The impact of different voltage application modes on biodegradation of chloramphenicol and shift of microbial community structure

● Presented coupled system enhanced biodegradation of antibiotic chloramphenicol. ● HRT and electrical stimulation modes were key influencing factors. ● Electrical stimulation had little effect on the chloramphenicol metabolic pathway. ● Microbial community structure varied with the voltage application mode. Exoelectrogenic biofilms have received considerable attention for their ability to enhance electron transfer between contaminants and electrodes in bioelectrochemical systems. In this study, we constructed anaerobic-aerobic-coupled upflow bioelectrochemical reactors (AO-UBERs) with different voltage application modes, voltages and hydraulic retention times (HRTs). In addition, we evaluated their capacity to remove chloramphenicol (CAP). AO-UBER can effectively mineralize CAP and its metabolites through electrical stimulation when an appropriate voltage is applied. The CAP removal efficiencies were ~81.1%±6.1% (intermittent voltage application mode) and 75.2%±4.6% (continuous voltage application mode) under 0.5 V supply voltage, which were ~21.5% and 15.6% greater than those in the control system without voltage applied, respectively. The removal efficiency is mainly attributed to the anaerobic chamber. High-throughput sequencing combined with catabolic pathway analysis indicated that electrical stimulation selectively enriched Megasphaera, Janthinobacterium, Pseudomonas, Emticicia, Zoogloea, Cloacibacterium and Cetobacterium, which are capable of denitrification, dechlorination and benzene ring cleavage, respectively. This study shows that under the intermittent voltage application mode, AO-UBERs are highly promising for treating antibiotic-contaminated wastewater.     

重大疫情下疫苗冷链物流在物联网环境中的风险评估*

为识别和应对重大疫情下疫苗冷链过程中的风险,研究物联网环境中在人-机-环-管理下,以加工包装、储存、运输、装卸搬运、接种为风险链的评估指标体系,全面分析各个环节风险因素,提炼16个影响疫苗冷链质量安全风险点。根据因果关系将风险评价指标体系转换为贝叶斯网络结构,建立基于贝叶斯网络的风险评估模型,并使用GeNIe软件进行计算,搜索相关数据,以印度新冠疫苗冷链物流为实证案例检验模型。研究结果表明:重大疫情下疫苗冷链物流存在风险敏感点,必须明确防控重点,制定针对性控制措施,如加强人员培训、合理规划路径及接种点位置、加大设施设备检查与更新等,研究结果可为实现疫苗冷链物流的高效安全运转提供参考。     

高海拔高寒地区金属矿山采选固废安全处置现状及研究进展*

针对高海拔寒区金属矿山采选固废处置成本高、有效处置率偏低、安全隐患多等问题,采用室内试验、理论分析、数值模拟及现场实践相结合的方法,开展高海拔寒区排土场散体物料物理力学性质、排土场稳定性、充填料浆输送、充填体固结性能、充填体改性增强等方面的研究,构建冻融循环条件下散体物料内部微观结构信息与宏观力学参数定量关系模型,揭示冻融循环下排土场致灾机理和低温低气压环境下胶结充填料浆固结演化特性,提出冻融循环下排土场堆置工艺和低温低气压环境下胶结充填料浆固结增强技术。相关成果对于提高我国高海拔高寒地区金属矿山采选固废的有效处置率,降低固废处置成本,保障矿山可持续发展具有重要的理论价值和实践指导意义。     

环境浓度水平的镍对不同生命阶段秀丽线虫(Cae-norhabditis elegans)体长与运动的刺激效应

毒物兴奋效应(hormesis)受到广泛关注。本文以秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)的L1(自虫卵开始培养10 h)、L3阶段(36 h)和年轻成虫阶段(72 h)为起始暴露阶段,进行环境浓度(3.18E-3、3.18E-2、3.18E-1和3.18μmol·L-1)水平的72 h镍暴露试验,以体长与行为学指标为终点研究了不同生命阶段对毒物兴奋效应的影响。在所有暴露浓度下,镍对L1线虫的体长均表现出显著的刺激效应,3个较高浓度下(3.18E-2、3.18E-1和3.18μmol·L-1)的刺激效应相似,均表现为比空白多23.6%(P0.05)的水平;L3线虫的体长在低浓度受到刺激,在高浓度受到抑制,表现为毒物兴奋效应;年轻成虫在所设4个浓度下均没有显著响应。在所有暴露浓度下,镍对L1线虫的身体弯曲运动无显著效应;镍对L3线虫的身体弯曲频率表现为刺激效应,并且该刺激效应随暴露浓度增加,先增加后减小,在3.18E-2μmol·L-1表现出最大刺激效应,比空白多59.0%(P0.05);镍对年轻成虫的身体弯曲频率表现为比空白多17.7%~30.1%(P0.05)的刺激效应,该刺激效应在不同浓度下不具有显著性差异。镍对L1线虫的倒退运动表现出显著的、随暴露浓度增加而增加的刺激效应,在3.18μmol·L-1表现出最大刺激效应,比空白多187.0%(P0.05);镍对L3线虫的倒退运动在3.18μmol·L-1下表现为比空白多22.7%(P0.05)的刺激效应;镍对年轻成虫的倒退运动在较高的3个浓度下(3.18E-2、3.18E-1和3.18μmol·L-1)表现为比空白多46.7%~86.7%(P0.05)的刺激效应。研究揭示环境浓度水平的镍暴露对不同生命阶段秀丽线虫的体长与运动具有不同程度的刺激效应。     

不同强度冷刺激对大鼠心脏、大脑、睾丸和肺脏中CIRP表达的影响

采用Western blot和实时荧光定量RT-PCR方法,研究不同强度不同时间冷刺激后大鼠心脏、大脑、睾丸和肺脏中冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)的表达情况.结果表明:常温(20℃±1℃)下大鼠4种组织中均存在一定的CIRP的表达;急性冷刺激组(-10℃±1℃、-4℃±1℃、0℃±1℃、4℃±1℃)心脏、大脑和睾丸中CIRP mRNA表达在冷刺激0～6 h呈上升趋势,6 h时达到最高值,随后呈下降趋势,肺脏中CIRP mRNA表达在0～6 h呈下降趋势,在6 h时达到最低值,随后呈上升趋势;慢性冷应激组(10℃±1℃)大鼠心脏、大脑和睾丸3种组织中CIRP mRNA在不同时间点(1周、2周、3 W周)的表达均高于正常对照组(P>0.05),肺脏CIRP mRNA表达均低于对照组(P>0.05),并且同一组织不同时间点之间差异不显著(P>0.05).可见冷刺激后CIRP的表达存在一定规律并且表现出组织特异性,可能与组织保护特异性有关.     

草甘膦对旋链角毛藻和盐生杜氏藻的毒性兴奋效应(Stimulation Effect of Glyphosate on Chaetoceros curvisetus and Dunallelia salina)

为研究农药对海洋微藻的毒性兴奋效应(低剂量刺激生长效应),实验测定了不同时间点、不同剂量草甘膦(Glyphosate)对旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)和盐生杜氏藻(Dunallelia salina)生长的影响,并使用Log-Logistic修正模型和三维模型对实验结果进行拟合.结果表明,草甘膦对两种海洋微藻均存在不同程度的刺激生长效应,修正的Log-Logistic生长模型和三维模型拟合结果不存在显著性差异,但由于不需编程且能得到更多参数,因此使用Log-Logistic修正模型能够更好地描述草甘膦对藻类的剂量-反应结果.     

氮磷钾对寒害腰果植株恢复生长结果的影响

通过观测不同施肥处理区寒害腰果植株重新开花坐果状况,分析施肥对寒害腰果植株恢复生长的影响,并分析腰果叶片养分含量与结果量之间的关系。结果表明:氮对寒害腰果植株重新开花的花枝数影响最大,钾次之,磷影响最小,随着氮施用量的增加,植株的花枝数逐渐增大;氮是影响寒害腰果植株结果量的主要因素,植株结果量随着氮施用量的增加而增加,磷、钾各处理间的结果量均未达到统计上显著差异;在施氮肥的基础上,配施磷钾肥,可以提高寒害腰果植株结果量,9个施肥处理中以N3P3K2处理的结果量最多。     

1961—2011年珠三角城市群度日变化特征

根据1962—2011年珠三角城市群9个气象观测站逐日平均气温资料,采用度日模型和基准温度21．8℃,分析了珠三角城市群冷度日和热度日月际、年际及年代际的变化特征。结果表明,珠三角城市群冷度日集中在4一10月,以7月份最大,热度日集中在11月一次年3月,以1月份最大,各站冷度日和热度日的最大值差别均较小;冷度日呈明显的上升趋势,上升速率在18．8～87．900·d·10a。之间,最小值出现在1976年,最大值出现在1998年之后,热度日呈明显的下降趋势,下降速率在28．7～60．7℃-d-10a-1之间,最小值多出现在21世纪10年代,最大值多出现在1969年,20世纪80年代以来,冷度日上升和热度日下降的趋势均加快,佛山、深圳尤为明显。CDD与年平均气温的变化呈显著的正相关,HDD与年平均气温的变化呈显著的负相关。CDD、HDD的这些变化特征可能与年平均气温的上升有关,也可能与当地经济的快速发展有关。     

轮胎低温耐久性能试验台架研究

针对轮胎冬季耐久试验中低温开裂现象和耐久试验的环境限制,设计开发一套模拟整车状态下轮胎低温运行状态的试验台架。该台架系统包括低温环境仓,低温控制系统,执行机构和控制机构四部分。根据冬季黑河实际道路试验确定台架试验的试验车速、环境温度、运行载荷、定位角度、运行周期以及运行里程。通过对比试验和验证试验结果显示:当失效率为10%时(即轮胎B10寿命),试验台误差在10%以内,验证了新开发试验台的有效性,为考核同类型轮胎低温性能提供了有效途径。     

GIS支持下的广西早稻春季冷害区划研究

利用广西省90个气象台站1961-2006年气候资料和站点地理信息,建立了早稻冷害指标的空间分析模型;依托GIS软件平台,利用1:25万广西基础地理背景数据,按照1km×1km细网格推算出早稻冷害指标的空间分布;运用GIS技术划分出广西早稻低温冷害中无冷害、轻度冷害、中度冷害和严重冷害的4个区域的分区结果,并对区划结果进行了评述和建议.