土壤镉污染毒性效应的多指标综合评价

以草甸棕壤为供试土壤,以蚕豆幼苗根尖有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率,幼苗叶片内抗氧化酶活性、植物内源激素含量为指标,采用盆栽方法研究了0～10 mg·kg^-1镉胁迫对植物细胞的遗传和生态毒性效应.结果表明,在此浓度范围内,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率均随镉浓度增加呈显著的剂量-效应正相关关系,其中微核率变化最为明显,处理组微核率分别为对照组的1.43～3.22倍;蚕豆幼苗叶片内的SOD和POD活性变化呈先升高后下降的趋势;而CAT活性随镉浓度增加其变化规律与SOD、POD相反.此外,镉胁迫下植物激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)与细胞分裂素类的玉米素和玉米素核苷总含量(Z&ZR)均表现出低浓度下诱导和较高浓度下诱导率降低的趋势,在镉浓度为2.5 mg·kg^-1时３种植物激素含量均达到最高值,分别比对照组增加了6.6%、 4.0%和12.6%.研究表明,各指标对污染物的毒性具有响应且响应的域值及其敏感度不同,将各指标综合使用可使土壤镉污染的遗传和生态毒性诊断更为有效.     

亚致死剂量铜对蚯蚓P450酶和抗氧化酶活性的长期影响

以赤子爱胜蚓(Eiseniafetida)为供试生物,通过人工污染草甸棕壤的方法,研究了暴露于含有亚致死剂量Cu(100、200、300、400mg·kg-1)的土壤中8周时间内蚯蚓体内细胞色素P450含量、谷胱甘肽转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性的变化.结果显示,各指标在暴露1周时均无显著变化,但在第8周时各指标均受到显著抑制.P450含量在100mg·kg-1剂量水平下暴露2周时表现出显著的诱导效应;GST、SOD和CAT活性则均在第3周开始表现出显著的诱导效应,且SOD和CAT在100mg·kg-1剂量下即出现诱导现象,而GST则在200mg·kg-1剂量下显现诱导现象.暴露时间大于4周时,P450含量及GST活性开始表现出抑制效应,SOD及CAT活性则在暴露大于6周后显现抑制效应.以上指标对污染物的响应模式为:无显著变化→诱导→抑制.铜是蚯蚓生长的必需元素,蚯蚓自身对Cu的适应机制,以及对铜的长期摄取能危害蚯蚓正常代谢可解释上述响应模式产生的原因.但各指标在对毒性的响应敏感性上存在差异,其中,P450响应最为敏感,而SOD、CAT最不敏感.因此,在生态毒性诊断时,应选择不同指标作为一套指标体系相互补充,以增强污染诊断的灵敏性及长期诊断性.     

宏基因组技术及其在环境保护和污染修复中的应用

宏基因组学是分子生物学技术应用于微生物生态学研究而形成的一个新概念,以环境中末培养微生物为研究对象,通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能.从1998年提出至今,该项技术已经广泛应用于工业、农业、医学等研究领域.文章在对宏基因组学的概念、研究方法、存在问题的综述基础上提出了相应的解决方法,并指出该技术在环境保护和污染修复中存在潜在的应用价值.利用该技术可以深入了解特定环境中微生物空间分布和动态变化,为环境监测、预警和评价提供理论依据.     

外生菌根真菌对Al3+胁迫和低钾土壤的响应

酸铝危害和土壤贫瘠是热带和亚热带森林衰亡的主要原因之一,外生菌根真菌抗铝毒和活化土壤养分有益于防止森林退化和提高森林生产力.试验在Al3+胁迫条件下,以彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt 715)、褐环乳牛肝菌(Suillus luteus(L.:Fr.)Gray,Sl 13)和亚褐环乳牛肝菌(Suillus subluteus(Peck)Snell ex Slipp&Snell,Ss 00)等3株外生菌根真菌为材料,土壤为钾源,采用培养试验研究了它们的生长、有机酸和H+分泌,以及对土壤钾的利用.结果表明,在Al3+胁迫和缺钾下,3株外生菌根真菌的生长,氮、磷、钾吸收,以及有机酸和H+分泌均受Al3+浓度的调节.在Al3+浓度较低时,它们随浓度的增加而提高,到达峰值后又随Al3+浓度升高而降低.抗Al3+性较强的菌株出现峰值时的Al3+浓度高,反之亦然.Pt 715的生物量和氮吸收量达到峰值时的Al3+浓度分别是Ss 00和Sl 13菌株的4倍和2倍,磷钾吸收和有机酸及H+分泌量也显著高于Ss 00和Sl 13.此外,3株菌株均能利用土壤矿物结构钾,Pt 715、Ss 00和Sl 13对矿物结构钾的分解率分别高达2.10%、1.43%和1.17%,其利用能力与有机酸分泌的种类、数量和H+分泌量有关.     

用废白土制备4A分子筛的研究

本文研究了用废白土制备4A分子筛的工艺,着重讨论了用汽油抽提回收润滑油、甲苯抽提回收胶质和盐类、废白土焙烧以及废白土酸化反应条件、碱处理、凝胶混合物配比对产品性能的影响.并对用废白土合成的4A分子筛进行了XRD结构表征.     

植物挥发性物质成分分析及抑菌作用研究

对植物挥发性物质的化学成分及其抵抗微生物的能力以及与生态学相关可能产生的增效作用进行了研究。通过采用活体采气法收集20种园林植物的挥发性物质,利用气质联用仪测定物质成分结果,再进一步做抑菌作用研究。根据测定结果,实验最终确定的抑菌化学成分有:间羟基苯甲酸(m-hydroxybenzoic acid),水杨酸甲酯(methyl salicylate),邻苯二酚(catechol),乙酸(acetic acid),乙醚(acetaldehyde),丙烯酸(acrylic acid),乙硫醚(diethyl sulphide),莰酮-〔2〕(camphanone-2),莰醇-〔2〕(borneol-2)。同时,采用纸片扩散法和MIC(最小抑菌浓度)法对药品进行抑菌实验。结果表明:莰酮-〔2〕(樟脑)的抑菌效果最显著也最全面,水杨酸甲酯的抑菌效果最不显著也最不全面。丙烯酸、邻苯二酚、莰酮—[2]的最佳抑制细菌是金黄色葡萄球菌和酵母菌,质量浓度为0.156×10-3 mg.L-1时即可有效抑制这些微生物的繁殖,可根据这一特点,在医疗、食品中加以运用。从环境生态学角度看,在某些以空气传播的流行性疾病的多发地,特别是在呼吸道疾病曼延的地区,多栽种一些抑菌作用较强的植物(如银杏、香樟、枫香、海桐等),对疾病的控制有很强的现实意义。     

改良模糊综合评价法在水质评价中的应用

基于传统模糊综合评价法原理,通过对评价指标选择、权重确定、模糊运算分析三个环节进行改良,建立了一种分辨率高、简便有效的地表水质量评价模型,并将其应用于辽河流域的水质评价中。改良后的模糊综合评价法能够更实际、更客观地反映多指标共同作用下的地面水环境质量状况,这为制定水环境宏观决策提供了必要的科学参考。     

基于能值理论的生态足迹方法改进

生态足迹方法自提出以来受到广泛关注,其缺点也受到一些学者的批评。ZhaoSheng等2005年提出能值足迹法,弥补了生态足迹法以土地生产能力为限制的缺点。论文提出区域能值足迹法,以弥补其改进方法不能够反映区域实际情况和技术进步带来影响的不足。最后,以岷江上游1982到2002年为例应用3种方法进行计算分析。结果表明研究区生态足迹呈缓慢上升趋势,生态足迹方法计算结果<能值足迹<区域能值足迹;生态承载力计算结果显示生态足迹与区域能值足迹方法结果呈平缓下降趋势,而能值足迹方法结果呈不规则变动。区域能值足迹法能够考虑到区域实际情况和技术进步,但它不能完全代替生态足迹方法,将其结合应用将得到更多信息。     

有机碳源对铜绿假单胞菌还原Cr（Ⅵ）的影响

采用批式实验,研究了2种有机碳源苹果酸和葡萄糖对铜绿假单胞菌还原Cr（Ⅵ）效果的影响,并从pH、氧化还原电位和细胞生长量等方面对2种有机碳源的影响差异及其原因进行了分析、探讨。结果表明,葡萄糖和苹果酸均能促进菌株对Cr（Ⅵ）的还原,苹果酸的促进作用比葡萄糖更加显著,加入葡萄糖和苹果酸时Cr（Ⅵ）还原率分别提高了16.34%和25.72%。加入苹果酸时的细胞生长量明显高于加入葡萄糖时的细胞生长量。添加葡萄糖时还原过程中培养基pH值下降,氧化还原电位上升,而添加苹果酸其变化趋势相反。添加了葡萄糖的培养基代谢液（无菌体细胞）对Cr（Ⅵ）具有较好的还原作用,但添加了苹果酸的培养基代谢液（无菌体细胞）不能还原Cr（Ⅵ）。     

污泥回流对平流式沉淀池去除率的影响分析

针对目前的沉淀理论没有考虑回流污泥量将影响颗粒去除效率这一问题,在深向混合沉淀理论的基础上,得出了考虑回流比的非理想沉淀模型.根据所得模型分析了在平流沉淀池中吸泥机带走的污泥回流量对颗粒沉降的影响.并以某污水悬浮物的剩余量与沉速关系曲线为例进行分析.结果表明,在不考虑污泥回流的情况下,颗粒的去除率为72.8%;考虑污泥回流时,当回流比由0.5变化到3.0时,颗粒的去除率则由71.1%递减到50.9%,均小于不考虑污泥回流时的去除率,且回流比为3.0时,颗粒的去除率为50.9%,相对于未考虑回流污泥时的去除率降低了30%.由此可见,污泥回流量使悬浮颗粒的去除率小于无回流量时的去除率,且随着回流比的增大颗粒沉降效率将显著减小.