Te（IV）胁迫对两种螺旋藻生长的影响

对极大螺旋藻(Spirulina maxima)和钝顶螺旋藻(S.platensis),在接种后第1~7 d通过不同时间添加Na2TeO3来施加Te(IV)胁迫,5种Te(IV)胁迫实验组的累计加Te浓度均为250 mg/L,结果表明:两种螺旋藻的最终生物量,从I~V组均呈增加趋势;其中IV、V组对S.platensis的生长有促进作用。利用动力学方程并结合胁迫强度的概念,对实验结果进行了合理的解释。     

高强度Te(IV)胁迫对极大螺旋藻生理生化性质的影响

对极大螺旋藻(Spirulina maxima)在接种后第3～5 d分3次添加Na2TeO3,4个Te胁迫组的累计加Te量分别为650、750、850和950 mg/L.结果表明:4个Te胁迫组螺旋藻的最终生物量、水溶性蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量均低于对照组,且随Te胁迫强度增加而逐渐减少;而SOD的比活力均高于对照组,但随Te胁迫强度增加也呈逐渐减少趋势;Te(IV)胁迫没有改变螺旋藻中脂溶性色素的组成,但各色素的含量也随Te胁迫强度增加而下降;胞外多糖含量随Te胁迫强度增加而增加,但950 mg/L实验组(第9 dxTe(IV)为2.21),胞外多糖的含量反而下降.     

亩强度Te（Ⅳ）胁迫对极大螺旋藻生理生化性质的影响

对极大螺旋藻（Spirulina maxima）在接种后第3～5d分3次添加Na2TeO3，4个Te胁迫组的累计加Te量分别为650、750、850和950mg／L。结果表明：4个Te胁迫组螺旋藻的最终生物量、水溶性蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量均低于对照组，且随Te胁迫强度增加而逐渐减少；而SOD的比活力均高于对照组，但随Te胁迫强度增加也呈逐渐减少趋势；Te（Ⅳ）胁迫没有改变螺旋藻中脂溶性色素的组成，但各色素的含量也随Te胁迫强度增加而下降；胞外多糖含量随Te胁迫强度增加而增加，但950mg／L实验组（第9dxTe（Ⅳ）为2．21），胞外多糖的含量反而下降。     

Arsenic methylation by an arsenite S-adenosylmethionine methyltransferase from Spirulina platensis

Arsenic-contaminated water is a serious hazard for human health. Plankton plays a critical role in the fate and toxicity of arsenic in water by accumulation and biotransformation.Spirulina platensis(S. platensis), a typical plankton, is often used as a supplement or feed for pharmacy and aquiculture, and may introduce arsenic into the food chain, resulting in a risk to human health. However, there are few studies about how S. platensis biotransforms arsenic. In this study, we investigated arsenic biotransformation by S. platensis. When exposed to arsenite(As(Ⅲ)), S. platensis accumulated arsenic up to 4.1 mg/kg dry weight.After exposure to As(Ⅲ), arsenate(As(Ⅴ)) was the predominant species making up 64% to86% of the total arsenic. Monomethylarsenate(MMA(Ⅴ)) and dimethylarsenate(DMA(Ⅴ))were also detected. An arsenite S-adenosylmethionine methyltransferase from S. platensis(Sp Ars M) was identified and characterized. Sp Ars M showed low identity with other reported Ars M enzymes. The Escherichia coli AW3110 bearing Spars M gene resulted in As(Ⅲ) methylation and conferring resistance to As(Ⅲ). The in vitro assay showed that Sp Ars M exhibited As(Ⅲ) methylation activity. DMA(Ⅴ) and a small amount of MMA(Ⅴ) were detected in the reaction system within 0.5 hr. A truncated Sp Ars M derivative lacking the last 34 residues still had the ability to methylate As(Ⅲ). The three single mutants of Sp Ars M(C59S, C186 S, and C238S) abolished the capability of As(Ⅲ) methylation, suggesting the three cysteine residues are involved in catalysis. We propose that Sp Ars M is responsible for As methylation and detoxification of As(Ⅲ) and may contribute to As biogeochemistry.     

Shewanella oneidensis MR-1和Shewanella putrefaciens对V(Ⅴ)的还原及其影响因素

在实验室模拟培养条件下,研究Shewanella oneidensis MR-1和Shewanella putrefaciens在厌氧体系中对V(Ⅴ)的耐性试验,探讨在不同的V(Ⅴ)浓度、接菌量、pH值和不同蒽醌-2,6-二磺酸(AQDS)浓度下对V(Ⅴ)还原的影响,并通过扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征.结果表明V(Ⅴ)浓度低于10mg/L时对S. oneidensis MR-1和S. putrefaciens的生长影响较小,V(Ⅴ)浓度超过20mg/L则会抑制其生长和V(Ⅴ)的还原;随着接菌量的增加,2种微生物对V(Ⅴ)的还原能力逐渐增强;2种微生物最适生长pH值均为7.0左右,弱碱性环境下2种微生物对V(Ⅴ)的还原率高于弱酸性环境;添加1mmol/L AQDS会加快2种微生物对V(Ⅴ)的还原.菌株培养3d后通过SEM分析,S. oneidensis MR-1和S. putrefaciens进行V(Ⅴ)还原的同时也伴有少量的吸附作用.利用XPS能谱分析表明S. oneidensis MR-1和S. putrefaciens将V(Ⅴ)还原为V(Ⅳ).     

氧化石墨烯吸附Te(Ⅳ)性能与机理的模拟实验研究

~(210)Po是加速器驱动次临界系统(ADS)次临界堆铅铋冷却剂和散裂靶产生的重要放射性核素.本文以同主族元素Te(Ⅳ)代替Po(Ⅳ),首先对氧化石墨烯(GO)吸附Po(Ⅳ)的性能进行了模拟实验研究.结果显示:GO对Te(Ⅳ)的吸附率随时间增加可分为快速增加阶段、缓慢上升阶段和吸附2.5 h后的饱和阶段;GO对Te(Ⅳ)的吸附率随溶液pH值增加呈先上升后下降的趋势,当pH值为4.7时,吸附率最大;随着吸附体系GO量逐渐增加,GO对Te(Ⅳ)的吸附率先线性上升后恒定,吸附量则呈现先不变后下降的趋势.进一步的吸附机理分析结果表明:GO对Te(Ⅳ)的吸附以弱化学作用为主,且随吸附过程进行,吸附限速步骤由内扩散转变为膜扩散,吸附表面由非均质转变为均质;羧基、环氧基和C=C键是GO吸附Te(Ⅳ)的主要结合位点,且结合中Te(Ⅳ)化合价不变.     

钙和铅相互作用对鲫鱼毒性效应的影响

以鲫鱼为材料,研究了钙和铅相互作用对鲫鱼毒性效应的影响.试验分为5组,分别为空白对照Ⅰ组、单独染铅Ⅱ组(0.1 mg·L-1)及铅钙联合组(Ⅲ组:0.1 mg·L-1铅+2 mmol·L-1钙,Ⅳ组:0.1 mg·L-1铅+4 mmol·L-1钙,Ⅴ组:0.1 mg·L-1铅+6 mmol·L-1钙),处理35 d后,检测鲫鱼肌肉、鳃中铅含量,以及肝胰脏中总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量.结果表明,与Ⅰ组比较,Ⅱ、Ⅲ组鲫鱼肌肉、鳃中铅含量增高(p0.05),Ⅴ组鲫鱼肌肉中铅含量降低(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅳ、Ⅴ组鲫鱼肌肉、鳃中铅含量降低(p0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ组CAT活性降低(p0.05),Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组CAT活性升高(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅳ、Ⅴ组CAT活性升高(p0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ组T-AOC活性降低(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组T-AOC活性增高(p0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组MDA含量升高(p0.05),与Ⅱ组比较,Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组MDA含量降低(p0.05).由此可见,钙可竞争鲫鱼对铅的吸收,降低铅在其肌肉、鳃中的蓄积,提高鲫鱼肝胰脏的抗氧化能力,表明钙能降低铅的毒性效应.     

海河干流浮游植物调查及环境影响因子研究

为研究海河干流汛期富营养化状况,于2013年8月对海河干流进行了浮游植物调查和水质监测,并采用冗余分析(RDA),研究了浮游植物群落与环境因子的关系.结果表明,浮游植物共计5门37种(属),优势种为水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)、微小色球藻(Chroococcus minutus)、颤藻属(Oscillatoria sp.)、钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana).浮游植物丰度范围为583.00～12 021.00×104 cells·L-1,生物量范围为4.01 ～45.70 mg·L-1,以蓝藻为主,海河干流处于重富营养状态.RDA分析结果表明,硝酸盐氮是显著影响海河干流浮游植物丰度变化的主要环境因子.控制营养盐的输入是防治海河干流蓝藻水华的主要措施.     

V(Ⅴ)与V(Ⅳ)在不同土壤中的吸附-解吸行为研究

选择四川攀枝花地区广泛分布的3种土壤,研究五价钒[V(Ⅴ)]与四价钒[V(Ⅳ)]在土壤中的吸附-解吸行为。分别运用Langmuir模型和Freundlich模型对V在黄棕壤、紫色土和水稻土中的等温吸附线进行拟合,计算出这2种价态的V在各土壤中的最大吸附量,比较不同土壤对不同价态V的吸附能力,同时分别分析3种土壤吸附平衡液与解吸液pH的变化。结果表明:(1)2种价态的V在3种土壤中的等温吸附线与两模型均基本吻合;(2)3种土壤对2种价态的V的吸附能力大小顺序一致,依次为:黄棕壤>水稻土>紫色土;(3)3种土壤对V(Ⅳ)的最大吸附量基本一致,但紫色土与水稻土对V(Ⅴ)的最大吸附量高于黄棕壤;(4)V(Ⅳ)在3种土壤中的解吸率高于V(Ⅴ),最高可达48.93%;(5)V(Ⅴ)的吸附平衡液与解吸液pH均随V浓度增加呈上升趋势,而V(Ⅳ)的吸附平衡液与解吸液pH均随V(Ⅳ)浓度增加呈下降趋势,且3种土壤的吸附平衡液pH变化幅度较解吸液大。     

钝顶螺旋藻对Cd胁迫的生理反应

研究了钝顶螺旋藻在Cd胁迫下的生理指标的变化.结果表明,在CdCl2浓度为0～24 mg/L范围的Cd胁迫下,随着CdCl2浓度的增加,可溶性蛋白的含量明显低于对照组,抗氧化系统也受到了不同程度的影响.SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活力呈先增后降趋势,其中POD活力增加的程度较大,最高可达对照的360%,最低也为对照组的262%.在0～24 mg/L浓度范围内,APX(抗坏血酸氧化酶)活力均低于对照组,但随CdCl2浓度的增加呈递增状态.CAT(过氧化氢酶)均高于对照组,整体呈增加的趋势.GSH-PX(谷胱甘肽过氧化物酶)活力均低于对照,最低降至对照组的25%.MDA(丙二醛)作为膜脂质过氧化的产物,其累积是Cd胁迫的突出的生理变化之一,MDA的含量与CdCl2的浓度呈正相关.     

催化动力学-ISE法在环保分析中的应用——污水中Ⅴ(Ⅳ)的测定

本文提出了用催化动力学-ISE 法测定污水中Ⅴ(Ⅳ).方法简便、快速,准确,文中对测定条件进行了考察,测定范围为2.5—14μg/50ml Ⅴ(Ⅳ)有线性关系.检测下限达0.01ppm,回收率为97.5—105%.此法适用于工业废水中痕量Ⅴ(Ⅳ)的测定.     

Fe(Ⅲ)催化氧化S(Ⅳ)机理及其动力学

为了探索Fe3 催化氧化S(Ⅳ)的反应动力学规律,实验考察了pH、Fe3 浓度、S(Ⅳ)浓度、温度对反应动力学的影响.结果表明,Fe3 催化氧化S(Ⅳ)过程中动力学控制步骤为Fe2 的氧化,且pH在0～3范围内,氧化速率随着H 浓度的升高而降低;Fe3 浓度为0～0.01 mol·L-1时,氧化速率随Fe3 浓度的增加而加快,继续增加Fe3 浓度,氧化速率没有明显变化;S(Ⅳ)浓度为0～0.1 mol·L-1时,氧化速率随S(Ⅳ)浓度的增加而加快.由实验数据得到了氧化速率公式.反应速率在20～40 ℃范围内随温度升高而加快,反应活化能约为13kJ·mol-1.在实验基础上推测反应为自由基链反应机理.     

带菌盐藻对不同形态砷的富集和转化研究

自然环境中藻和菌多是共生的,藻菌共生体对污染环境修复具有较好的应用前景.本研究通过16S rRNA序列分析方法从带菌盐藻中分离鉴定出1株芽胞杆菌(Bacillus solisalsi),并测定了不同浓度的亚砷酸盐[As(Ⅲ)]和砷酸盐[(As(Ⅴ)]胁迫13 d后,带菌盐藻对砷的吸收、吸附、转化情况以及培养液中的砷含量及其形态.结果表明,无菌盐藻对砷的耐性较强,在250μmol·L-1和500μmol·L-1As(Ⅲ)胁迫下,砷含量分别为3.78 g·kg-1和4.56 g·kg-1,但是培养液中的砷含量仅下降7.9%~8.3%,Bacillus solisalsi单独除砷的能力也不强(去除率为6.1%~19.9%).盐藻及其共生菌协同除砷的能力较强,25~100μmol·L-1As(Ⅲ)处理下能吸收0.99~2.79 g·kg-1的砷,25~500μmol·L-1As(Ⅴ)处理下能吸收1.22~3.46 g·kg-1的砷.25~100μmol·L-1As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫下砷去除率均在54.3%以上.带菌盐藻可以通过As(Ⅲ)氧化、As(Ⅴ)还原、As(Ⅲ)甲基化和排出胞外等途径降低砷的毒害.     

4种重要因素对柴油机颗粒物排放因子的量化影响研究

在发动机台架测试基础上,按照发动机排放阶段、油品种类、后处理装置和运行工况4种因素的不同,进行了24组测试,研究了颗粒物排放因子.同时,应用单因素敏感性分析,探究了发动机排放阶段和油品种类对颗粒物排放因子的影响;并运用多元线性回归分析,探讨了4种因素对颗粒物排放因子的影响力大小排序.结果显示:24组柴油机测试的颗粒物排放因子均值为(21.9±24.5) mg·kWh~(-1);使用国Ⅴ排放标准柴油机的颗粒物排放因子((14.7±5.6) mg·kWh~(-1))比国Ⅳ排放标准柴油机((19.4±16.4) mg·kWh~(-1))有所下降;国Ⅳ柴油、国Ⅴ柴油和混合柴油的颗粒物排放因子平均值分别为120.0、(11.8±1.0)和(11.5±1.3) mg·kWh~(-1),混合柴油颗粒物排放因子与国Ⅴ柴油相近,两者相比国Ⅳ柴油有明显下降;油品种类是影响颗粒物排放因子的第一大因素,后处理是影响颗粒物排放因子的第二大因素.     

3类抗性种子萌发过程中糖代谢对酸雨胁迫的响应

为揭示酸雨影响种子萌发机理,以pH 2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0的模拟酸雨处理水稻(O.sativa)、小麦(T.aestivum)、油菜(B.chinensis var.oleifera)3种不同抗性种子,研究种子萌发糖代谢对酸雨胁迫的响应.结果表明,水稻、小麦和油菜α-淀粉酶活性、可溶性糖和还原糖含量随胁迫强度增加(pH 5.0～2.0)而降低,均低于对照.3个指标响应酸雨胁迫强度的规律(伤害阈值/变幅)是:水稻(pH 3.5～4.0/53.88%～77.7%)＜小麦(pH 3.5～4.5/58.60%～89.41%)＜油菜(pH 4.0～5.0/60.14%～100%).胁迫强度一定时,水稻α-淀粉酶活性、可溶性糖和还原糖含量随时间延长而上升,小麦和油菜3个指标先升后降.胁迫时间一定时(3～7 d),3种种子处理组的旺α-淀粉酶活性、可溶性糖和还原糖含量均低于对照,且随胁迫强度增加而降低.3个指标达到最大伤害的胁迫时间为水稻(7 d;7 d,7 d)＞小麦(7 d,6 d,5 d)＞油菜(3 d,7 d,5 d).3个指标对酸雨胁迫强度与胁迫时间的响应规律显示,水稻糖代谢抗酸雨能力＞小麦＞油菜,这是酸雨胁迫下3类种子萌发指标趋异的又一内在原因.     

不同磷源下铜绿微囊藻的生长差异及对砷酸盐的响应

为更好地认识和预测淡水环境中砷的生态风险,通过室内培养实验分析了铜绿微囊藻在溶解态无机磷(DIP)和有机磷[腺苷-5'-三磷酸二钠盐(ATP-P)、β-甘油磷酸钠(β-P)]这3种不同磷源下的生长差异,并探讨了不同磷源下藻细胞对砷酸盐[As(Ⅴ)]的胁迫响应.结果表明,该藻在不同磷源下均可进行生长繁殖,且在前5 d内无明显差异;之后与DIP相比,有机磷(DOP)源下的藻细胞增殖相对较差;培养7 d时β-P和ATP-P环境下藻体光密度(D)分别只有DIP的78.0%和75.4%.各磷源下藻体实际光能转化率(Yield)与叶绿素a(Chl-a)和D的负相关表明Yield不能作为藻体营养缺乏与否的稳定性衡量指标.不同磷源下藻体对As(Ⅴ)胁迫的响应因磷形态不同而表现出明显差异,Yield能很好地表征这种胁迫响应.由D、Yield和Chl-a得出铜绿微囊藻对As(Ⅴ)的96 h EC_(50)均表现为DIPβ-PATP-P;β-P和ATP-P条件下其对As(Ⅴ)的耐受性较为接近,但与DIP相比差1~5个数量级.     

长乐—南澳变质带显微构造和岩组特征及应力场分析

通过光学显微镜和高压电子显微镜对带内的变形石英进行显微构造超微构造观测和估算变形参数(σ_1-σ_3=85.0MPa,ε_s=10~(-9)～10~(-10)/S),认为该区变质岩形成于深层环境,是长期缓慢变形的结果。变形石英位错构造为变形阶段和恢复阶段的混合体,其变形机制为塑性形变。采用石英光轴干涉图法,在偏光显微镜下对水平定向薄片进行岩组测量,绘制成该区的石英光轴方位图,探讨其构造变形的演化历史。首次划分出S(或S+S)和B+S构造岩岩组类型及Ⅰ型、Ⅳ型和Ⅴ型石英定向类型。应力场随着构造变形的演化作逆时针旋转。山南北挤压应力场逐渐变为单向推挤的应力场,从而认为构造变形是多期次的叠加。     

Fe3+催化氧化S(Ⅳ)反应机理初探

通过分析酸性条件下(pH为1～3),Fe3 催化氧化S(Ⅳ)过程中溶液吸光度变化的趋势,对Fe3 催化氧化S(Ⅳ)的反应机理进行了初步推导.实验证明,液相中该反应机理主要是催化氧化与自由基反应相结合,O2的存在对于反应有重要作用,O-2的生成是S(Ⅳ)被氧化的关键;当水中溶解氧接近耗尽时,反应进程发生改变.当Fe3 、S(Ⅳ)浓度增加,自由基生成量增加时,有利于反应进行;作为反应产物,Fe2 、S(Ⅵ)浓度增加,反应推动力减小,反应速率降低;同时Fe2 、SO24-可以与溶液中的其它物质形成配合物,影响了Fe3 -S(Ⅳ)配合物的生成与分解,不利于S(Ⅵ)的氧化.     

Effect of competing solutes on arsenic（Ⅴ） adsorption using iron and aluminum oxides

The study focused on the effect of several typical competing solutes on removal of arsenic with Fe_2O_3 and AL_2O_3.The test results indicate that chloride,nitrate and sulfate did not have detectable effects,and that selenium(Ⅳ)(Se(Ⅳ))and vanadium(Ⅴ)(V(Ⅴ)) showed slight effects on the adsorption of As(Ⅴ)with Fe_2O_3.The results also showed that adsorption of As(Ⅴ)on AL_2O_3 was not affected by chloride and nitrate anions,but slightly by Se(Ⅳ)and V(Ⅴ)ions.Unlike the adsorption of As(Ⅴ)with Fe_2O_3,that with Fe_2O_3 was affected by the presence of sulfate in water solutions.Both phosphate and silica have significant adverse effects on the adsorption of As(Ⅴ)adsorption with Fe_2O_3 and Al_2O_3.Compared to the other tested anions,phosphate anion was found to be the most prominent solute affecting the As(Ⅴ)adsorption with Fe_2O_3 and Al_2O_3.In general,Fe_2O_3 has a better performance than Al_2O_3 in removal of As(Ⅴ)within a water environment where multi competing solutes are present.     

海州露天矿及周边水环境重金属调查与评价

针对海州露天矿及周边的浅层地下水水质、矿井排水水质及地表水水质进行检测,开展水环境重金属污染的调查与评价,结果表明:浅层地下水中,Cu为Ⅲ类或优于Ⅲ类指标; Pb的Ⅳ或Ⅴ类指标为86. 21%; Ni的Ⅳ或Ⅴ类指标为58. 62%,Cr+6的Ⅳ或Ⅴ类指标为17. 24%,Mn的Ⅳ或Ⅴ类指标为20. 69%。Pb和Ni为调查区的主要污染指标,污染严重区主要分布在矸石山和排土场附近。矿井水中,Cu均达到Ⅲ类或优于Ⅲ类指标,Cr+6均达到Ⅲ类或优于Ⅲ类指标,Ni的Ⅳ或Ⅴ类指标为25%,Pb和Mn的Ⅳ或Ⅴ类指标为75%。地表水样品中,一组样品的Pb含量超标,为不合格,其余样品均在标准范围内。部分住宅区浅层地下水、海州矿深层矿井水和河流干流地表水,可用于各种用途;其它地下或地表水体可用于工业、环境或农业等领域。