土壤宏蛋白质组学在土壤污染评价中的应用

土壤微生物指标是评价土壤污染程度的重要生物学指标之一.近年来,随着分子生物学的发展,应用宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白质组学技术考察土壤微生物的生态功能成为土壤功能的研究热点.相对于宏基因组学和宏转录组学,土壤宏蛋白质组学是以土壤微生物基因的功能组分——蛋白质为直接研究对象,考察不同时空点提取出来的土壤蛋白质的变化规律,更有助于揭示土壤微生物的生态功能及其在污染物迁移转化过程中的作用,在评价土壤污染方面也更具潜力.目前,土壤宏蛋白质组学正处于起步阶段,而土壤蛋白质的提取方法是制约其发展的主要因素之一,因此本文综述了蛋白质作为土壤污染评价指标的优势,重点比较了不同土壤蛋白质提取方法的优劣,结合案例分析了蛋白质作为土壤污染评价指标的可行性及存在的问题,并对土壤宏蛋白质组学的发展进行展望.     

嗜热菌对有机污染物的降解及其应用研究进展

有机污染物造成的环境问题日趋严重,嗜热菌具有高效降解环境有机污染物的潜力.嗜热菌在高温条件下降解有机污染物,代谢速度快,嗜温杂菌的竞争减少,同时高温环境下一些难降解有机物的溶解度和生物可利用性大大提高,有机污染物可得到快速、彻底降解.因此,嗜热菌对有机废水生物处理及有机物污染场地生物修复等意义重大.本文从嗜热菌降解有机污染物的特点、温度的影响、降解途径、降解酶及其编码基因及工程应用等角度,介绍了嗜热菌降解有机污染物的研究进展,并对嗜热菌降解有机污染物的机理、菌种资源储备、技术策略及应用研发等研究方向进行了展望.     

太湖水污染防治计划实施效率评估

数据包络分析方法是评价非赢利组织绩效的有效方法之一。研究采用数据包络分析,从绩效审计的观点探讨沿太湖6市环境保护局（以下简称环保局）2001～2005年执行太湖水污染防治“十五”规划的相对效率。结果表明：从技术效率来看,40％的决策单位为相对有效率;对于规模效率,有36．7％的决策单元为相对有效率,各环保局的效率不能令人满意。外部影响因素分析结果表明,人口和经济发展水平对环保局的总技术效率不具有明显影响,而企业数与环保局的整体技术效率具有显著差异性。在此基础上提出了促进环保局效率的对策建议。     

生物沥滤污泥土地利用适用性分析

研究了污泥生物沥滤对重金属(Cu、Pb和Zn)形态、营养物质和SO42-存在形式的影响,分析生物沥滤污泥土地利用的适用性。结果表明:生物沥滤后,污泥上清液中重金属通过固液分离而去除,污泥中Cu、Pb和Zn的去除率分别为84.1%、34.8%和80.0%,残存于污泥中的重金属含量大幅降低,且生物有效性低,提高了污泥土地利用的安全性。污泥经生物沥滤后氮、磷和钾的流失分别为38.2%、52.1%和42.8%,但仍能保持较好的肥效。采用X-射线衍射光谱分析发现,残留于污泥中的SO24-主要与Ca2 相结合,较为稳定,生物沥滤后的污泥施用于土地后对环境影响较小。     

核磁共振技术在沉积物磷素组分及迁移转化规律研究中的应用

沉积物磷素释放是造成湖泊水体发生富营养化的主要原因之一,而磷的活性又取决于其在沉积物中的化学赋存形态.磷-31核磁共振(31PNMR)技术因可以增强研究者对环境中磷素组分信息的认识而广受关注.本文主要综述了该技术在沉积物磷素形态表征以及迁移转化规律方面的研究成果,对技术原理和分类、分析流程以及具体应用领域进行了全面阐述.目前,应用核磁共振技术分析沉积物磷素的研究主要集中于不同形态磷化合物表征、微生物对磷素迁移转化的影响和定量研究三方面,而关于提取剂和提取方法的研究也是热点之一.最后,对未来31PNMR技术在环境样品中应用研究的重点和发展趋势进行了展望.     

丛毛睾丸酮单胞菌ZD4-1和铜绿假单胞菌ZD4-3降解芳香烃化合物的机理

从某农药厂二沉池污泥中筛选分离得到两株革兰氏阴性的芳香烃降解菌ZD41和ZD43。经鉴定,它们分别属于Comamonas testosteroni和Pseudomonas aeruginosa。基于16S rDNA 序列的系统分类分析,结果表明,在分类地位上菌株ZD41和ZD43 分别属于两个不同的分类亚组。苯酚降解产物紫外光谱扫描和双加氧酶检测证明,菌株ZD41利用邻裂途径降解苯酚,而ZD43则通过间裂途径降解苯酚,邻裂途径的1,2双加氧酶和间裂途径的2,3双加氧酶都是可诱导的双加氧酶,其活性强烈的依赖于降解底物的出现。芳香烃降解试验结果表明,邻裂和间裂两种途径的降解性能不一样,虽然ZD43降解苯酚的效率要高于菌株ZD41,但是ZD41降解苯酚的pH值范围以及芳烃利用基质谱宽于后者。     

根际环境中铅的形态转化

用根际箱试验研究了红壤植麦和植稻后根际中Pb的形态转化,讨论了与Cd复合处理对Pb形态的影响.结果表明,Pb在红壤根际、非根际的主要形态为酸解态+碳酸盐态、交换态和铁锰氧化物结合态.交换态Pb都是根际>非根际;不同Pb处理浓度和PbCd交互作用都对Pb的形态分布产生影响,小麦根际随加入Cd浓度增大,根际交换态Pb和铁锰氧化物结合态Pb下降;水稻根际交换态Pb与Cd复合处理浓度密切相关,5mgCd·kg^-1复合处理,根际交换态Pb的活化较单元素弱,10mgCd·kg^-1复合处理,根际交换态Pb的活化较单元素要强.     

有机酸对Pb、Cd的土壤化学行为和植株效应的影响

有机酸对Pb、Cd的络合作用将其对土壤吸附Pb、Cd的影响和植株效应差异的研究表明,柠檬酸、草酸与Pb、Cd络合能力的大小与重金属本身的性质有关,络合作用影响土壤对Pb、Cd的吸附量,柠檬酸降低土壤对Pb、Cd的吸附,草酸则增加土壤对Pb、Cd的吸附.水培试验表明,柠檬酸可减轻Pb对小麦、水稻幼苗的毒害.柠檬酸对Cd的植株外观毒性效应影响不显著,但能促使植株茎叶、根中Cd含量下降.Pb和Cd复合处理条件下,Cd存在促使水稻植株对Pb吸收量增加,Pb存在抑制水稻植株对Cd的吸收.     

基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略

生态化学计量学是评价水体营养状态的重要手段,利用其氮磷比指标探讨了我国太湖主要入湖河流苕溪的营养状态。野外监测结果显示,苕溪水体氮素超标严重,磷素污染轻度,硝酸盐、颗粒态磷为氮磷的主要赋存形态,且氮磷浓度呈现相似的季节变化规律,表明苕溪主要受农业面源污染影响。氮磷比分析表明,苕溪水体春、秋季处于磷素限制状态,夏季适合藻类生长,冬季低温条件下不利于藻类的大量繁殖;苕溪生物量增长受磷素限制,线性拟合亦显示其氮磷比主要受磷素波动的调控;苕溪干流大面积暴发蓝藻水华的风险较部分支流及死水区低,苕溪水入湖后,特别是夏季其暴发风险将显著提高。针对苕溪水体的富营养化现状,提出若干条水质改善应对策略。