UASB反应器中产甲烷菌对温度胁迫的响应

采用间歇培养方式探讨了升流式厌氧污泥床(UASB)反应器中不同营养类型产甲烷菌对温度胁迫的响应规律.研究结果表明,产甲烷螺旋菌(Methanospirillum)是该反应器的主要氢营养型产甲烷菌,而主要乙酸营养型产甲烷菌为产甲烷丝状菌(Methanosaeta).在35℃条件下,氢营养型和乙酸营养型产甲烷菌的累计甲烷产量分别为24.7,11.7mL,而最大产甲烷速率分别为0.74,0.18mL/h.当温度从35℃分别降低至30,25,20,15℃时,导致氢营养型产甲烷菌的累计产甲烷量分别减少了14.2%,34.0%,47.0%,57.5%,而乙酸营养型产甲烷菌的累计产甲烷量分别减少了5.1%,23.9%,45.3%,95.7%.由此可见,在20~30℃时氢营养型产甲烷菌对温度胁迫更加敏感,而在15℃以下时乙酸营养营养型产甲烷菌对温度胁迫更加敏感.     

滨海区黄花鸢尾的耐盐碱性及氮磷去除效果

为探究黄花鸢尾(Iris pseudoacorus)在滨海区的耐盐碱程度及对盐碱污染水体中氮磷的去除能力,采用水培实验,分析其幼苗在盐碱交互胁迫下的生长状况、生理响应及其对水体中氮磷的去除效果.结果表明,黄花鸢尾耐盐碱范围:p H值为7、8、9时,盐度分别低于9‰、6‰、3‰.在其耐盐碱范围内,植株的含水量和叶绿素含量与对照相差在5.0%以内,而Na+、Cl-与甜菜碱、可溶性糖含量随盐度和p H值的升高而增加,但增幅均低于130.0%.在低盐弱碱(p H 7、盐度为3‰、6‰与p H 8、盐度为3‰)条件下,黄花鸢尾幼苗相对生长速率比对照高0.6~6.1%,对水体中总氮、总磷的最大去除率分别为0.046mg/(g?d)、0.020mg/(g?d).在其耐盐碱范围外,Na+与脯氨酸含量与对照相比增幅高达14.0倍和91.4倍;黄花鸢尾生长受阻,对水体中氮磷的去除效果较差.因此,黄花鸢尾仅适用于滨海低盐弱碱水体的生态修复.     

镉胁迫对拟南芥中氨基酸及其衍生物的影响

研究拟南芥对镉胁迫的氨基酸及其衍生物响应.结果表明,镉胁迫使大部分检测到的化合物发生变化,并且在不同镉浓度情况下(Cd5和Cd50)显示了共同的响应,只是响应幅度不同.同一代谢途径中的化合物含量变化具有相关性:α-酮戊二酸衍生类型(谷氨酸和谷氨酰胺)和草酰乙酸衍生类型(天冬氨酸和天冬酰胺)氨基酸含量都降低,除脯氨酸外;3-磷酸甘油酸衍生类型(丝氨酸和甘氨酸)氨基酸含量都增加;丙酮酸衍生类型的氨基酸(缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)含量几乎没有变化;由莽草酸转化而来的酪氨酸含量降低,另外,镉胁迫诱导胺类(β-丙氨酸、4-氨基丁酸、腐胺和酪胺)化合物含量显著增加.     

NaCl胁迫对不同柑橘砧木品种抗氧化系统的影响

采用土培的方式,研究了不同浓度的NaCl（0,50,100,150,250,350mmol·L-1）对岑溪酸橘Citrus reticulata Blanco、龙州土柠檬CitruslimoniaOsbeck和临桂砧板柚Citrus grandis Osbeck叶片抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性以及谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）、超氧自由基（02]含量的影响。结果表明,随着NaCI处理浓度的增加,岑溪酸橘、龙州土柠檬和临桂砧板柚3种柑橘叶片中02均有不同程度的增加,表明在NaCI处理下3种柑橘均受到了不同程度的O2-胁迫。NaCI处理对岑溪酸橘和龙州土柠檬SOD、POD活性,临桂砧板柚MDA含量的影响不显著C〉0．0S）,但引起临桂砧板柚SOD活性、岑溪酸橘和龙州土柠檬APX活性显著增加（P〈0．05）。在不同浓度的NaCI处理下,3种柑橘叶片的CAT活性均有不同程度的下降,但GSH的含量随着NaCl浓度的增加而增加,在NaCl处理浓度为350mmol·L-1时,岑溪酸橘、龙州土柠檬、临桂砧板柚GSH含量分别比对照提高了137％、59．1％、90．8％,表明GSH在解毒NaCl胁迫时起重要作用。     

盐度胁迫及K+干预对厌氧氨氧化脱氮性能的影响研究

为了解含盐废水对厌氧氨氧化菌产生的影响及K+干预后脱氮性能变化的问题,采用升流式污泥床反应器(UASB)梯度投加NaCl后再进行K+干预,分析其对污泥活性及脱氮性能的影响和机理.结果表明,0～15 g/L盐度(以NaCl质量浓度计)为厌氧氨氧化污泥的耐受范围.20、30 g/L盐度对菌体抑制明显,氨氮、亚硝态氮去除率及...     

人工湿地处理含盐富营养化水的植物根际与非根际菌群分析

为了探究盐胁迫对于人工湿地植物根际与非根际微生态环境的影响,将垂直流人工湿地应用于含盐富营养化水体处理,考察了0.05%、0.50%和1.00%盐度水平下的脱氮效果,并采用高通量测序方法分析湿地植物千屈菜根际与非根际的菌群变化。结果表明:在0.50%和1.00%盐胁迫下,系统的硝化作用受到抑制;然而在各盐度水平下,NO_3~--N的去除率均大于95%,盐度胁迫下反硝化菌更能适应环境。对人工湿地系统在0.05%、0.50%和1.00%盐度水平下千屈菜根际与非根际基质样品的OTU聚类情况分析可知,在盐胁迫下,千屈菜根系丰富了土壤中微生物的多样性,根际环境中的微生物多样性明显高于非根际环境。盐度胁迫抑制了硝化菌的生长,仅在0.05%盐度的非根际组和0.50%盐度的根际组检测到有硝化作用菌群的存在。与硝化菌相比,反硝化菌更耐盐冲击,0.05%、0.50%与1.00%盐度水平下,均检测到反硝化菌,在1.00%盐度水平下检测出耐盐反硝化菌黄杆菌属Flavobacterium。     

不同浓度NaCl胁迫下鸢尾生理特性变化及污水净化效果比较

以鸢尾(Iris tectorum)为试验植物,构建垂直流人工湿地,分析不同浓度NaCl胁迫下鸢尾生理特性变化及人工湿地对污水中COD、TN和TP的净化效果。结果表明,在NaCl质量分数为1.0%污水胁迫下,胁迫第6周时鸢尾叶片的丙二醛(MDA)相比对照组(CK)增加了23.24%;在NaCl质量分数为0.5%污水胁迫下,胁迫第6周时鸢尾叶片脯氨酸(Pro)相比CK增加了79.51%;超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫第3周达到最大值;在NaCl质量分数为1.0%污水胁迫下,鸢尾叶片的叶绿素大幅度降低,胁迫第6周时相比CK降低58.69%。相对于CK,两种人工湿地处理NaCl质量分数为1.0%污水时,无植物人工湿地对COD、TN和TP的去除率分别下降了13.94百分点、11.48百分点、19.11百分点,鸢尾人工湿地对COD、TN和TP的去除率分别下降了12.76百分点、12.88百分点、19.48百分点。鸢尾在盐胁迫下细胞膜和酶保护系统发生损伤,自身的渗透调节和光合作用能力下降;鸢尾在人工湿地污水处理系统中发挥重要作用,污水盐度越低人工湿地处理效果越好。     

小龙虾潜在捕食下牛蛙蝌蚪对铅镉复合污染的响应研究

环境污染及外来入侵捕食者共存对两栖动物生存的影响及其响应的系统研究相对较少。以牛蛙蝌蚪为研究对象,设置铅镉复合4个处理浓度[对照CK、低(0.05 mg/L Pb+0.005 mg/L Cd)、中(0.1 mg/L Pb+0.01 mg/L Cd)、高(1 mg/L Pb+0.1 mg/L Cd)]构建室内控制实验,研究外来入侵种小龙虾存在下牛蛙蝌蚪体内铅镉积累情况及牛蛙蝌蚪作出的生理响应及表型可塑性变化。结果表明,高处理组蝌蚪身体铅含量显著高于对照及低处理(p<0.05),蝌蚪尾巴镉含量显著高于对照组。无小龙虾存在下,随着处理浓度增加,蝌蚪体内SOD活性显著增加(p<0.05)。铅镉胁迫下小龙虾降低了蝌蚪的摆尾次数,与对照组相比,处理第21 d,低、中、高处理组分别降低了8.22%、9.59%和19.18%;处理第21 d,高处理组蝌蚪的体长、体宽和体肌层厚与对照组相比分别减小25.40%、29.71%和31.83%。本研究表明,蝌蚪通过改变表型可塑性、降低活动能力来适应重金属污染及潜在捕食者造成的胁迫,为两栖动物的生存及保护提供了数据支持与科学依据。     

重金属铅、铬胁迫对斜生栅藻的生长、光合性能及抗氧化系统的影响

以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus JNU49)为研究对象,研究了重金属Pb2+、Cr3+、Cr6+对斜生栅藻生物量积累、光合性能及抗氧化系统的影响.结果表明,Pb2+、Cr3+、Cr6+对斜生栅藻的半数抑制浓度(IC50)分别为82.94、121.15、23.65μmol·L-1.半数抑制浓度胁迫下,斜生栅藻的放氧速率分别在第2~8 d(Pb2+胁迫)、1~3 d(Cr3+、Cr6+胁迫)受到明显抑制,而呼吸速率无明显变化;Pb2+胁迫下,斜生栅藻光系统Ⅱ(PSⅡ)的原初光能转化效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(Yield)、相对电子传递速率(rETR)均明显低于对照,光化学淬灭(qP)从第1~5 d高于对照,而第6~8 d则显著低于对照;Cr3+和Cr6+胁迫对斜生栅藻光合性能的影响不如Pb2+胁迫明显.斜生栅藻丙二醛(MDA)含量在重金属胁迫下变高,以第3、4 d尤为明显;超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,于第3、4 d较为明显;过氧化氢酶(CAT)活性、总抗氧化活性(T-AOC)在重金属胁迫下均小幅度提升.通过本研究发现,斜生栅藻的生物量、光合速率、叶绿素荧光参数和SOD活性等指标对重金属胁迫的反应均较为灵敏,可作为评估重金属胁迫对微藻危害的指标.     

硒对砷胁迫下小白菜生理特性及砷吸收的影响

探讨硒对砷胁迫下小白菜生长及吸收砷的影响,可为调控植物吸收砷提供一定的科学价值.以小白菜为试验材料,采用水培方式,研究了不同砷胁迫水平下施加外源硒对小白菜生长、生理特性及砷吸收的影响.结果表明,低浓度硒(≤2.0 mg·L~(-1))对小白菜的生长有一定的促进作用,具体表现为小白菜株高、根长、地上部和地下部干重及叶绿素含量的增加,但高浓度硒(≥4.0 mg·L~(-1))却抑制了小白菜的生长.低浓度硒显著降低了小白菜叶片和根中丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性.在砷、硒复合处理过程中,当小白菜中砷含量一定时,小白菜地上部和地下部砷含量随外源硒浓度的增加先减少后增加,且当外源硒浓度为2.0 mg·L~(-1)时最低.研究表明,施用2.0 mg·L~(-1)的硒缓解效果较好,能显著降低小白菜地上部砷的含量,促使砷富集在小白菜地下部,抑制砷向地上部的转运.