固定化光合细菌技术及其运用的研究进展

利用光合细菌处理污染并回收资源是国内外研究的热点。文章介绍了光合细菌的基本性质和主要的固定化方法,对现有光合细菌固定化的研究进行了分析和整合,发现包埋、吸附、聚集-交联是光合细菌最常用的3种固定化方法,其中包埋法占60%。对这3种固定化方法的原理、材料和应用范围进行了分析和总结。最后对固定化光合细菌主要的应用方向进行了介绍,并对于未来光合细菌的固定化的研究提出了建议与展望。     

MALDI-TOF-MS鉴定生物脱氮细菌的方法研究

采用基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对生物脱氮废水处理系统中分离得到的两株细菌进行蛋白质质量指纹图谱分析。对供试细菌,比较样品处理方法和基质选择对细菌蛋白质质量指纹图谱的影响,获得优化的实验条件,并对方法的重现性进行了研究。建立了一种快速的细菌蛋白质质量指纹图谱鉴定方法。结果显示:该方法灵敏度高,且分析过程简单快速,具有广泛的开发和应用意义。     

美开发高效细菌净水法

美国高效细菌净水法已投入市场。其一是斯托拉达国际公司开发的有机浸煮器,净化方法是用无毒的厌氧细菌,对有机物、油类等废弃物进行净化,并能抑制硫化氢产生。其二是列夫斯国际公司开发的方法,能稳定供应细菌,用于鱼类和贝壳类养殖池的净化,对养殖池的污泥等废弃物具     

渭河流域水体细菌群落的环境响应及生态功能预测

流域水体中细菌群落多样性及其代谢功能研究对流域水污染整治及生态修复和水体健康评价具有重要价值.基于Illumina MiSeq高通量测序技术研究渭河流域陕西境内综合治理后水体中细菌群落分布特性,利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)方法分析了水体细菌群落与水环境因子的相关关系,并采用PICRUSt (phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)方法预测和评价了渭河流域细菌群落生态功能.研究结果显示,变形菌门、放线细菌门、蓝藻门和拟杆菌门细菌是水体细菌群落中的主要菌门,占整个细菌群落的相对丰度高达85%,这类细菌与水体中的TP、NO_2~--N、NO_3~--N和TN呈显著的正相关关系(P=0. 02 0. 05);灞河入渭口下游(S5)细菌群落丰度最高,皂河(S4)细菌群落丰度最低;渭河流域水体致使人类患传染性疾病的可能性较大,且对生物体内分泌系统有较大的影响.本研究成果可为渭河流域水环境健康有序发展提供理论基础.     

水中细菌内毒素污染特性及检测方法研究进展

细菌内毒素是革兰氏阴性菌和某些蓝藻细胞壁的脂多糖复合物,主要由菌体死亡解体后释放,是常见的外源性致热原,具有强免疫刺激能力,与人类多种疾病密切相关.内毒素分子的耐受力好,耐热性强,不易被常规方法去除.饮用水和水环境中的内毒素可通过多种暴露途径导致机体潜在的健康风险,成为近年来研究的热点.本文概述了细菌内毒素的理化特性和生物活性,综述了细菌内毒素多种检测方法的研究进展,并对细菌内毒素的法定检测方法——鲎试验用于检测水体环境样品的干扰问题和排除方法进行分析.     

饮用水中几种细菌计数方法的比较

比较采用不同培养基的平板计数(Plate Counts,PC)方法,以及不同荧光染色剂的显微镜直接计数方法与常规计数方法的差别.研究认为,常规平板计数方法并不能准确反映饮用水中实际存活的细菌数量;吖啶橙直接计数(Acridine Orange Direct Counts,AODC)的结果最高,较常规平板计数方法高出3～4个量级;活细菌直接计数(Direct Viable Counts,DVC)中,DVC-N.A.、DVC-CTC和DVC-BacLight等计数方法的结果较常规平板计数结果高出2～3个量级.以地表水为水源的水厂出水中活细菌数占总细菌数的比例在10%左右.     

一种用于污水处理细菌的选育

应用微生物学方法，从污水中筛选到两个细菌，分别可降解高级脂肪烃和苯酚类有机物，进一步应用基因工程手段，构建出具有双重功能的细菌，应用于污水处理细菌。     

利用CO_2制造吡咯羧酸新技术

日本岐阜大学工学部的一个研究小组发现,利用细菌的作用固定二氧化碳的方法。一种称为吡咯的化学物质在细菌作用下能吸收二氧化碳     

鄱阳湖湿地细菌群落多样性和可培养细菌功能基因丰度

鄱阳湖湿地中蕴含着丰富的微生物资源,参与并维持着湿地生态系统的物质循环和稳定.为探明鄱阳湖湿地土壤细菌分布规律,分析可培养细菌群落结构和功能特征,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了鄱阳湖湿地土壤全部细菌（AW）和湿地外围周边土壤全部细菌（AS）群落结构多样性特征;又结合可培养方法和qPCR功能基因芯片技术,分析了湿地可培养细菌（CW）和湿地外围周边土壤可培养细菌（CS）功能基因丰度差异.研究发现鄱阳湖湿地土壤细菌多样性低于湿地外围周边土壤细菌,变形菌门和酸杆菌门是两种土壤环境中共有的细菌优势菌门,放线菌门、厚壁菌门、绿弯菌门和热脱硫杆菌门也是存在于两种土壤中的主要菌门,但相对丰度均差异显著;网络分析显示湿地土壤较周边土壤细菌网络结构更简单.采用可培养方法获得的不同采样点土壤细菌群落多样性差异不明显.但湿地土壤可培养细菌功能基因的拷贝数高于周边土壤,其中参与氮循环的UreC基因和参与碳固定的acsE基因在两种土壤可培养细菌中相对丰度较高.研究结果可为深入挖掘调控、维持湿地土壤养分循环和促进鄱阳湖湿地生态系统功能稳定性的潜在有益微生物提供理论依据.     

苦草叶表附生和水体浮游细菌群落多样性格局及其影响因素

浮游与附生细菌群落在湿地氮污染物去除及其水质净化方面具有重要作用,然而与湿地土壤细菌群落相比,它们的群落动态还远未被了解.以榆古桥人工湿地水体浮游细菌群落和常见沉水植物苦草(Vallisneria natans)叶表附生细菌群落为研究对象,通过高通量测序的方法对浮游和附生细菌群落的组成、结构与功能多样性进行了比较分析.结果表明,浮游与附生细菌群落的组成具有显著差异,相比浮游细菌群落,附生细菌群落中存在更多的异养细菌和反硝化细菌.浮游细菌群落的α多样性在3个采样点间存在显著差异,而附生细菌群落的α多样性没有显著差异;整体来看,附生细菌群落的OTU指数与Shannon指数显著高于浮游细菌群落且二者存在明显的空间异质性.RDA分析表明DO、 IC、 TP、 NH⁺₄和TOC对浮游和附生细菌群落的结构变化均具有重要影响,但对浮游细菌群落的影响更大.共现性网络分析表明附生细菌群落有更多的生态位分化,网络更加稳定,对外界干扰的抵抗力也更强.FAPROTAX功能预测结果分析表明,附生细菌群落的氮循环特别是反硝化作用显著大于浮游细菌群落.研究结果揭示了浮游和...     

两种含氮高分子材料的热解烟气毒性评价

采用GA/T 506-2004中规定的产烟模型对2种含氮高分子材料进行热解,将实验动物动态暴露于热解烟气中并使用傅立叶变换红外分析仪(FTIR)对热解烟气进行成分分析,将成分分析的结果用模型进行计算.结果表明,在热解温度为600 ℃时,腈纶毛线的热解烟气毒性大大高于羊毛地毯的热解烟气毒性;在不考虑NO2的情况下N-气体值在0.5～1.3之间有受试动物死亡;烟气毒性的研究中数学计算方法不一定能完全替代动物实验;动物实验与成分分析、数学计算相结合在现阶段还是研究烟气毒性的较为有效的手段.     

铜和镉对蝌蚪的联合毒性研究

研究了铜和镉对蝌蚪的急性毒性和联合毒性，结果表明，Cu^2 对蝌蚪的24h，48h、96h和LC50分别为0.201,0.138和0.118mg/L；Cd^2 对蝌蚪的24h，48h和96h的LC50分别为32.1、23.3和18.9mg/L,Cu^2 和Cd^2 共存对蝌蚪的24h,48h和96h联合毒性相加指数（AI）分别为1.03、1.12和1.20。     

手性农药丁氟螨酯对斑马鱼胚胎的选择性发育毒性

近年来丁氟螨酯（CYF）对非靶标生物的发育毒性已成为一个值得关注的问题,但其对水生生物的对映选择性效应尚不清晰.为评估丁氟螨酯对斑马鱼胚胎的对映选择性毒性,通过96 h的暴露试验,研究了梯度浓度的丁氟螨酯消旋体及对映体对斑马鱼胚胎的急性毒性.此外,试验还研究了丁氟螨酯对斑马鱼胚胎孵化率、卵黄囊水肿、心包囊水肿和身体弯曲的影响.根据急性毒性结果可知,毒性大小为S-CYF > Rac-CYF > R-CYF,其中S-CYF的毒性是R-CYF的2.3倍.72 hpf,500 mg·L^-1的S-CYF可显著诱导胚胎产生卵黄囊水肿（YSE）、体轴弯曲（CB）等畸形效应（p<0.05）,而Rac-CYF降低了斑马鱼胚胎的孵化成功率.在本研究中发育毒性效应结果与急性毒性结果一致,均为S-CYF > Rac-CYF > R-CYF,表明丁氟螨酯对斑马鱼胚胎存在显著的对映选择性发育毒性,研究结果为丁氟螨酯的环境风险评估提供了理论依据.     

杀虫剂及抗生素对发光菌的短期毒性与长期毒性

以毒物对青海弧菌Q67 (Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67)发光抑制为毒性指标,基于短期微板毒性分析法(S-MTA法),建立了长期微板毒性分析法(L-MTA法),测定了吡虫啉(IMI)、抗蚜威(PIR)、啶虫脒(ACE)及敌百虫(DIP)等4种杀虫剂与氯霉素(CHL)、盐酸四环素(TET)、硫酸链霉素(STR)及硫酸巴龙霉素(PAR)等4种抗生素的短期(15 min)毒性和长期(12 h)毒性.采用短期毒性与长期毒性EC₅₀之比(RSL)为指标,表征同一物质的毒性差异. 结果表明:3种杀虫剂(IMI,ACE及PIR)的短期毒性与长期毒性差异不大(其RSL分别为0.84,0.81和1.11);杀虫剂DIP和2个抗生素(CHL及TET)的短期毒性与长期毒性差异明显(其RSL分别为11.76,9.67及154.38);另2个抗生素(STR和PAR)只有较强的长期毒性.      

发光细菌毒性测试条件的优化与毒性参照物的应用

针对传统发光细菌毒性测试方法中存在的结果重现性不高、使用剧毒物质氯化汞作为毒性参照物容易造成环境污染等问题,通过一系列实验优化了发光细菌生物毒性测试的条件:适宜pH值为5 0～9 0,最佳暴露时间为20min。同时筛选出了Zn2+作为毒性参照物代替传统方法中的剧毒物质HgCl2。Zn2+具有毒性中等、结果稳定、价格便宜等诸多优点。而且Zn2+与HgCl2的毒性之间存在一定相关性:Zn2+毒性为HgCl2毒性的1 12 5。采用Zn2+作为参照物不仅可以方便地表征不同化学物质的毒性,而且可以直观地表征复杂环境样品的毒性,是一种简便可行的方法。      

毒性鉴别评估(TIE)在沉积物毒性评估中的应用

沉积物毒性评估是水污染治理的基础性工作,也是关键性工作。建立一套科学可靠的沉积物毒性评估方法,对于科学设计疏浚方案、安全高效管理疏浚工程、阐明沉积物毒性与特定污染排放物的联系以及进行生态风险评价等活动都有着重要的意义。简要回顾了沉积物毒性评估方法的发展历程,详细地介绍了美国环保局最新修订的毒性鉴别评估程序(toxicity identification evaluation,TIE)的试验方法、主要过程和受试生物的选取。并结合我国沉积物毒性评价的现状,分析了TIE方法的优点与不足,重点指出TIE在我国应用过程中可能存在的问题。目前,TIE在我国沉积物毒性评价中的应用尚处于起步阶段,希望通过文章的介绍可以促进这种方法在我国的应用。     

常州市典型工业废水综合急性毒性评估

以不同营养级别的藻(生产者)、溞(消费者)和发光细菌(分解者)为指示生物,在发光细菌急性毒性、大型溞急性毒性和叶绿素荧光急性毒性实验这三者的基础上,采用毒性分级体系(toxicity classification system)对常州市六种典型企业原水和处理出水的综合急性毒性进行了评估及比较。结果表明,六种典型企业原水都具有明显的急性毒性,电镀厂、食品厂和综合污水处理厂的处理出水基本无毒,毒性削减明显,但化工厂、印染厂和电子厂处理出水具有较高的急性毒性,而理化指标监测结果表明这六种处理出水可以直接排放。废水综合急性毒性大小和理化指标结果没有必然联系,应进一步完善理化监测指标,强制性增加生物毒性指标的监测。     

有机硅助剂Breakthru S240对大型溞的毒性研究

参照OECD推荐的化学品对水生生物的标准试验方法,测定了有机硅助剂Breakthru S240对大型溞Daphnia magna的急性、慢性毒性和胚胎毒性,以期综合评价有机硅助剂对大型溞的毒性效应.结果表明:有机硅助剂对大型溞的48h-LC50值为1.218mg/L,为中毒.21d慢性毒性结果显示,有机硅助剂对大型溞的产溞量、产溞胎数、21d体长和蜕皮次数都有显著的影响,且随着处理浓度的增大而更加明显.母溞暴露Breakthru S240后,对F1(1st)代的生长和繁殖没有显著影响,但F1(3rd)代的恢复比F1(1st)代差,虽然Breakthru S240对F1(3rd)代生长影响不大,但对其繁殖有显著影响.这可能与母溞的暴露时间有关.另外,高浓度有机硅助剂对大型溞胚胎发育也存在一定的威胁,孵化抑制率高达68.50%.     

Toxicity-based assessment of the treatment performance of wastewater treatment and reclamation processes

The reclamation and reuse of wastewater is one of the possible ways to relieve the serious fresh water resource crisis in China. Efficient reclamation treatment technologies ensure the safe reuse of reclaimed water. In order to screen out and evaluate technologies appropriate for reclamation treatment, a great deal of efforts have been brought to bear. In the present study, a toxicity-based method including a Photobacterium phosphoreum test for acute toxicity and SOS/umu test for genotoxicity, accompanied by the traditional physicochemical parameters DOC (dissolved organic carbon) and UV₂₅₄ (absorbance at 254 nm), was used to measure the treatment performance of different reclamation processes, including the anaerobic-anoxic-oxic biological process (A²O) and subsequent physical/chemical reclamation processes (ultrafiltration, ozonation, chlorination). It was found that for the secondary effluent after the A²O process, both the toxicity and physicochemical indices had greatly decreased compared with those of the influent. However, chemical reclamation processes such as ozonation and chlorination could possibly raise toxicity levels again. Fortunately, the toxicity elevation could be avoided by optimizing the ozone dosage and using activated carbon after ozonation. It was noted that by increasing the ozone dosage to 10 mg/L and employing activated carbon with more than 10 min hydraulic retention time, toxicity elevation was controlled. Furthermore, it was shown that pre-ozonation before activated carbon and chlorination played an important role in removing organic compounds and reducing the toxicity formation potential. The toxicity test could serve as a valuable tool to evaluate the performance of reclamation processes.     

排水综合评价中的生物毒性测试技术

随着工业化和城市化的发展,工业废水和城市污水成为环境水体的主要污染源. 发达国家在实施基于BAT(the best applicable technology,最佳可行技术)的排放政策后,针对成分复杂的有毒排放废水,以排水生物毒性测试为基础,分别建立了WET(whole effluent toxicity,排水综合毒性)评价技术体系,将生态毒理学测试和毒性指标应用于排放废水的管理. 各国和区域组织选用的排放废水生物毒性测试方法存在较大差异: 美国、加拿大和澳大利亚国土面积大、气候类型复杂、生物物种差异大,开发了许多本土生物的毒性测试方法;德国、OSPAR(欧洲大陆国家组织《保护东北大西洋海洋环境公约》15国)和COHIBA(波罗的海有害物质控制项目8国)则重视开发标准受试生物的测试方法,并且开发了遗传毒性和内分泌干扰性等新型测试方法,便于不同国家采用统一测试方法和排放限值;英国和新西兰是岛国,河流较短,更加关注海岸带生态系统. 我国从20世纪80年代开始开展排水生物毒性测试技术研究,相关测试标准门类和数量不足,应充分借鉴发达国家的经验,分步、分区建立排水综合毒性测试标准体系.