美研究：全世界40％的死亡事件与污染有关

美国研究人员最近完成的一项研究发现,全世界大约40％的死亡事件与水、空气及土地污染有关。     

鄱阳湖北段白鹭和苍鹭重金属富集特征比较

水鸟对重金属的富集水平及特征是了解湿地生态系统健康状况、水鸟生境安全的重要渠道。2016年通过非损伤取样方式采集了鄱阳湖北段白鹭Egretta garzetta和苍鹭Ardea cinerea各20个卵壳样品,并收集了2种鹭鸟觅食地的土壤样品9份,利用电感耦合等离子体质谱仪对卵壳和土样中铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)8种重金属的残留量进行了测量,分析了重金属在2种鹭鸟卵壳中的残留量,在此基础上分析了该区域2种鹭鸟对土壤重金属富集特征。研究结果表明,8种重金属中,白鹭和苍鹭卵壳重金属残留量均以Zn最高、Cd最低。苍鹭的Pb残留量极显著高于白鹭(P<0.01)。白鹭和苍鹭卵壳对Hg的生物富集系数最高,As的最低,而苍鹭对Pb的生物富集系数极显著高于白鹭(P<0.01)。     

基于线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ基因序列的细胞种属鉴别及细胞交叉污染分析

目的建立一种快速、简便、敏感和特异的基于线粒体细胞色素C氧化酶I(cytochrome C oxidase subunit I,CoI)基因序列的细胞基质检测方法,用于细胞种属鉴别和不同种属间的细胞交叉污染分析。方法①提取非洲绿猴肾细胞(Vero细胞)、狗肾细胞(MDCK细胞)和牛肾细胞(MDBK细胞)基因组DNA,以PCR扩增相应细胞的线粒体CoI基因保守区的基因条码序列,将扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检测其基因片段的大小,并与文献报道的来源于ATCC相应细胞系线粒体CoI基因保守区的基因条码序列片段大小进行对比,以确定细胞的种属类别;②用Vero细胞、MDCK细胞和MDBK细胞的线粒体CoI基因保守区的基因的特异性引物分别与相应细胞和其他不同种属的细胞的基因组DNA进行PCR扩增,检测方法的特异性;用不同浓度的细胞基因组DNA与相应细胞的线粒体CoI基因保守区的基因的特异性引物进行PCR扩增,检测方法的灵敏度;③以不同种属细胞的线粒体CoI基因保守区的基因的特异性引物分别与多种细胞混合液提取的细胞基因组DNA进行PCR扩增,检测细胞间的交叉污染。结果 Vero细胞、MDCK细胞及MDBK细胞线粒体CoI基因保守序列中的基因条码序列片段大小,与来源于ATCC相应细胞系线粒体CoI基因保守序列中的基因条码序列片段大小相符。该方法具备较好的特异性,检测灵敏度为1.0 ng/μL,不同种属间细胞的交叉污染可被检出。结论该方法可有效地判断细胞的种属来源,亦可用于不同种属间细胞交叉污染的分析。     

外源有机酸对镉胁迫下秋华柳镉积累特征的影响

为探究外源有机酸在加强秋华柳(Salix variegata Franch.)镉积累效率中的应用潜力,采用营养液培养方法,研究了5种100μmol/L外源有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸和琥珀酸)对50μmol/L Cd胁迫下秋华柳生长适应性及Cd积累特征的影响,并通过化学平衡程序VISUAL MINTEQ v3.0计算溶液中不同化学形态Cd(游离态和螯合态Cd)的含量。结果表明:柠檬酸、酒石酸、苹果酸和琥珀酸的添加有效缓解了Cd对秋华柳的毒害,明显促进了秋华柳的生长。除草酸处理组外,其余4个有机酸处理组培养液中游离Cd~(2+)含量均得到较大提升,显著促进了秋华柳对Cd的吸收。柠檬酸、酒石酸、琥珀酸和苹果酸的添加显著提高了秋华柳植株的Cd积累量,分别是未加入有机酸Cd处理组的210%、190%、190%和178%。外源有机酸的施加提高了介质中游离Cd~(2+)的含量,并通过与重金属的络合等作用提升了植株对Cd的吸收和积累能力。但不同有机酸对秋华柳Cd积累特征的影响差异明显,柠檬酸加入后通过提高秋华柳根生物量和根中Cd含量,显著增加了根系Cd积累量;酒石酸、苹果酸和琥珀酸的应用则明显提高了秋华柳地上部分Cd积累量。因此,外源酒石酸、琥珀酸和苹果酸的应用可提高秋华柳地上部分的Cd积累效率,更有利于对Cd污染土壤的修复。     

特基拉芽孢杆菌XK29挥发物2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌的抑制作用研究

【目的】研究特基拉芽孢杆菌挥发物2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌的抑制作用,评价2-甲基丁酸对甘薯黑斑病的防治效果。【方法】采用I-分隔平皿和气相抑菌体系,研究不同剂量的2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用;使用乳酸酚棉蓝染色观察2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌显微形态的影响;利用荧光探针钙荧光白和溴化丙锭检测2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌细胞壁结构与细胞膜通透性的影响;使用荧光探针2,7-二氯荧光素二乙酸酯检测甘薯长喙壳菌胞内活性氧含量变化;测定谷胱甘肽含量分析病原菌应对氧化损伤能力的改变;通过线粒体脱氢酶活力和丙酮酸含量的检测,分析2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌线粒体功能和能量代谢的影响;评价2-甲基丁酸在甘薯黑斑病防治中的使用效果。【结果】2-甲基丁酸显著抑制甘薯长喙壳菌菌丝生长和孢子萌发,降低其产孢能力,导致菌丝折叠弯曲并形成不连续的空腔。2-甲基丁酸使甘薯长喙壳菌的细胞壁结构改变,细胞膜通透性增加,胞内活性氧含量升高,谷胱甘肽含量显著降低,使病原菌应对氧化损伤的能力下降,线粒体脱氢酶活力和丙酮酸含量显著降低,诱发线粒体功能障碍,干扰细胞能量代谢,最终导致细胞死亡。此外,2-甲基丁酸对甘薯黑斑病也具有良好的防治作用。【结论】2-甲基丁酸对甘薯长喙壳菌具有显著的抑制作用,可作为安全高效的气相抑菌材料用于新型熏蒸制剂的研发。     

湖南省主要水系底泥重金属污染特征及其生态风险评价

为全面了解湖南省主要水系底泥中重金属含量及其潜在生态风险,在湖南省内的湘、资、沅、澧以及洞庭湖5个主要水系共采集了75个位点的底泥样品,分析了重金属元素含量和来源分布特征,并采用地累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn的平均含量分别为32.87、7.59、78.09、70.69、1182.60、85.64 mg/kg和482.44 mg/kg。湘江和洞庭湖的污染相对严重,底泥中重金属含量明显高于资江、沅江和澧水;相关性分析表明多种重金属具有相同污染来源;地累积指数评价结果显示,湖南省主要水系底泥中Cd为重污染水平,Zn为中度污染,Cu、Mn和Pb均为轻度污染,而As和Cr污染程度为清洁;内梅罗指数法评价结果表明,除Cr为轻度污染外,湖南省主要水系底泥中其他6种重金属污染均为重污染级别;潜在生态风险评价结果显示,湖南省总体潜在生态风险属于中等级别,各水系潜在生态风险大小顺序为洞庭湖>资江>湘江>澧水>沅江,重金属Cd的潜在生态风险级别为很强,其他重金属元素都属于轻微级别。     

农业政策环境扩展模型在我国农业面源污染研究中的应用

我国的面源污染问题逐渐受到政府和科学界的重视,然而面源污染是一个复杂的系统过程,涉及多种因素和多个过程。面源(NPS)污染模型作为解决面源污染相关问题的研究和管理工具,在进行面源污染总量估算和严重程度评价、污染物流失路径和影响因素分析、治理策略制定等方面都有重要的作用。在我国,虽然针对面源污染模型进行了大量相关研究,既包含对基于国外模型的应用与验证,也包含基于观测数据自主研发的模型,但仍然存在模型应用和验证案例不足、已有的模型应用同中国面源污染特征结合不足、模型发展同面源污染机理研究结合不足等问题,而农业政策环境扩展(APEX)模型在应对这些问题上具有一定的优势。结合我国面源污染模型相关研究存在的问题、APEX模型模块和研究进展进行了介绍,对APEX模型在我国面源污染相关问题的研究中涉及的畜禽养殖、复杂耕作系统、特定BMP和水稻田的模拟等相关问题的应用前景进行了探讨,以期能够促进我国农业面源污染模型的发展。     

杉木挥发性有机物释放特征研究

为了明确杉木(Cunninghamia lanceolata)挥发性有机物(VOCs)的成分组成和含量的变化规律,采用动态顶空采集法和热脱附-气质联用(TDS-GC-MS)技术,对杉木释放的VOCs成分组成和相对含量的季节性变化进行分析。结果表明,杉木释放的VOCs中共鉴定出60种化合物,一年中释放的化合物种数随季节变化呈先升后降的趋势,夏季释放种类最多,达42种。检测到的烷烃类、醛类、酯类和醇类化合物种类最多,占检测到的化合物总种类数的73.33%。春季杉木释放的VOCs以醇类化合物为主,总相对含量为27.19%;夏季以萜烯类化合物为主,总相对含量为17.29%;秋季以醛类化合物为主,总相对含量为23.55%。综上,杉木具有一定的康养功效,夏季是在杉木林中进行康养活动的最佳时期。     

重金属超富集植物的研究与利用

阐述了超富集植物的定义、特性及研究历史和现状,介绍了国内外应用超富集植物修复重金属污染土壤的实例,指出了超富集植物研究存在的问题和发展方向。     

石油污染盐碱土壤棉花根际微生物与石油烃降解关系

【目的】探讨棉花(Gossypium spp.)生长对石油烃(TPH)污染盐碱土壤微生物群落结构的影响,揭示根际微生物与TPH降解的相关关系。【方法】利用磷脂脂肪酸(PLFA)方法解析根际土壤活性微生物群落随棉花生长的动态变化特征。【结果】根际土壤先后出现了21种PLFAs,包括：饱和脂肪酸(SAT),标识除放线菌之外的细菌;甲基支链末端型饱和脂肪酸(TBSAT),标识除放线菌之外的革兰氏阳性(G+)细菌;标识真菌的多不饱和脂肪酸(PUFA);标识放线菌的甲基支链中间型饱和脂肪酸(MBSAT);标识革兰氏阴性(G?)细菌的单不饱和脂肪酸(MONO)和环丙基脂肪酸(CYCLO)。棉花根际与未栽种棉花的对照(CK)相比,根际土壤微生物PLFAs种类在苗期、蕾期、吐絮期分别增加了100%、83.3%、20.0%,生物量分别增加了53.9%、6.60倍和60.7%;土壤TPH降解率分别提高13.0%、28.0%和30.6%。相关性分析表明：根际土壤TPH降解与根际土壤微生物总生物量具有低度正相关关系(|r|=0.5),但与a14:0、a16:0、i15:0标记的G+细菌生物量高度正相关(|r|≥0.8)。【结论】棉花生长对石油污染盐碱土壤活性微生物群落结构具有显著(p<0.05)的影响,且加速了土壤TPH的降解。该结果将为今后更好地开展石油污染盐碱土壤的生物修复技术研究提供理论依据。