管网生物膜菌株胞外聚合物的提取方法比较

以饮用水管网生物膜样品中一株强成膜能力的菌株Pleomorphomonas oryzae作为研究对象,考察了8种方法(高速离心法、超声法、加热法、EDTA法、H2SO4法、NaOH法、SDS法、甲醛法)对菌株胞外聚合物(EPS)的提取效果,并结合三维荧光光谱(EEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)对提取的EPS进行成分分析.结果表明,EDTA法和H2SO4法既能提高EPS的提取效率,提取量分别为64.77 mg.g-1SS和74.43 mg.g-1SS,是离心方法提取量的1.62倍和1.86倍,又不会在提取过程中对菌株细胞造成破坏,是较为理想的EPS提取方法.EEM分析进一步证实,NaOH法对菌株细胞破坏严重,造成EPS成分变化较大.FTIR分析则说明,化学提取方法相较于物理提取方法会引入杂质对组分测定造成干扰.     

莱茵衣藻胞外聚合物的提取和红外光谱表征

胞外聚合物(EPS)是微生物细胞代谢过程中产生的高分子物质,其中的多种官能团通过络合、转化等反应改变周围环境的元素形态和活性,在污染生物修复中具有应用前景.以模式微藻——莱茵衣藻为研究材料,采用加热法、NaOH法、EDTA法、阳离子交换树脂(CER)法、高速离心法提取莱茵衣藻的EPS,比较分析每种方法得到的EPS的含量及其组成成分,并结合LIVE/DEAD BacLight染色和激光共聚焦显微镜观察细胞活性,以确定莱茵衣藻EPS最适宜的提取方法.结果表明,不同提取方法得到的EPS各组分含量有显著差异,5种方法的提取总量依次为NaOH法加热法CER法EDTA法离心法.荧光染色和激光共聚焦显微镜检测结果表明,相对于NaOH法,加热法对微藻细胞的破坏程度较小,且傅里叶红外光谱分析结果表明,加热法提取的EPS出现N-H、C=O或C-N(蛋白质)和C-H、C-O-C、RHC(OH)(OR)(糖类)等吸收峰.本研究表明加热法是莱茵衣藻EPS的最适宜提取方法,EPS的官能团信息sk可为后续研究莱茵衣藻EPS与重金属之间的相互作用奠定基础.     

用三维荧光和红外技术分析好氧颗粒污泥形成初期胞外聚合物的变化

为了研究聚合氯化铝(PAC)的投加在好氧颗粒污泥培养初期的作用,本研究分别在污泥培养的第1—7天(R1)和第8—14天(R2)投加PAC,并采用三维荧光光谱(3D-EEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)技术分析好氧颗粒污泥形成初期胞外聚合物(EPS)各组分的含量及变化规律.结果表明,PAC投加时间推迟后,污泥沉降性能良好,且反应器中胞外聚合物和蛋白质含量明显增多,松散附着的EPS(LB-EPS)中蛋白含量变化趋势明显,多糖含量保持在较小范围内波动,与溶解性胞外聚合物(S-EPS)和紧密黏附的胞外聚合物(TB-EPS)相比较,LB-EPS和污泥颗粒化有密切关系;三维荧光光谱分析结果显示,R2中荧光类蛋白物质(峰A和峰B)强度均大于R1,而腐殖酸类物质(峰C)强度小于R1,说明A和B这两种荧光类蛋白物质在微生物聚集体形成过程中的作用更加重要;红外光谱表明,1636 cm-1、1654 cm-1分别属于蛋白质二级结构中C=O伸长振动引起的,分别存在于S-EPS和LB-EPS、TB-EPS中,且在投加PAC的时间推迟后1654 cm-1处的吸收峰吸收较弱,和三维荧光分析共同表明LB-EPS中的蛋白类物质是好氧颗粒污泥形成初期加入PAC进行强化造粒的核心原因之一.     

好氧颗粒污泥胞外聚合物的产生及其分布

考察了不同操作条件和基质条件对好氧颗粒污泥中胞外聚合物(EPS)产生的影响及其在污泥和体系上清液中的分布.结果表明:随体系操作条件和基质条件的变化,好氧颗粒污泥内部和上清液中的EPS含量呈规律性变化.相对而言,好氧颗粒污泥中EPS含量的变化幅度较小,过多的EPS则释放到上清液中.大量EPS的释放只发生在颗粒污泥解体时,而酸性条件和不适当的C/N比不利于好氧颗粒污泥的形成及形态保持.体系溶解氧为4.5 mg·l-1,pH为中性,污泥负荷小于等于0.37kgCOD·kg-1MLSS·d-1,碳氮比为20∶ 1时,好氧颗粒污泥中EPS的含量约占污泥总质量的9%-12%,与厌氧颗粒污泥(0.6%-20%)相近,但远低于絮状活性污泥(80%),此时,EPS在上清液中的含量最低或接近最低,为14-26 mg·l-1.     

废水处理系统中生物聚集体胞外多聚物研究进展

胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)是废水生物处理系统中生物聚集体(包括絮体污泥、生物膜、颗粒污泥等)的重要组成部分,直接包裹于微生物细胞壁外,其理化性质及所处的特殊位置决定了它在生物聚集体中的重要作用.综述了EPS对废水生物处理系统污泥沉降性能、脱水性以及膜生物反应器膜污染影响的相关研究,分析认为EPS组成与结构特性改变污泥表面电位、疏水性等,进而影响污泥沉降与脱水性能、膜污染程度;以好氧颗粒污泥为典型的生物聚集体代表,总结了EPS组分含量与分布对颗粒污泥的形成与结构稳定性的影响,并在EPS提取方法标准化、现代理化技术与分子生物学技术综合分析等方面进行了展望,进一步的研究有望揭示生物絮凝体形成过程EPS的产生与调控机制.     

外源活性污泥胞外聚合物对小球衣藻聚集行为的影响

微藻聚集行为在藻华的治理等方面具有重要作用,也是目前微藻生物燃料收集的瓶颈之一.以小球衣藻为研究对象,观察污泥胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)对微藻聚集行为的影响,并通过其聚集数据采集、EPS客观特性和微藻的自身响应等方面探究其可能的聚集原因.结果显示:随着外源性污泥EPS浓度的增大,小球衣藻聚集率从18.4%上升到81.8%,并且在110 mg/L时达到聚集率最大值.微藻细胞运动速度从26.8μm/s上升到49.4μm/s,增大了细胞间的碰撞几率,促进了微藻的聚集.三维荧光光谱表明,污泥胞外聚合物刺激了微藻色氨酸类蛋白和芳香族类蛋白的分泌,其分泌量与EPS的浓度成正比.但是外源性EPS溶液Zeta电位变化与微藻的聚集率呈负相关关系,并非微藻聚集原因.本研究表明外源性污泥胞外聚合物能够促进微藻的聚集,结果可为下一步在分子方面的探究提供实验基础.(图7表3参38)     

活性污泥胞外聚合物的分层组分及溶解性微生物代谢产物的特性

提取了活性污泥胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP),并按EPS的紧密程度对松散EPS、紧密EPS的分层组分以及SMP属性进行了分析鉴定.结果表明,以葡萄糖为基质时,松散EPS的主要组成是多糖,紧密EPS的主要组成是蛋白质,而SMP主要由腐殖质类物质构成.SMP、松散EPS、紧密EPS和总样EPS的三维荧光图谱显示其只有类色氨酸峰和类腐殖酸峰,其类腐殖酸峰主要是由生物代谢产生的腐殖质组成.大分子量腐殖质类物质在几种组分中均出现,但是具有腐殖质特性的分子量为8500 Da的组分会在SMP中大量生成,而具有腐殖质特性的分子量为400 Da的组分只存在于EPS的紧密层中,这与微生物对这3种物质的生物可利用性有关.     

藻菌生物膜胞外聚合物(EPS)与Al3+的配位作用机理

利用三维荧光光谱(3DEEM)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)研究了藻菌生物膜EPS与Al3+的相互作用机理.3DEEM结果表明,生物膜EPS含有3个荧光峰.其中,峰A(Ex/Em=225～235 nm/300～330 nm)和峰B(Ex/Em=275～280nm/325～330 nm)荧光较强,属类蛋白峰,峰C(Ex/Em=335 nm/432～434 nm)荧光较弱,属类腐殖酸峰.峰A和峰B都能不同程度地被Al3+猝灭,它们的条件稳定常数(logK)分别为5.89和6.95.Al3+-EPS体系的峰A和峰B荧光强度明显受溶液pH值的影响.在pH为2～4之间时,荧光强度随pH的增大而增大,在4～7之间随pH的增大而减小,在7～11之间随pH增大而增大.FTIR光谱网分析表明,Al3+主要与EPS中所含的-NH-、C=O等发生强的配位作用.     

胞外聚合物物理法提取过程的优化

对物理法提取活性污泥中的胞外聚合物(EPS)进行了优化.分别考察了超声时间、振摇时间、离心速度和时间以及加热时间对EPS的松散附着(LB)和紧密粘附(TB)提取的影响,得出污泥EPS物理法提取的优化方案.     

超声波提取活性污泥胞外聚合物的研究

采用超声波提取活性污泥的胞外聚合物(EPS),以EPS中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)活性衡量细胞破损程度.结果表明:超声波的最佳作用频率为21kHz,最佳作用功率范围为32W-40W,提取时间不宜超过3min.低泥龄污泥的EPS易被提取,并且超声波法容易引起低泥龄污泥中细菌细胞的破损.     

Cd^2＋对玉米种子活力的影响及Ca^2＋的拮抗作用

用不同浓度（c）的Cd2＋和Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子，以研究Cd2＋对玉米种子活力的毒害及Ca2＋对Cd2＋的拮抗作用，结果表明：在0～0．5mmol／L的c（Cd2＋）范围内，种子的发芽率、幼苗生长量随c（Cd2＋）的增大而降低，Cd2＋能降低玉米幼苗中超氧物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，并能增加膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量．用Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子时，Ca2＋能减少以至消除Ca2＋对种子活力和幼苗生长的毒害作用，其中c（Cd2＋）为10mmol／L的拮抗作用明显大于5mmol／L．     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯生物降解性研究

研究了从污水处理厂的活性污泥和塑料厂排污口土壤中分离到的两株邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DE-HP)降解菌CQ0110Y和CQ0110G对DEHP的适宜降解条件以及其降解特性．结果表明，CQ0110Y和CQ0110G的适宜pH范围分别为6．0—8．0和6．0—7．5；适宜温度范围分别为20-35℃和25—35℃．当DEHP初始浓度小于1350mg／L时，它们对DEHP的降解反应符合一级动力学特征，DEHP半减期分别为：t1/2(CQ0110Y)=1.59d,t1/2(CQ0110G)=2.00d.，两株菌对DEHP均具有高效降解能力．图2表2参7     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯酶促降解研究

研究了本室从污水处理厂的活性污泥和塑料厂排污口土壤中分离到的两株邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)降解菌CQ0110Y和CQ0110G粗酶液的相关性状及其对DEHP的酶促降解，结果表明，菌株CQ0110Y和XQ0110G降解酶都属于胞内酶．CQ0110Y粗酶液在pH6．0～8．0之间较为稳定，CQ0110G粗酶液在pH6．0～7．5之间较为稳定，CQ0110Y和CQ0110G粗酶液在10℃较为稳定．DEHP的降解产物中含有邻苯二甲酸单(2-基己基)酯、邻苯二甲酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸、苯酚以及一些小分子酸类和醇类物质．图4表1参9     

中国穿山甲受危状况评估

中国穿山甲主要分布在我国长江以南地区，少量分布在与我国广西、云南接壤的国家．分析了中国穿山甲(Manis pentadactyla)的各种致危因素共19种，并以此评估了它的受危状况．结果表明，中国穿山甲属易受危物种，潜在的绝灭危险较大．较高的受危指数(Ti=0．6947)表明它处于高度受危状态，已成为濒危物种(En)．最关键的外在致危因素是过度狩猎、利用和走私，其次是栖息地的丧失、改变、岛屿化和种群分布格局的片断化．上世纪60年代后至今，估计中国穿山甲种群数量已下降了88．88％～94．12％，栖息地内的种群密度已低至0．001134～0．056头／km^2，较高的狩猎压力以及栖息地的丧失、改变、岛屿化和走私还将持续，受危程度将进一步加重，潜在的绝灭危险继续上升．要缓解中国穿山甲当前的受危状况，减轻狩猎压力，保护好现有栖息地，打击走私是当务之急．依据IUCN红色名录(Red List，version3．1)和我国濒危动物红皮书对受危物种等级标准的定义，以及CITES附录物种等级标准、我国重点保护动物等级标准，中国穿山甲应当从我国濒危动物红皮书中的易危级(Vu)和IUCN红色名录里的低危接近易危(LR／nt)上调为濒危级(En)，由CITES附录Ⅱ上升为附录Ⅰ，由国家Ⅱ级保护动物上升为Ⅰ级保护．图3表1参40     

七种染料对鲤鱼肝微粒体芳烃羟化酶的诱导

以鲤鱼肝微粒体为实验体系,研究了七种染料化合物对其芳烃羟化酶（AHH）的诱导,发现七种染料都可诱导AHH的活性,随染料浓度增大AHH的活性升高。七种染料对AHH活性诱导能力大小为：酸性红B＞派拉丁蓝RRN＞普拉红B＞活性艳红K－2BP＞活性艳红K－2G,媒介大红S－80＞分散红E－4B,与其毒性大小相关。     

Ce3+在土壤中的扩散

通过^141Ce^3 同位素示踪法，研究了不同温度（19℃，30℃，40℃）和土壤饱和含水量（25％，37％，50％）条件下Ce^3 在四种土壤中的扩散。通过Fick第二定律推导的扩散系数计算公式，求得Ce^3 在不同条件下不同土壤中的扩散系数，结果表明：Ce^3 在土壤中的扩散系数因土壤类型、温度、土壤水分含量的不同而存在明显的差异。Ce^3 在四种土壤中的扩散系数与温度呈正比，随温度的升高（19℃→40℃），扩散系数逐渐增大；土壤水分含量在一定数量下（小于饱和土壤含水量），扩散系数与土壤水分含量呈明显相关；在相同条件下，Ce^3 在四种土壤中扩散系数的大小顺序为：马肝土＞黄土＞潮土＞黑土。     

黑鲷(Sparus macrocephalus)暴露苯并(a)芘后胆汁中代谢产物3-羟基-苯并(a)芘的剂量与时间-效应关系研究

通过实验室生态毒理实验,研究黑鲷(Sparus macrocephalus)暴露苯并(a)芘(BaP)后,鱼体胆汁中代谢产物3-羟基-苯并(a)芘(3-OH BaP)的剂量-时间-效应关系,结果显示:胆汁中3-OH BaP的浓度随暴露时间的延长呈现先上升然后在7d后开始逐渐降低的变化趋势; 胆汁中3-OH BaP浓度随暴露浓度的升高而不断升高,呈现明显的剂量-效应关系.表明胆汁中的3-OH BaP反映了环境中母体BaP的浓度,是一个有效的污染监测生物标志物,3-OH BaP对于较短时间BaP暴露具有很好的指示作用.     

氟里昂12(CCl2F2)燃烧分解催化剂性能的研究

本文对贵金属、氧化物和复合氧化物体系催化剂上氟里昂_(12)(F_(12))燃烧分解反应进行了活性评价和稳定性研究.结果表明:TiO_2,ZrO_2/TiO_2催化剂对氟里昂_(12)燃烧分解反应具有良好的低温催化活性和较好的稳定性,ZrO_2/TiO_2催化剂具有一定的臭氧-催化氧化活性     

龙眼胚性愈伤组织维生素C过氧化物酶基因(apx)及NADH脱氢酶基因(nad2)部分序列的克隆

采用PCR技术从龙眼胚性愈伤组织中扩增出维生素C过氧化物酶基因 (apx)的部分cDNA序列longan1及NADH脱氢酶基因(nad2)的部分cDNA序列longan31,其中longan31是首次从体胚中克隆到的NADH脱氢酶基因(nad2).杂交结果显示,longan1与胚性愈伤组织和球形胚的RNA具有明显杂交信号,说明longan1在胚性愈伤组织和球形胚阶段特异表达. 图 3参 19     

大豆种质资源对斜纹夜蛾(PRODENIA LITURA)抗性的鉴定

在网室人工均匀接虫条件下 ,以叶面积损失百分率为指标 ,分别于 1997年和 1998年鉴定了从 6 72 4份大豆资源中筛选的 46份抗感材料及 5份江淮与南方大豆推广良种共 5 1份对斜纹夜蛾的抗性差异表现 .结果表明 ,品种间、观测日期间、年份间抗虫性有极显著差异 ;品种与观测日期间互作显著 ;品种与年份之间互作极显著 ;年份之间抗虫性表现极显著相关 .从供试资源中筛选出一批年份间表现相对一致的高抗种质 ,其抗性优于国际常用的抗源PI2 2 76 87、PI17145 1、PI2 2 935 8.表 3参 10