水质约束条件下确定土壤允许流失量的方法

已有土壤允许流失量（T值）定义多以防止土壤肥力减退、土地生产力下降为目标,考虑的主要因素为成土速度、土层厚度和土壤肥力减退,确定T值的依据是土壤侵蚀速率不大于成土速率,保证土壤资源得到不断更新。然而土壤侵蚀并不完全是人为因素造成的,更是一种客观自然过程,土壤侵蚀除导致土壤养分流失,土壤生产力下降,还可能对侵蚀发生地以外的地区产生一系列环境问题。为保证人类社会可持续发展,制定控制土壤侵蚀目标时,只局限于提高土壤生产力已与时代发展不合拍了,应将视野扩展到保护和改善人类生产、生活和生存环境,引入生态环境影响符合可持续发展的时代要求。因此,在前人研究基础上结合保护水体环境质量要求建立了一种新的确定T值方法,该法体现了多目标特点,可实现既保护土壤资源又维护水环境质量的目标。以随泥沙入湖的TN、TP对湖水养分影响为例,探讨了水质约束条件下确定T值的一般方法。     

螯合剂对铜毒性的影响

研究了螯合剂EDTA和DTPA对海州香薷蓄铜能力和铜毒性的影响.结果显示,EDTA和DTPA能抑制植物的生长,使其生物量降低,叶绿素含量下降,同时降低了植物的根系活力.EDTA和DTPA都可引起植物SOD、POD活性上升,在与Cu²⁺共同作用下,EDTA对Cu²⁺毒性影响较小,表现在SOD、POD活性仍按Cu²⁺独立作用下的变化规律而变化,且数值上变化不大.而DTPA则降低了Cu²⁺作用下SOD、POD活性的变化.EDTA使海州香薷地上部分铜浓度增加,DTPA则明显降低了海州香薷的铜含量.     

基于SSD方法比较中美物种对铜的敏感性差异

基于无机铜(以下简称铜)对中、美淡水水生动物的毒性数据,构建了中、美水生动物对铜的SSD(物种敏感度分布)曲线,比较了中、美物种的HC₅(hazardous concentration at 5th percentile of the species,保护95%以上物种的浓度水平)及其差异. 结果表明:在HC₅下,中国的水生动物对铜的敏感性排序为节肢动物>非节肢动物>鱼类,无脊椎动物>脊椎动物;而美国不同物种对铜的敏感性排序为非节肢动物>节肢动物>鱼类,无脊椎动物>脊椎动物. 根据铜短期暴露的HC₅对中、美物种敏感性进行比较可知,中国鱼类、节肢动物和脊椎动物的敏感性均大于美国相应物种;而中国非节肢无脊椎动物和无脊椎动物均小于美国相应物种. 研究所选的美国全部物种对铜的敏感性略高于中国物种,但二者仅相差0.52 μg/L. 除非节肢无脊椎动物外,中、美水生生物对铜的SSD敏感性分布均未见显著差异. 因此,在推导中国水质基准时应注重考虑敏感性物种(如节肢动物).      

耐性细菌的分离鉴定及重金属污染修复初步研究

清远市是中国最大的电子废弃物拆解基地之一,小作坊生产模式已经进行了20多年,大量无法回收的电子废料和处理残渣等被倾倒在田地、沟渠和山谷中,致使周边土壤长期受到重金属Cd、Cu、Pb污染。近年来国内外对拆解区周边的土壤重金属污染现状分析、健康风险评价等相关报道较多,但针对电子废弃物复合重金属污染生物修复技术的研究却并不多见。通过富集、驯化、分离,从清远市电子废弃物拆解区污染土壤中得到4种耐性菌株,经菌落形态、扫描电镜分析以及16S rDNA技术鉴定得出,菌株HS-01、JH-02、YB-03、JY-04分别为海水芽孢八叠球菌（Sporosarcina aquimarina）、佐吕间湖生芽孢八叠球菌（Sporosarcina saromensis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）。由生长特性实验得到,细菌HS-01与JY-04生长周期相同,在0～8 h为调整期,8～12 h为对数期,12～24 h为稳定期,24～32 h为衰亡期。而细菌JH-02与YB-03生长周期相同,在0～4 h为调整期,4～12 h为对数期,12～24 h为稳定期,24～32 h为衰亡期。细菌HS-01、JH-02、JY-04的最适温度与pH分别为30℃和8,而YB-03则为35℃与7.5。生物吸附实验结果显示,随着重金属离子质量浓度的升高,4种耐受细菌对重金属离子的吸附量也逐渐升高,但吸附量增长率以及吸附率却逐渐降低,这4种细菌对Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋最大吸附量分别达到了2.25、2.05、2.28、2.25 mg,8.19、4.95、8.53、11.78 mg和10.84、10.59、7.66、9.02 mg。最大吸附率则分别达到了94.4、99.2、100、93.3%,86.1、90.8、88.6、87.3%和88.9、82.2、81.2、86.7%。其中细菌HS-01、YB-03、JY-04吸附Cd2＋能力较强,而细菌JY-04对Cu2＋以及HS-01、JH-02对Pb2＋吸附能力最强。上述结果显示了4种耐性细菌均具有较好的修复复合重金属污染水体的应用潜力,但对     

微囊藻毒素对真菌和哺乳动物细胞毒害效应的研究

主要探讨微囊藻毒素对真菌和哺乳动物细胞的毒害效果,以及其作为水体生理毒害评价模式细胞的可能。通过毒性试验和单细胞凝胶电泳实验,利用栗酒裂殖酵母细胞（S.pombe）,人肝癌细胞（HepG2）和人脑星形胶质母细胞癌细胞（U87）3种生物模型评估MC对细胞DNA的损伤以及对细胞内氧化自由基水平的影响。并利用栗酒裂殖酵母的基因缺失体,判断MC所诱导的酵母细胞氧化应激路径。研究表明MC通过氧化路径诱导DNA损伤;缺失wis1△和pap1△基因的S.pombe细胞无法诱导ROS生产,wis1△和pap1△缺失型S.pombe细胞在40 mg·L-1-1MC暴露24 h下细胞增殖率仅下降7.3%、7.7%;氧化损伤是MC损伤S.pombe的主要方式;HepG2细胞和U87细胞较S.pombe细胞适于研究、评估MC的毒性。     

mCry1Ac基因在抗虫转基因玉米Bt799中的表达特征

采用双抗夹心酶联免疫法(ELISA)定量检测转mCry1 Ac基因抗虫玉米Bt799在不同生育期不同植株部位的mCry1Ac蛋白含量。结果显示:mCry1 Ac基因在整个生育期玉米叶、茎、根和种子中均能表达,mCry1Ac蛋白含量为(0.82±0.10)~(15.83±1.77)μg·g-1;随着生育期和植株部位的不同,mCry1Ac蛋白含量呈现明显的时空动态变化,其中,叶、茎和根中mCry1Ac蛋白含量随转基因玉米生育期的推移均呈增加趋势,并均在完熟期达最高;在除苗期外的其他各生育期叶中mCry1Ac蛋白含量均显著高于其他植株部位,而在完熟期种子中mCry1Ac蛋白含量在各植株部位中最低,为(2.86±1.71)μg·g-1。     

四溴双酚A对赤子爱胜蚓的生长和基因表达的影响

试验采用人工土壤法,通过14 d急性毒性试验,研究了不同剂量TBBPA对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)生长、基因表达的影响。在14 d急性毒性试验中,随着暴露时间和浓度的增加,蚯蚓生长受到了显著抑制,未出现死亡现象。超氧化物歧化酶(SOD)的基因表达量在低浓度(50 mg·kg-1)时受到诱导上调;谷胱甘肽转移酶(GST)的基因表达量在400 mg·kg-1染毒组受到明显诱导,是对照组的8.73倍;热休克蛋白(Hsp70)的基因表达量在50、100和200 mg·kg-1染毒组被诱导上调。基因表达量的变化显示,在50、100、200 mg·kg-1浓度条件下,蚯蚓可以利用自身的抗氧化能力维持体内的动态平衡稳定,使得机体免受损伤。但是在超过400 mg·kg-1浓度后,TBBPA的毒性效应超过了机体的应对能力,使机体遭受损伤,外在特征主要表现为蚯蚓身体蜷缩、变细变硬。从生物标志物角度,基因表达量的变化对TBBPA毒性效应的指示作用较生长抑制率更为敏感。     

北京官厅水库水体甲状腺激素干扰效应检测及特征

应用重组人甲状腺激素受体(hTR)基因酵母快速测试方法,检测北京官厅水库水体类/抗甲状腺激素干扰效应,并分析其地理分布、季节分布特征以及水体甲状腺激素干扰化合物(TDCs)组成特征.结果表明:官厅水库水体检出了显著的抗甲状腺激素干扰效应,与其它研究区域相比,效应处于较低到中等水平;入库河流对库区水质产生显著影响,且入库河流水质受季节影响显著,因此,库区水体不同季节甲状腺激素干扰水平存在差异;C18固相萃取柱对抗甲状腺激素干扰效应的去除率在61.9%~92.3%,表明官厅水库水体中的甲状腺激素抑制活性物质多集中在有机组分,加入30mg/L的EDTA后TR抑制活性显著降低,表明官厅水库水体中TDCs除有机化合物外可能还包含重金属类无机化合物.     

污水中抗生素与重金属对红霉素抗药性基因的选择性效应

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和固相萃取-高效液相色谱串联质谱(SPE-HPLC-MS/MS)分别检测分析了上海某污水处理厂中6种重金属和3种抗生素的含量水平和分布特征,采用实时荧光定量PCR检测分析了7种红霉素抗药性基因(ERY-ARGs)在污水处理厂中的分布变化.结果表明,抗生素磺胺甲恶唑(SMX)、红霉素(ERY)和四环素(TC)在污水处理厂中均被检出,两段A/O工艺对其去除效果较差,去除率为3%(ERY)~36%(TC).重金属Cr、Cu、Zn和Pb在污水中被检出,浓度范围分别为136.9~235.5、7.1~37.4、18.1~98.4和143.1~383.0μg/L,两段A/O工艺对Zn基本完全去除,但对Cu、Pb和Cr的去除率分别为48%、43%和18%.目标ERY-ARGs在污水处理厂中均被检出,其在原水中的浓度为9.28×103(ermA)~1.83×108(ereA)copies/L,两段A/O工艺对其具有较好的去除效果,降低幅度可达1.19~3.97个对数浓度.通过相关性分析可知, ERY-ARGs与ERY之间具有显著相关性(P<0.05),而酯酶基因ereA与Cu、Zn和Pb之间也呈现出较好的显著相关性(P<0.05),表明污水中ERY对ERY-ARGs的演变产生具有重要影响,而重金属对ERY-ARGs也可能存在潜在的选择性作用.     

天蓝苜蓿锌胁迫下实时定量PCR内参基因筛选

选取8个管家基因(h2a、act、18s、tub、ubi、ef1、cyp、gapdh)作为候选内参基因,以不同浓度Zn2+处理下接菌第30d的天蓝苜蓿(Medicago Lupulina L.)接种根为实验材料,筛选用于目的基因实时荧光定量PCR分析的最佳内参基因.研究表明:候选内参基因平均表达稳定性由高到低排序为:ef1>ubi>act>h2a>gapdh>cyp>18s>tub;在不同Zn2+浓度胁迫下,最适内参基因组合各不相同:Zn2+=100mg/kg时,最佳内参基因组合为tub (1.97)和ef1 (2.06); Zn2+=200mg/kg时,最佳内参基因组合为ef1 (1.41)和ubi (2.51); Zn2+=300mg/kg时,最佳内参基因组合为ef1 (1.41)和h2a (2.78); Zn2+=400mg/kg时,最佳内参基因组合为ef1 (2.45)和act (2.55).该研究可为重金属污染地天蓝苜蓿抗性基因和共生基因的表达分析提供理论依据.