Drought-tolerant <Emphasis Type="Italic">Streptomyces pactum</Emphasis> Act12 assist phytoremediation of cadmium-contaminated soil by <Emphasis Type="Italic">Amaranthus hypochondriacus</Emphasis>: great potential application in arid/semi-arid areas

Microbe-assisted phytoremediation provides an effective approach to clean up heavy metal-contaminated soils. However, severe drought may affect the function of microbes in arid/semi-arid areas. Streptomyces pactum Act12 is a drought-tolerant soil actinomycete strain isolated from an extreme environment on the Qinghai-Tibet Plateau, China. In this study, pot experiments were conducted to assess the effect of Act12 on Cd tolerance, uptake, and accumulation in amaranth (Amaranthus hypochondriacus) under water deficit. Inoculated plants had higher Cd concentrations (root 8.7–33.9 %; shoot 53.2–102.1 %) and uptake (root 19.9–95.3 %; shoot 110.6–170.1 %) than non-inoculated controls in Cd-treated soil. The translocation factor of Cd from roots to shoots was increased by 14.2–75 % in inoculated plants, while the bioconcentration factor of Cd in roots and shoots was increased by 10.2–64.4 and 53.9–114.8 %, respectively. Moreover, inoculation with Act12 increased plant height, root length, and shoot biomass of amaranth in Cd-treated soil compared to non-inoculated controls. Physiochemical analysis revealed that Act12 enhanced Cd tolerance in the plants by increasing glutathione, elevating superoxide dismutase and catalase activities, as well as reducing malondialdehyde content in the leaves. The drought-tolerant actinomycete strain Act12 can enhance the phytoremediation efficiency of amaranth for Cd-contaminated soils under water deficit, exhibiting potential for application in arid and semi-arid areas.     

室内环境中新风量的测试

新风量作为评价室内环境质量的重要指标,越来越受到相关行业主管部门的重视。关于新风量的卫生要求和测试方法较多,本文针对目前使用较广泛的示踪气体法和风管法,分析其适用范围和评价方法,并提出建议。     

PM2.5暴露诱发人支气管上皮细胞16HBE铁死亡

为了进一步揭示PM_2.5暴露对肺的毒性损伤作用,本工作采用16HBE人肺支气管细胞,检测了PM_2.5暴露后16HBE的细胞活性、细胞中铁含量、GSH含量、LPO和MDA的产生情况.结果显示,PM_2.5（200 μg·mL^-1）处理16HBE细胞24 h后可导致细胞存活率下降、细胞铁含量增加、细胞内LPO和MDA生成量增加、GSH含量降低,而铁死亡抑制剂DFOM （6.25 μmol·L^-1）及Fer-1（12.50 μmol·L^-1）可以显著减轻PM_2.5对细胞的毒性损伤作用,抑制MDA的产生,减少GSH的损耗.透射电子显微镜的形态学观察显示,PM_2.5暴露诱导细胞出现铁死亡的特征性线粒体超微结构改变,qPCR检测结果进一步提示PM_2.5暴露后细胞内铁死亡相关基因FTH1、NCOA4和ALOX15的表达量显著性增加,GPX4显著降低.结果说明PM_2.5暴露引起支气管上皮细胞16HBE发生铁死亡.     

石墨烯量子点/Bi2WO6的制备及其对抗生素的降解性能

采用一步水热法与两步水热法制备了GQDs/Bi₂WO₆（GQDs为石墨烯量子点）复合材料,利用氙灯为光源,考察了暗反应与光反应条件下GQDs/Bi₂WO₆对目标污染物环丙沙星的吸附性能与光催化性能,并对所制备的部分材料进行了表征。实验结果表明,相比于纯Bi₂WO₆,一步法制备的0.20GQDs/Bi₂WO₆（柠檬酸CA与 Bi₂WO₆物质的量比为0.2）和两步法制备的2%GQDs/Bi₂WO₆（GQDs与Bi₂WO₆的质量比为2%）有着相对更好的吸附性能与光催化性能。其中,0.20GQDs/Bi₂WO₆光催化效果最好。暗反应30 min后,环丙沙星吸附去除率为50.4%。光反应60 min后,环丙沙星的光催化去除率为42.6个百分点,总去除率达93.0%。表征结果显示,0.20GQDs/Bi₂WO₆的比表面积最大,且光生空穴和电子复合概率也相对较低。     

黄土地区石油钻井废弃泥浆处置对策研究

石油勘探开发过程中大量的废弃钻井泥浆会引起土壤、地表水和地下水的污染。选择长庆油田陕北采区区内5个井场的钻井泥浆进行研究,探索了石油钻井泥浆的处置对策。结果发现,物理方法很难直接从泥浆中分离出水。因此必须先破坏泥浆的胶体结构,使其失去稳定性,才能实现固液分离。为此提出了铁盐破胶,以粉煤灰、石灰为主凝固剂,外加黄土为辅料的泥浆固化处置技术。该技术处理泥浆的优化条件是：三氯化铁用量为0.6%,粉煤灰用量为25%,石灰用量为6%,黄土用量为40%。结果表明,采用该工艺处理废弃泥浆是行之有效的,使处理后水质各项指标均符合《综合污水排放标准》（GB 8978-1996）二级标准。     

土氟静态吸附特性及其影响因素

采用室内试验方法,研究了4种土对氟的静态吸附特性及其影响因素.结果表明:四种土的吸附性能与氟质量浓度的关系用回归方程拟合达极显著的直线正相关水平,土吸附系数差异,表现为中沙<粉土<粉质粘土<粘土.此外,土吸附氟后的平衡溶液pH值随氟加入质量浓度增大而上升,主要是氟与OH-发生交换吸附作用;干扰因素试验中,HCO3对氟吸附有重要影响,随其质量浓度增加而减少,CR、S042-表现不明显;pH值因素试验中,氟的吸附性能随pH值先增加后下降,原因是酸碱条件影响了氟的存在形态,导致土氟吸附性能发生变化.     

石油污染物的微生物降解研究

以炼油厂污水池底泥中分离的3株细菌和3株真菌为供试微生物,陕北黄土(0～20 cm)制备的土壤悬浮液为土壤微生物对照,灭菌培养基为非生物降解对照,研究不同组合微生物的生长动态及对石油烃的降解率.将不同组合的微生物接种到石油烃质量浓度为10000 mg·L-1的液体培养基中,29 ℃±1 ℃,摇床连续培养50 d.于0 ～72 h内取样,进行微生物生长动态检测;于5～50 d定期取样,考察培养基中石油烃降解率的动态变化.结果表明:单独外源菌降解效果优于混合外源菌和土著微生物,25 d后土著微生物生物降解率超过混合外源菌.外源细菌、外源真菌、混合外源菌和土著微生物50 d生物降解率分别为71.54 %,60.13 %,47.26 %和51.49 %.土壤细菌对石油污染物具有较强的生长适应性,外源细菌降解效果最好.     

马兰黄土中与三氮有关的微生物的分布及其反硝化能力

选择关中盆地马兰黄土为研究对象,采用平板菌落计数法研究了与三氮转化有关的微生物在0～9 m剖面上的垂直分布.结果表明,剖面上氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌分别为克土106～1010、101～103、103～108、103～105个.在试验区剖面7 m处的土壤中存在着反硝化菌富集区,数量达克土108个.对此层位土壤进行了反硝化能力实验,结果表明,马兰黄土反硝化作用最适宜温度为22 ℃和37 ℃,碳源的存在可大大提高反硝化速率,但改变碳氮比对反硝化速率影响不大.在15 ℃、无外界供给碳源、硝酸根初始质量浓度为56 mg/L情况下,反硝化菌对硝酸根的降解作用符合方程y=-2.682 8x 60.979,回归系数R=0.960 9.该反硝化菌富集区的存在为研究包气带中三氮转化提供了重要信息.     

PM2.5暴露对肺AQP1表达的影响研究

为研究肺水通道蛋白1（AQP1）在PM_2.5暴露引起肺损伤中的作用,本文首先在细胞水平上检测了PM_2.5暴露对肺上皮细胞A549的细胞存活率、细胞AQP1的mRNA和蛋白表达变化,以及AQP1在细胞内的表达定位的影响.另外,将10只雄性SD大鼠随机分为2组：对照组和PM _2.5染毒组（1.5 mg·kg^-1体重）,每组5只,采用气管滴注法染毒,每隔1 d染毒1次,共2周,制备PM_2.5暴露大鼠模型,进一步观察PM_2.5暴露对大鼠肺AQP1表达及肺组织损伤的影响情况.结果显示,PM_2.5暴露可引起肺上皮细胞A549形态异常和存活率降低.PM_2.5暴露后的24 h内A549细胞的AQP1 mRNA及蛋白相对表达水平先升高,并在暴露后的12 h内达到最高水平,然后有所下降;免疫荧光结果也证实AQP1蛋白在PM_2.5暴露后表达水平升高,并呈现从细胞质向细胞膜定位的过程;用PM_2.5暴露处理SD大鼠肺组织中AQP1表达亦显著增加,并且肺组织出现肺泡隔增厚,并有广泛的水肿充血及炎症细胞浸润.总之,PM_2.5暴露可诱导A549细胞及大鼠肺组织内AQP1的表达升高,可能参与PM_2.5暴露引起的肺病理性损伤过程.     

冬季北京城区PM2.5诱导人肺上皮细胞系A549中多环芳烃受体(AhR)通路的激活

使用冬季北京市城区的细颗粒物（PM_2.5）评估其对人肺上皮细胞系A549中多环芳烃受体（AhR）通路的激活作用.利用CCK-8法检测细胞暴露PM_2.5后的存活率,选取50%抑制浓度（IC₅₀）作为细胞暴露剂量,采用Western blot和免疫荧光检测PM_2.5暴露诱导AhR定位变化,采用荧光定量PCR和Western blot检测AhR的靶基因CYP1A1的转录和翻译水平改变,应用双荧光素酶报告基因法测定AhR与靶基因结合位点（XRE）的活性,利用酶标仪测定CYP1A1的酶活性改变.结果显示,随着暴露时间的增加,AhR逐渐从细胞质易位至细胞核;CYP1A1 mRNA和蛋白质的表达水平也呈时间依赖性显著增加;AhR与XRE结合活性的增加表明了PM_2.5诱导CYP1A1增加的调节机制;最后引起细胞内CYP1A1酶活性显著增加.研究表明,来自冬季北京城区的PM_2.5样品可激活A549细胞的AhR通路,提示AhR介导的信号途径可能与PM_2.5的暴露毒性有关.