基于全基因组预测莱茵衣藻的新miRNA及其靶基因

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一种重要的模式生物,其miRNA的发现相对较晚.为系统化地预测分析莱茵衣藻的miRNA,采用比较基因组和同源比对相结合的方法,根据mi Rbase中已知的莱茵衣藻miRNA序列以及前体的特点,并且基于莱茵衣藻的全基因组对其miRNA的前体序列和成熟miRNA进行系统的分析和筛选,使用unigene和JGI的莱茵衣藻相关序列数据库对预测结果进行靶基因预测和功能的分析.最终发现可能存在的miRNA 36条,其前体结构符合miRNA前体的基本特征且具有高度的同源性,两个数据库所得相匹配靶基因分别为64和32条,其中部分是与莱茵衣藻各项生命活动相关的基因.本研究表明莱茵衣藻的基因组中具有可能存在的新miRNA家族,并且部分有高度匹配的靶基因,为其后续研究提供了可靠的理论支持.     

煤矸石在复垦土壤中的利用方式对水稻重金属含量的影响

本文通过以煤矸石为填充材料的复垦土壤上种植水稻的盆栽实验,研究在土壤复垦过程中煤矸石的填充方式和配比浓度对水稻籽粒和秸秆中重金属含量的影响。研究结果表明:在设定的煤矸石配比浓度范围内,水稻籽粒和秸秆中的重金属含量,都随煤矸石配比浓度的增加而增加,其中煤矸石配比浓度为40%时,增幅最大F元素在籽粒中的含量为0.921 mg/kg,是空白的1.12倍;在秸秆中的含量为9.064 mg/kg,是空白的4.19倍;煤矸石的两种填充方式下,水稻籽粒和秸秆中的重金属含量,大多呈现掺混式的大于垫底式的,其中煤矸石配比浓度为10%时,籽粒中差值最大的的F元素,含量相差了0.128 mg/kg,前者是后者的1.29倍;配比浓度为40%时,秸秆中差别最大的As元素,含量相差了0.352 mg/kg,掺混式的高于。垫底式的1.87倍。污染指数评价结果显示:籽粒中的重金属综合污染指数,皆小于1,未受到重金属污染,但在配比浓度为40%时,Hg的单项污染指数大于1,籽粒受到Hg的污染;秸秆的综合污染指数在1到3之间,重金属重污染程度严重,应对产出的秸秆妥善处理,以免对生态环境造成新的污染。     

并联三自由度运动平台动力学分析

本文由三自由度并联机构的结构入手,介绍了一种一平移两转动的三自由度运动模拟平台,此平台通过改变三个可伸缩的支撑杆的长度来实现模拟平台的特定位姿。应用拉格朗日方程建立动力学模型,分析了机构的结构参数与驱动力的关系,为机械结构设计提供了依据。     

新生态MnO2对水中As(Ⅴ)的吸附作用研究

新生态MnO2是一种高效吸附材料,用MnSO4和KMnO4反应制备了该吸附剂,并表征了其基本性质.新生态MnO2对As(Ⅴ)具有很高的吸附去除率和较快的吸附速度,吸附动力学符合Lagergren二级速度方程; 吸附pH曲线呈"∽"形,pH=6.5时出现一个吸附峰值; pH=5.5时,As(Ⅴ)的吸附等温线符合Langmuir型; pH=6.5时符合Freundlich型; 稀NaOH溶液是As(Ⅴ)的有效解吸液,1 mol/L NaOH溶液浸泡1h后,As(Ⅴ)的解吸率可达82.7%.     

凡河流域大型底栖动物群落特征与环境因子响应关系分析

大型底栖动物是河流生态系统的重要生物类群之一,其是河流生境与水质生物监测与水生态健康评价的重要生物指标。以辽河典型生态保护型河流——凡河为研究区域,对大型底栖动物和环境因子进行调查,分析了大型底栖动物群落特征与生境、水质的响应关系。结果表明,凡河流域大型底栖动物群落结构组成在空间和不同水期呈现差异,其中物种丰度(NO.taxa)等指数空间差异性显著,丰富度(dm)、EPT(Ephemeroptera,Plecoptera and Tricoptera)和科级生物指数FBI(Family Biotic Index)在枯、丰水期间呈显著性差异。环境因子主成分分析(PCA)表明,总磷(TP)、生化需氧量(BOD5)、溶解氧(DO)、生境复杂性(HC)为枯水期和丰水期影响大型底栖动物群落结构组成的共同驱动因子。驱动因子与大型底栖动物相关性及典范对应分析(CCA)表明,TP、BOD5与EPT、FBI分别呈显著负、正相关关系(p0.05),且与摇蚊科(Chironomidae)、颤蚓科(Tubificidae)等耐污类群存在明显响应关系。溶解氧及生境复杂性与物种丰度、丰富度指数呈显著正相关,与扁蜉科(Heptageniidae)、纹石蛾科(Hydropsychidae)、石蝇科(Perlidae)等清洁类群响应关系明显,且在丰水期对大型底栖动物影响较大。     

滏阳河表层沉积物氮分布特征和界面无机氮扩散通量估算

为了揭示非常规水源补给河流沉积物-水界面氮交换过程及其特点,为非常规水源补给河流富营养化机制提供基础数据.选择典型非常规水源补给河流(滏阳河)为研究对象,分析河流沉积物中氮素空间分布及上覆水-孔隙水氮营养盐垂直分布特征,并估算滏阳河不同区段沉积物-水界面无机氮扩散通量.结果表明,滏阳河整体表层沉积物总氮含量范围在770~10590 mg·kg~(-1)之间,其中有机态氮为氮素的主要存在形式,占总氮比例达84.9%~99.3%.NH3-N为无机氮的主要形态,含量范围为3.23~1135.00 mg·kg~(-1).溶氧量作为影响沉积物-水界面无机氮分布的主要因素.邯郸段硝氮浓度在孔隙水中随深度逐渐升高,孔隙水平均硝态氮浓度达3.54 mg·L~(-1),为上覆水8倍之多.邢台、衡水、沧州段硝氮浓度随深度而逐渐降低;滏阳河下游衡水段和沧州段进入沉积物-水界面后氨氮浓度呈下降趋势.滏阳河上游邯郸段与邢台段沉积物-水界面NH3-N由沉积物向上覆水扩散,扩散通量为48.9~1471.0μmol·m~(-2)·d-1.下游河段部分点位NH3-N表现为上覆水向沉积物中扩散,扩散通量在-932~-456μmol·m~(-2)·d-1之间.非常规水源补给河流在氮营养盐外源得到控制后,仍存在内源释放风险,将会加大河流治理与修复的难度.     

“红虫”杀灭前后自来水的安全评价

采用发光细菌急性毒性试验,配合大型蚤和斑马鱼胚胎毒性试验验证,测定有"红虫"存在的自来水以及用氯胺、二氧化氯和过氧化氢对"红虫"进行杀灭后自来水的生物毒性,判定其对人体健康可能造成的危害。结果显示:"红虫"自来水并没有检测出明显的生物毒性;氯胺在起始剂量不超过4mg/L时不仅有较好的控制效果,而且用其杀灭"红虫"后的自来水具有较低的健康风险;采用低浓度过氧化氢(0.005%)对"红虫"进行杀灭,其杀灭后自来水仍具有较强生物毒性,最终认为不宜作为自来水常规消毒剂;使用6～8mg/L的二氧化氯可有效杀灭"红虫",杀灭后自来水的生物毒性为低毒,其最终消毒副产物对人体的健康风险较低。     

短缺资源类型与供需趋势分析

短缺资源是指在一定时空范围和一定技术经济条件下,因需求量大于供给量而产生明显缺口的资源。按照短缺资源的分类,中国战略性短缺资源主要有石油、耕地和淡水,三者对国家安全和社会经济发展具有全局性和长远性影响。中国非战略性短缺资源主要有森林、富铁矿、铬铁矿、铜矿和钾盐等。随着经济的发展,人口的继续增长,从本世纪初到本世纪中叶,上述各种短缺资源的短缺数量增加,短缺程度趋于加剧。解决中国短缺资源的供需矛盾,需要从多种途径综合考虑:①多元化利用国外资源,弥补国内资源短缺;②建立战略资源储备体系,应付突发危机;③节约、替代和综合利用降低资源消耗;④强化资源保护,提高资源再生能力;⑤依靠科技进步,寻求解决短缺资源的新途径。     

226Ra和228Ra对南海北部陆坡水团的示踪作用

镭同位素是研究海洋水体运动及混合过程理想的示踪物质。本文基于2017年3月春季南海北部陆坡海域调查,分析了水体中226Ra和228Ra的活度分布特征。研究结果表明:表层海水中226Ra和228Ra活度范围分别为6.4～10.7 dpm/100 L和4.6～26.0 dpm/100 L。表层海水中228Ra/226Ra放射性活度比、温度以及盐度变化表明调查区域表层水主要由南海海水和黑潮分支海水两种水团组成,结合双端元混合模型估算采样区域二者所占比重范围分别为0.13～1.05和?0.05～0.87。226Ra和228Ra在垂向上活度范围分别为5.9～29.7 dpm/100 L和2.6～6.5 dpm/100 L,通过镭同位素的垂向分布结合稳态假设和226Ra和228Ra的双箱模型估算了南海北部陆坡1500 m层以下海水的滞留时间范围为14～61 a。     

北京市大气环境PM2.5和PM1及其碳质组分季节变化特征及来源分析

大气颗粒物是影响我国大多数城市环境空气质量的首要污染物,近年来随着监测技术的进步和采样设备的改进,相关研究对象逐渐从大粒径的PM_10、PM_(2.5)转移到更小粒径的PM_1上.碳质组分是大气颗粒物的重要组成部分.以北京市为研究区域,选取2016年7月、10月及2017年1月、4月作为4个季节的代表月,对大气环境中的PM_(2.5)和PM_1进行采集,分析了二者的质量浓度和季节变化特征.采用两层嵌套气象-空气质量模型系统(WRF-CMAQ)耦合模型对采样时段进行了模拟,分析观测期间PM_(2.5)和PM_1的来源贡献,并使用因子分析法解析了碳质组分的来源.结果表明,PM_(2.5)和PM_1的质量浓度均呈现春、夏、秋、冬这4个季节递增的趋势;PM_1是PM_(2.5)中的主要组成,而且秋冬季节随着灰霾发生频率的增加,PM_1质量浓度占PM_(2.5)的比值明显升高;北京市大气环境中存在明显的二次污染,且SOC更容易在粒径更小的PM_1中积聚.散煤燃烧、机动车尾气排放、居民面源及生物质燃烧排放是北京市大气颗粒物的重要贡献来源;汽油车尾气、柴油车尾气、生物质燃烧和燃煤排放是北京市大气颗粒物中碳质组分的主要来源.