红树林湿地中好氧-厌氧反硝化菌脱氮特性及其种群结构分析

随着沿岸水体氮素富营养化的加剧,生物脱氮作用越来越受重视,位于海陆交界的湿地红树林生态系统作为一个自然脱氮体系备受关注.本研究以典型亚热带湿地红树林(香港Mai Po)作为对象,结合传统的富集筛选和分子生物学方法--建立nosZ基因克隆文库和RFLP分析技术对红树林沉积物中反硝化细菌脱氮能力、种群结构和丰度进行研究.从Mai Po红树林沉积物中共筛选到12株好氧反硝化菌和8株厌氧反硝化菌,其中好氧反硝化菌包括Pseudomonas(4株)、Comamonas(2株)和Acinetobacter(2株)等7个菌属,厌氧反硝化菌属于Pseudomonas、Agrobacterium和Uncultured Betaproteobacteria bacterium(2株)等7个菌属.筛选到的好氧和厌氧反硝化菌均具有较高的脱氮能力,大部分在2d内NO3--N去除率达到98%以上.建立Mai Po红树林湿地反硝化细菌的nosZ基因克隆文库的结果表明,反硝化细菌的50个克隆子中有26个克隆子分属于11个未知类群,其余克隆子属于Pennisetum类群(26%),β-proteobacterium类群(10%),Entandrophragma类群(4%),Pseudomonas类群(4%)和denitrifying bacterium类群(4%).可见Mai Po红树林中反硝化细菌具有很高的生物多样性.     

环境因素对纳米二氧化钛颗粒在水体中沉降性能的影响

纳米二氧化钛进入水体环境后,其存在形态可能受离子强度、pH和溶解性有机质的影响,进而影响其生态风险.因此,本文考察了纳米二氧化钛颗粒在不同环境条件下的沉降性能.结果显示,纳米二氧化钛在水体中聚集程度与体系的pH值有关,pH值偏离颗粒的等电点时,颗粒的表面电位越高,越不容易聚集;水体离子强度的增加可促进纳米颗粒聚集,而水体中广泛存在的溶解性有机质可使纳米二氧化钛颗粒在水中的稳定性增强,这与颗粒表面的扩散双电层和空间位阻的变化有关.通过对不同来源溶解性有机质的结构进行分析发现,溶解性有机质中所含的芳香性结构对颗粒稳定性的影响大于脂肪烃结构.纳米二氧化钛颗粒可在自然水体中迁移,不易沉降,因此,其对水生生态系统的影响不容忽视.     

氮磷胁迫下藻-菌群落的变化研究

近年来,由于水体富营养化而导致的蓝藻水华在我国太湖与滇池等淡水湖泊频繁爆发,已成为严重的环境问题,而氮、磷则是引起水体富营养化的重要营养因子。文章通过藻细胞计数、细菌群落的DGGE监测,以及典型对应CCA分析,系统研究了不同的氮磷浓度、N/P比对藻-菌群落结构的影响及其相互关系。结果表明,氮磷浓度和N/P比均会影响藻类生长,其中,氮磷浓度较N/P比对藻类生物量的影响更大;N/P=12为藻类生长的最适条件,氮限制(N/P=3)和磷限制(N/P=48)均会抑制藻类生长;添加外源氮磷可促进细菌的生长,提高其多样性,但随着N/P比的提高,其种群多样性呈逐渐下降趋势;细菌群落主要由β-proteobacteria类细菌组成,其次是α-proteobacteria,然后是Bacteroidetes和γ-proteobacteria。与氮、磷营养盐相比,藻类群落对细菌群落的影响更大。     

鼠李糖脂与疏水底物及其降解菌的相互作用

通过鼠李糖脂对假单胞菌GP3A菌株降解芘的增溶和降解实验,研究了在鼠李糖脂作用下,菌体细胞表面疏水性和脂多糖含量的变化、菌体表面基团与生物表面活性剂分子的键合作用以及相应疏水底物的增溶和降解．结果表明,当鼠李糖脂浓度高于其临界胶束浓度（60mg·L^-1）时,能显著增加疏水底物芘的表观溶解度;生物表面活性剂能通过溶出细...     

高速铁路声屏障对居民环境影响的试验研究

以三种结构的高速铁路声屏障为研究对象,测量了高速列车通过有声、无声屏障两种状态下8个测点的声压值,并计算各测点等效连续A计权声压和声屏障的隔声量,结合GB3096-2008中规定的环境噪声限值进行声屏障结构对高速铁路周边居民的声环境影响评价。试验分析结果表明:声屏障不同程度改善了居民的声环境;由于试验所用的三种结构的声屏障隔声量离一般设计要求(20~25dB(A))相差太远,使得高速铁路周边环境噪声高于国家标准规定限值;声屏障结构改进应着力提高中低频噪声的隔声量。     

IC反应器处理罗汉果加工废液的启动研究

试验研究了IC反应器处理罗汉果加工废液的启动特性以及效果,并考察了启动过程中反应器的产气性能和菌群形态。结果表明,在保持进水量不变,逐步增加进水浓度以提高有机负荷的情况下,仅40d反应器便完成启动,此时,IC反应器的COD有机负荷达7.586kg/(m3·d),COD去除率达95.6%,反应器产气量可达20.9L/d,产气率达89.9%,其中甲烷含量高达74.6%。启动成功后,形成具有一定机械强度、密实且沉降性能良好的颗粒物污泥。颗粒污泥呈深灰色,粒径约为0.5～3.5mm。颗粒污泥中以球菌和链状杆菌占优势。     

稳定碳同位素在海洋倾倒活动监测中的应用

通过测定倾倒区海域沉积物,产品码头和原油码头的疏浚物的有机碳同位素,分析来自不同区域的样品同位素变化特征,结果显示各区域碳同位素值有较大的差别。倾倒区有机碳同位素在-22.95‰～-23.05‰之内变化;产品码头疏浚物有机碳同位素在-25.20‰～-23.50‰;原油码头疏浚物碳同位素在-22.35‰～-21.89‰。通过碳同位素变化特征可以界定悬沙大致扩散范围。经混合配比实验,得到碳同位素组成与配比系数之间的关系,由此可推算倾倒活动中各码头的倾倒量。     

寻找人类活动影响南明河的水化学指纹:Ⅰ.空间变化

城镇化和城市化通常是在河流流域内向前推进的,这导致人类活动对河流的污染越来越严重。防治这类河流污染的主要措施是截污沟修建以实现污水、雨水分离。那么截污沟修建后的效能如何?截污沟修建后中心城区水质如何变化?是否真的好转?为了回答这个问题,我们于2008年10月、2009年1月、4月、7月对贵阳市南明河主城区河段的8个断面进行了4次采样,获得了水温(T)、pH、电导(EC)、溶解氧(DO)、主要阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)和主要阴离子(Cl-、NO3-、SO24-、HCO3-)含量的空间变化情况。相对于城区边缘,主城区河段主要离子含量和电导显著性升高,这种升高不是支流汇入的结果,而是人类活动导致。这说明了3种可能性:截污沟收集废水的不完全性、截污沟渗漏的可能性和非点源污染源存在的可能性。水化学分析提供了简单易行的评估截污沟效能的方法。     

寻找人类活动影响南明河的水化学指纹:Ⅱ.旬际变化

为进一步了解南明河截污沟修建后主城区水化学组成的变化情况,提取人类活动影响南明河的水化学指纹,我们于2008年10月20日至2009年10月20日以10天为间隔或5天为间隔(7月)对南明河主城区进口(四方河)和出口(团坡桥)进行了短时间尺度取样,确证了第一部分所获得的空间变化趋势。出口处Na+、Cl-、NO3-、SO24-分别升高53%、65%、52%和47%;其它离子如K+、Ca2+、Mg2+和HCO3-只是轻微升高,pH温和下降。出口处离子浓度变化趋势继承了入口处离子浓度趋势,但叠加了城区人类活动的明显印记。Na+浓度在6～7月间的显著峰值最有可能起源于2009年为防止禽流感爆发蔓延而广泛使用的次氯酸钠消毒剂,Na+和Cl-具有显著正相关关系可以证明这一推断。另外一个证据是Na+和NO3-较好的反相关关系,说明消毒剂对氨化细菌和硝化细菌具有负面效应,抑制了NO3-的产量。高硫煤的使用则是城区河段高SO24-含量的主要原因。结合离子浓度的均值、变化范围和标准偏差,我们认为Na+、Cl-、NO3-、SO24-可以作为指示城区人类活动影响南明河的水化学指纹。     

进化毒理学:生态毒理学研究的新视角

环境污染是驱动生物适应性进化的重要因素之一。近年来,随着分子生物学的迅猛发展和进化生物学理论的逐步更新,进化毒理学(evolutionary toxicology)这一交叉学科快速发展。进化毒理学研究是运用分子生物学和种群遗传学的方法,以进化生物学和保护遗传学的理论和概念为基础,试图描述生物体适应环境的机制、原则以及环境污染对生物体适应过程的影响与作用。本文回顾了进化毒理学的理论发展,归纳总结了进化毒理学的研究范畴和主要研究内容,并对进化毒理学在未来生态风险评估中的应用、进化毒理学的研究方向以及相关理论进行了展望。本文旨在对进化毒理学这一新兴交叉学科进行梳理和简介,为丰富生态毒理学研究提供理论支持,同时也为解决日益加剧的环境污染问题提供新的研究思路与途径。