实时荧光定量聚合酶链反应快速检测产毒铜绿微囊藻

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产毒株微囊藻毒素合成酶基因(mcyA)为靶序列设计了一对特异性引物,运用实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)方法,对铜绿微囊藻进行了定性定量检测。结果表明,仅含铜绿微囊藻脱氧核糖核酸(DNA)模板的样品有扩增,对照组小球藻(Chlorella)没有检测到扩增信号;扩增产物熔解曲线平稳,峰尖且窄,熔解温度为(83±1)℃,证明该聚合酶链反应扩增产物极为特异。以重组质粒pMD-18T-mcyA为标准品,所得标准曲线具有高度线性相关性,重复性好,符合制备实时定量聚合酶链反应标准曲线的要求。利用该方法建立的标准曲线对实验室培养获得的铜绿微囊藻DNA样品进行定量检测,与显微镜计数结果基本一致。     

国内外环境空气质量指数分析和比较

通过资料调研,对中国、美国、英国、中国香港等国家和地区的空气质量指数（AQI）进行了对比研究,以便考查中外AQI间的差异。结果表明：①国内外AQI的指标项目及取值时间、分级方案等主要依据各自的环境空气质量标准而制定,并随着环境空气质量标准的修订而不断更新。②在指标项目方面,各国AQI指数逐渐增加PM_2.5指标且更加注重气体污染物急性效应的评价;中国AQI指数在API指数基础上进行了全面的扩充,在指标数量方面是世界上最多的。在分级方案方面,中国分级浓度限值主要参考美国和中国香港而制定,且大部分指标的分级浓度限值均与国际衔接,但中国SO₂-1 h平均和PM_2.5-24 h平均两个指标在AQI<200时的低浓度区间的评价结果偏宽松。③与国外相比,中国AQI实时报中颗粒物和臭氧的滑动平均时段具有一定的滞后性。建议中国开展颗粒物健康风险评价相关研究,改进AQI实时报的统计方法,并尽快开展AQI预报工作。     

基于GIS的珠三角区域空气质量实况发布平台介绍

地理信息系统是在计算机软件和硬件支持下,对整个或者部分地球表层空间中的各类地理信息数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。根据中国发布的环境空气质量新标准,提出了基于地理信息系统的区域空气质量实况发布平台的总体设计思路,介绍了这一平台的开发与运行环境、主要功能模块设计和实现方法。该平台已成功应用于珠江三角洲区域。通过广东省环境保护公众网信息平台,实时更新各个站点最新的空气监测数据,为广东开展环境整治工作以及居民日常出行提供参考。     

环境水体中肠道病毒的膜吸附-洗脱浓缩方法研究

在膜吸附-洗脱和洗脱液浓缩相结合的基础上,建立了一种简便实用的水中肠道病毒浓缩方法.通过实时定量RT-PCR检测,比较了不同材料和不同孔径的微孔滤膜对病毒的吸附效果;对膜洗脱方式进行了改进;研究了在洗脱液浓缩过程中,PEG浓度对于病毒回收率的影响.最后确定了最佳的浓缩方法.选择效果好而且来源广泛的0.22 μm孔径的混合纤维素酯微孔滤膜,采用磁力搅拌来洗脱滤膜上吸附的病毒;洗脱液浓缩步骤中,PEG最佳质量浓度为130　g/L.系统比较了不同病毒接种量下,方法中各步骤的病毒回收率.对接种已知量的肠道病毒的生活污水、二级处理出水和地表水等样品的试验结果表明,该方法效果稳定,适合不同水样中肠道病毒的浓缩分离.     

实时控制条件下外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中污泥膨胀的控制研究

养殖废水是一类典型的高氨氮废水.在低C/N比进水条件下,生物处理单元内较易出现污泥膨胀现象.采用实时控制技术,建立了序批式反应器(SBR)优化硝化-反硝化控制系统,进行了外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中的污泥膨胀控制研究.并探讨了优化控制系统对污泥膨胀的控制机制.结果表明,低C/N比进水条件下,不完全硝化-反硝化过程导致硝酸盐及氨氮的累积是低F/M条件下污泥膨胀的主要原因.根据进水水质变化,实时控制系统自动优化外加碳源投加量,可有效控制由不完全硝化-反硝化反应引起的污泥膨胀.     

再生水处理过程中轮状病毒的变化规律及风险评价（Change of Rotavirus in Sewage Treatment Processes and Associated Health Risk Assessment）

为探讨污水处理厂不同处理工艺段对轮状病毒(Rotavirus)的去除效果及再生水回用中轮状病毒对暴露人群的健康风险水平,于2006年11月至2007年10月连续对北京市某污水厂各工艺段出水的轮状病毒进行了分析,并应用Beta-Possion模型对回用再生水中轮状病毒对暴露人群的健康风险水平进行了评价.结果表明,36个实测水样中,轮状病毒检测结果为阳性的样品13个,占总样品数的36.1%.阳性样品主要分布在2006年11月、12月和2007年1月、2月、4月、8月和10月所采集的样品中,各月份阳性样品所占比例分别依次为100%、100%、100%、33.3%、66.7%、33.3%和100%.二级处理工艺对轮状病毒的去除率为2.68-lg,二级处理出水经过混凝沉淀和砂滤两种深度处理后得到再生水,深度处理工艺平均去除率为3.01-lg.二沉出水回用对不同职业暴露人群的年均感染概率风险值范围为0.35×10-2~10.36×10-2,再生水回用不同职业暴露人群年平均感染风险概率值范围为0.23×10-2~6.82×10-2,二沉出水、再生水回用导致的道路喷洒职业工人轮状病毒暴露感染风险值最大,分别达到了39.65×10-2和36.82×10-2,存在着一定的健康风险.     

转基因毛白杨外源基因转移的环境风险分析

以8年生转Bt基因败育毛白杨雄株为实验材料,分离其体内、体外、根际土壤、蛀干桑天牛(Apripona germari Hope)排泄物中可培养的细菌和真菌,利用特异引物对获得的微生物进行转Bt基因败育毛白杨雄株外源基因PCR检测.实验发现,381株次细菌中有6株PCR检测阳性;307株次真菌中有4株PCR检测阳性.     

基于颗粒物光量子雷达的颗粒物排放实时溯源及应用

在大气污染治理中,传统探测方式在局地大气颗粒物排放源的精准定位和实时溯源方面还有所不足。自主研发的1 550 nm波长颗粒物光量子雷达,具备探测效率高、人眼安全等特点,360°水平扫描一周仅需8.5 min。基于该雷达水平扫描监测,结合迭代拼接法和新发展的颗粒物示踪系数及污染源定位方法,可准确识别并定位出当地的污染排放源位置。对于部分污染排放定位溯源案例,结合多图展现并分析了颗粒物排放、扩散、传输、消散过程中的烟羽变化,并结合卫星图像确认了相应工业生产和建筑扬尘等典型颗粒物排放源。地面监测数据分析了部分污染源对监测站点颗粒物浓度的影响。该雷达通过低仰角、可重复性的快速扫描,结合符合颗粒物扩散规律的分析过程,在颗粒物污染实时溯源定位方面展现了极高的准确性。     

Interactive effects of cadmium and hypoxia on metabolic responses and bacterial loads of eastern oysters Crassostrea virginica Gmelin

Pollution by toxic metals including cadmium (Cd) and hypoxia are important stressors in estuaries and coastal waters which may interactively affect sessile benthic organisms, such as oysters. We studied metabolic responses to prolonged hypoxic acclimation (2 weeks at 5% O₂) in control and Cd-exposed (30 d at 50 μg L⁻¹ Cd) oysters Crassostrea virginica, and analyzed the effects of these stressors on abundance of Vibrio spp. in oysters. Hypoxia-acclimated oysters retained normal standard metabolic rates (SMR) at 5% O₂, in contrast to a decline of SMR observed during acute hypoxia. However, oysters spent more time actively ventilating in hypoxia than normoxia resulting in enhanced Cd uptake and 2.7-fold higher tissue Cd burdens in hypoxia. Cd exposure led to a significant decrease in tissue glycogen stores, increase in free glucose levels and elevated activity of glycolytic enzymes (hexokinase and aldolase) indicating a greater dependence on carbohydrate catabolism. A compensatory increase in activities of two key mitochondrial enzymes (citrate synthase and cytochrome c oxidase) was found during prolonged hypoxia in control oysters but suppressed in Cd-exposed ones. Cd exposure also resulted in a significant increase in abundance of Vibrio parahaemolyticus and Vibrio vulnificus levels during normoxia and hypoxia, respectively. Overall, Cd- and hypoxia-induced changes in metabolic profile, Cd accumulation and bacterial flora of oysters indicate that these stressors can synergistically impact energy homeostasis, performance and survival of oysters in polluted estuaries and have significant consequences for transfer of Cd and bacterial pathogens to the higher levels of the food chain.     

Screening of Cd tolerant genotypes and isolation of metallothionein genes in alfalfa (Medicago sativa L.)

In order to evaluate Cd tolerance in wide-ranging sources of alfalfa (Medicago sativa) and to identify Cd tolerant genotypes which may potentially be useful for restoring Cd-contaminated environments, thirty-six accessions of alfalfa were screened under hydroponic culture. Our results showed that the relative root growth rate varied from 0.48 to 1.0, which indicated that different alfalfa accessions had various responses to Cd stress. The candidate fragments derived from differentially expressed metallothionein (MT) genes were cloned from leaves of two Cd tolerant genotypes, YE and LZ. DNA sequence and the deduced protein sequence showed that MsMT2a and MsMT2b had high similarity to those in leguminous plants. DDRT-PCR analysis showed that MsMT2a expressed in both YE and LZ plants under control and Cd stress treatment, but MsMT2b only expressed under Cd stress treatment. This suggested that MsMT2a was universally expressed in leaves of alfalfa but expression of MsMT2b was Cadmium (Cd) inducible.