.对细胞密度为6×107—7×109个·l-1的铜绿微囊藻,FDA染色效率可达94%以上.对细胞密度为4×107—5×108个·l-1的水华鱼腥藻,FDA染色效率可达91%以上,但细胞密度增大到5×109个·l-1时,由于藻丝体易卷曲在一起,FDA染色率下降到67%.对死亡细胞,PI染色率基本都可达到100%.因此,用FDA-PI检测活细胞和死亡细胞混合的细胞悬液,可根据细胞所发出的不同荧光而判断细胞活性.     

纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应

为了探讨AgNPs对典型微藻的急性毒性效应及其机制,采用柠檬酸钠还原法制备AgNPs,以摇瓶实验法评估了不同浓度的AgNPs和Ag+对铜绿微囊藻和普通小球藻叶绿素a含量、形态结构和叶绿素荧光参数的影响。实验结果表明:AgNPs对普通小球藻和铜绿微囊藻的96 h-EC50分别为1.113 mg·L-1和0.697 mg·L-1,而Ag+对2种藻的96 h-EC50分别为0.106 mg·L-1和0.032 mg·L-1。扫描电镜结果表明:AgNPs处理使普通小球藻细胞表面出现褶皱,细胞变形甚至向内塌陷。对铜绿微囊藻部分细胞出现变形变得不规则,且出现某些胞外物质使细胞粘附在一起。透射电镜观察发现,高浓度Ag+处理使2种藻的细胞均发生质壁分离,部分细胞转变为孢子。而AgNPs处理使普通小球藻细胞蛋白核增大,蛋白核与类囊体区无明显连接通道。铜绿微囊藻拟核区膨大,类囊体和色素体被推向四周,部分类囊体断裂,同时,发现该藻可以分泌胞外物质在细胞周围吸附AgNPs颗粒。对于普通小球藻,0.6 mg·L-1AgNPs处理后细胞光系统Ⅱ的最大光化学量子产率ΦP0相对于CK没有显著差异,但0.09 mg·L-1Ag+处理使ΦP0显著增加。在高浓度AgNPs或Ag+处理时,ΦP0均显著降低。AgNPs未对普通小球藻光系统II性能参数PI_Abs造成影响,但不同浓度Ag+处理均使得该参数显著升高。对于铜绿微囊藻,2种毒物均使其ΦP0显著降低。而PI_Abs仅在2种毒物的最高浓度处理时显著降低。综上,AgNPs对2种藻的急性毒性远小于Ag+,而两者对铜绿微囊藻的毒性均大于普通小球藻。AgNPs胁迫使2种藻叶绿素a含量显著降低,并诱导2种藻在形态结构和光合生理方面发生了显著变化,造成不同程度的损伤,但与Ag+的毒性效应存在一定的差异。提高光吸收能通量补偿耗散能量和分泌胞外物质结合Ag+是微藻2种重要的解毒机制。     

赖氨酸对铜绿微囊藻细胞的抑制机理

在光照条件下赖氨酸可以有效地抑制铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长,为了探讨其抑制机理,研究了不同含量赖氨酸对铜绿微囊藻细胞的毒理效应.结果表明:赖氨酸对不同品系铜绿微囊藻生长的抑制效果为无毒藻株＞低毒藻株＞高毒藻株,抑制率为95.52%～49.69%.在抑制前期.赖氨酸对铜绿微囊藻细胞抗氧化系统(SOD、MDA)和细胞膜完整性都没有显著影响,但对细胞色素(叶绿素a和藻胆蛋白)以及细胞酯酶活性具有显著影响;在抑制后期,铜绿微囊藻细胞破碎死亡,各种指标都发生显著性变化.铜绿微囊藻对赖氨酸的响应并不产生细胞脂质过氧化等一般的毒理效应,它可能是一种有序变化的死亡过程.     

小麦苗期叶片PSⅡ结构与功能对光胁迫的响应

以扬麦 5号苗期叶片的类囊体膜和PSⅡ颗粒为对象 ,测定光胁迫条件 (2 50 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )下PSⅡ组分和功能特性的变化。光逆境条件下 ,类囊体膜及PSⅡ颗粒的放氧活性明显下降。室温下荧光发射光谱的测定结果也表明 ,光逆境处理导致类囊体膜及PSⅡ颗粒荧光发射强度下降。多肽组分变化的分析显示 ,PSⅡ颗粒外周蛋白OEC 33 0 0 0u多肽对光胁迫响应最为敏感 ,降解较显著 ,外周蛋白OEC 1 70 0 0、2 3 0 0 0u和行使光能捕获功能的CP43多肽也先后有不同程度的降解     

邻苯三酚和咖啡酸对铜绿微囊藻的化感作用及其机理

研究了邻苯三酚和咖啡酸对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制效应,以及铜绿微囊藻抗氧化系统和细胞膜系统对两种酚类胁迫的响应.结果显示,邻苯三酚和咖啡酸对铜绿微囊藻具有明显的生长抑制效应,邻苯三酚对铜绿微囊藻生长96 h的EC50值为1.50 mg·l-1,咖啡酸则为3.49 mg·l-1,邻苯三酚的化感作用强于咖啡酸.等效应(EC50)混合试验表明,两种酚类联合作用介于独立作用和相加作用之间.研究还表明,两种酚类会引起铜绿微囊藻膜脂过氧化,干扰酯类代谢并抑制酯酶活性,同时降低膜的完整性,使细胞固缩,邻苯三酚还能显著抑制铜绿微囊藻的SOD酶活性,破坏细胞抗氧化防御系统.     

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.     

人工打捞对铜绿微囊藻生长影响的模拟试验

采用一次性培养的方式,在铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的对数期和稳定期进行人工打捞模拟试验,通过测定培养液中藻细胞密度,研究人工打捞对铜绿微囊藻生长的影响。结果表明:不同生长阶段的人工打捞对铜绿微囊藻的后续生长影响差异很大;在对数期进行人工打捞,铜绿微囊藻仍可以较好地生长,并且随着打捞强度的加大,微囊藻进入指数生长期的时间延长,所达到的种群最大密度呈升高趋势;而在稳定期进行人工打捞,铜绿微囊藻很快就进入稳定期,抑制了其后续生长。藻体内丙二醛(MDA)积累量和超氧化物歧化酶(SOD)活性测定结果表明,人工打捞消除了微囊藻生长过程中的密度制约,延缓了藻细胞的衰老。     

基于分子对接的取代脲类除草剂对羊角月牙藻的毒性大于铜绿微囊藻的机理初探

本文以蓝藻水华优势藻种——铜绿微囊藻和典型绿藻——羊角月牙藻为受试生物,测定了4种取代脲类除草剂对两种藻的96 h急性毒性,并初步探讨了引起毒性差异的原因.结果显示,4种取代脲类除草剂对羊角月牙藻的毒性均大于铜绿微囊藻.分子对接的结果表明,取代脲类除草剂与羊角月牙藻的D1蛋白的结合能力大于铜绿微囊藻,这可能是导致羊角月牙藻对取代脲类除草剂更加敏感的原因.同时,分子对接揭示了氯离子可以增加取代脲类除草剂的疏水性,从而使化合物更易接近活性位点内部的疏水区域,更易与相应的氨基酸形成氢键.     

NaCl与Cd对小球藻光系统Ⅱ(PSⅡ)活性的影响

运用叶绿素荧光技术分析了盐胁迫和重金属镉(Cd)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响理.实验中小球藻培养基设置NaCl浓度梯度分别为0、25、100 mmol/L,然后在不同NaCl浓度的培养基中再加入CdCl2溶液,使培养基中Cd2+的浓度分别为0、1、25、100μmol/L.在处理后的1、3、6、12、24 h测定其快速上升荧光曲线和荧光参数.实验发现,高浓度的NaCl(≥25 mmol/L)和Cd(≥25μmol/L)会降低PS的活性,降低应中度.NaCl抑制了依赖于光的应,降低了光能捕获和用于电子传递的量子产额.Cd作用于应中,增加了单应中吸收的光能和用于热耗散的能量.较低浓度(1μmol/L)的Cd处理对小球藻PS活性有作用.NaCl和Cd的处理均体现了时间和浓度的依赖性.盐胁迫和Cd胁迫体现了随浓度增高加重彼此胁迫强度的协同作用的特点.     

五氯苯酚与腐殖酸作用的荧光猝灭效应研究

通过对五氯苯酚与腐殖酸作用的荧光猝灭效应研究,探讨了五氯苯酚与腐殖酸之间的相互作用机理.结果表明,五氯苯酚可以有规律地猝灭腐殖酸的内源荧光,其猝灭机理可认为是五氯苯酚和腐殖酸形成复合物的静态猝灭,五氯苯酚与腐殖酸的结合常数较大,说明腐殖酸能够有效吸附五氯苯酚分子,形成复合物;并获得了不同温度下,五氯苯酚与腐殖酸作用的结合常数和热力学参数.根据所得结果可推断五氯苯酚与腐殖酸的主要作用力为氢键和范德华力.     

重金属离子存在下腐植酸和芘之间的相互作用

建立并验证了腐植酸(HA)和芘结合常数(Koc)测定的荧光猝灭法,进而研究了重金属离子对HA和芘相互作用的影响,测定了重金属离子存在下HA和芘之间的Koc.结果表明:纯化后的HA是分子质量较小的部分,水溶性较高,具有羟基、羧基和碳氧键等极性基团;HA利用其分子中的羟基、羧基、碳氧键等基团和重金属离子产生络合作用,这种络合作用影响了HA的结构;随着重金属离子浓度的增大,Koc遵循先增大,再减小,最后趋于不变的趋势.     

X－射线荧光光谱法测定道路扬尘中21种元素

本文用Ｘ－射线荧光光谱法，一次测定道路扬尘中Ｎａ等２１种元素。人工配制标样，回归法求取校准曲线常数，用散射线内标法和经验系数法校正基体效应。方法的准确度、精密度较好，分析结果令人满意。     

不同产地的几种海藻中砷的形态和含量分析

采用干法消解和盐酸浸提处理、氢化物原子荧光光谱法对不同产地的几种海藻中的砷进行了形态和含量分析.结果表明,在实验浓度范围内,最低检出限达到0.147μg·1-1,线性相关系数0.9990以上,四种褐藻的精密度在0.74%-4.93%之间,回收率在91.64%-101.62%之间.四种褐藻的总砷和无机砷含量分别在16.58μg·g-1和5.104μg·g-1以上,其中羊栖菜的总砷和无机砷含量最高.     

无机离子对芘与天然溶解性有机质结合系数的影响

从天津市北塘河口沉积物提取了天然溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM),利用荧光淬灭法测定了芘与所得DOM的结合系数KDOM,并研究了不同离子强度及离子类型对KDOM的影响.结果表明,DOM对芘的KDOM为1.27×105L·kg-1,远高于固态有机质的吸附能力,说明DOM对多环芳烃等憎水性有机污染物在水环境中的归趋具有不可忽视的影响.随着阳离子浓度的增加,芘的KDOM呈现先降低,再升高,然后稳定在某一值的复杂变化趋势.不同阳离子对芘的KDOM具有不同的影响,而所研究阴离子对KDOM影响不大。     

罗丹明染料荧光猝灭法分别测定痕量二氧化氯和亚氯酸根

在碱性条件下,ClO2氧化罗丹明染料发生荧光猝灭可选择性地测定ClO2的含量,而ClO2-不干扰测定;在酸性条件下可测量ClO2与ClO2-共同产生的荧光猝灭强度,利用差减法可求出ClO2-的含量.对于罗丹明S,罗丹明G,罗丹明B及丁基罗丹明B四体系,ClO2浓度分别在0.00840-0.53μg·ml-1,0.0930-3.15μg·ml-1,0.215-2.610μg·ml-1及0.0825-1.096μg·ml-1范围内,与四体系的荧光猝灭强度呈线性关系;亚氯酸根浓度分别在0.00950-0.711μg·ml-1,0.0940-2.36μg·ml-1,0.473-4.73μg·ml-1及0.473-2.36μg·ml-1范围内,与四体系的荧光猝灭强度呈线性关系.另外,选择罗丹明S荧光猝灭法分别测定了饮用水中ClO2及ClO2-,获得了满意的结果.     

BSA体系中2,4-D和阿特拉津对性激素的干扰机理

在2,4-D和阿特拉津以及天然性激素(雌二醇、睾酮)中加入牛血清白蛋白(BSA),通过紫外吸收峰的变化、温度与体系荧光强度的关系、以及计算扩散碰撞猝灭常数Kq等方法确定2,4-D和阿特拉津均可以发生类似天然性激素和BSA间的基态络合.并通过双倒数公式计算出各自二元体系的结合常数.2,4-D、阿特拉津、雌二醇、睾酮与BSA的结合常数(K)均在104数量级,可以认为2,4-D和阿特拉津具有与天然性激素相近的对BSA结合能力,并可通过竞争占据结合位点的方式干扰正常性激素与BSA的结合.     

模拟酸雨淋溶条件下紫壤淋出液中溶解性有机质的三维荧光特性

运用三维荧光技术分析了模拟酸雨淋溶紫壤淋出液中溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）的组分与酸度及淋溶量的关系.研究结果表明,模拟酸雨淋溶紫壤淋出液中DOM荧光峰主要为类胡敏酸和类富里酸,荧光峰的中心位于Ex/Em=305—370 nm/420—450 nm和Ex/Em=260—270...     

聚乙烯及其废料油化技术中催化剂的研制与性能研究

本文研究了几种自制催化剂对聚乙烯热解产物的催化改质作用,催化反应温度与催化剂性质对催化改质所得气体收率及组成、汽油收率及辛烷值、柴油收率以及催化剂积碳的影响,探讨了适合聚乙烯及其废料热解产物催化改质的催化剂应具备的特性及热解产物在催化剂上反应的类型,同时探讨了本研究对废塑料油化技术的指导作用。应用此催化剂液体收率可达８０％以上,汽油辛烷值为８２（ＲＯＮ）。