草坪修复污泥中重金属的研究与应用

植物修复凭借低成本和环境友好的优点,在土壤修复中担任着至关重要的角色。将营养成分高且产量巨大的市政污泥用于园林栽培基质,不仅可以降低其处置成本,还可通过植物修复降低其重金属风险。本文对污泥中重金属的含量地域分布与形态特征、草坪草的生长特性及其对重金属的富集特征进行了论述,探讨了草坪富集重金属的影响因素,为污泥资源化以及后期草坪草修复土壤重金属提供技术支撑,对深入研究污泥中重金属修复及污泥的资源化利用具有指导意义。     

污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染特征、来源及潜在风险

污水处理厂是抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）和抗生素抗性细菌（antibiotic resistant bacteria,ARB）重要的源和汇,生物气溶胶是ARGs和ARB自污水处理厂向周边环境释放的关键载体。目前缺乏对污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染特征、来源及潜在风险的系统性总结。本文从采样方法、检测方法、逸散特征、来源、潜在危害和风险评估等方面对污水处理厂抗生素抗性污染研究现状进行综述。惯性采样法和过滤法是常用的污水处理厂抗生素抗性生物气溶胶主要采集方法,而宏基因组测序、组装和分箱为其ARGs组成、可移动性和宿主提供了有效的检测方法,抗多药类、抗杆菌肽类、抗氨基糖苷类、抗四环素类、抗β-内酰胺类、抗磺胺类、抗大环内酯类和抗糖肽类等抗性基因在污水处理厂PM₁₀、PM_2.5和PM_1.0颗粒物中广泛检出。格栅间、生化反应池和污泥处理单元是污水处理厂PM₁₀、PM_2.5和PM_1.0负载ARGs和ARB的主要释放单元。污水处理厂不同粒径生物气溶胶中致病性ARB的存在增加了抗生素治疗的难度,而污水和污泥对ARGs和ARB的释放起到了重要的源的贡献。本文在研究内容、研究技术和控制策略等方面也提出了相关展望,以期为污水厂生物气溶胶抗生素抗性污染的监测和防护提供参考和借鉴。     

盐单胞菌S62 β-半乳糖苷酶合成低聚半乳糖的研究

以盐单胞菌S62 β-半乳糖苷酶为研究对象,探究其合成低聚半乳糖效率。为了提高低聚半乳糖产率,对反应条件进行了优化,并以反应温度、pH、加酶量、底物浓度为考察对象进行正交试验,得到最优反应条件:反应温度40℃,pH 7.0,加酶量50 U/mL,底物质量浓度300 g/L。反应6 h时可获得最大低聚半乳糖产率(41.91±0.27)%,乳糖消耗率为(82.47±0.38)%。反应4～8 h内低聚半乳糖产率都维持在40%以上,此时乳糖消耗率均在80%以上,在提高乳糖利用率的同时实现了低聚半乳糖的高产,有利于降低生产成本,为低温S62 β-半乳糖苷酶工业化应用奠定了基础。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)PmHEXL基因的分子特征与表达分析

几丁质作为有机框架主要成分参与贝壳的形成。β-N-乙酰-己糖胺酶(Beta-hexosaminidase/Beta-N-acetylhexosaminidase, HEX)属于糖苷水解酶家族20,在几丁质水解过程发挥重要作用。为了探究Pm HEXL在马氏珠母贝贝壳形成中的作用,本研究利用RACE技术克隆获得Pm HEXL基因c DNA全长序列并检测其在不同组织的表达模式。研究显示,Pm HEXL基因序列全长2 760 bp,其中5'UTR为167 bp,3'UTR为268 bp,开放阅读框(ORF)为2 325 bp,编码774个氨基酸;预测其相对分子量为89.59 kD,理论等电点为5.93;SMART软件分析PmHEXL蛋白质序列,发现它具有典型的GH20、GH20b结构域和CHB-HEX结构域;多序列比对结果显示Pm HEXL与其它物种的HEX具有较高的保守性;qPCR表达分析显示Pm HEXL在外套膜套膜区表达量最高,边缘区次之。综上所述,Pm HEXL可能参与马氏珠母贝贝壳的形成过程。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)细胞粘附分子3(Pm-CAM3)基因的克隆与表达分析

细胞粘附分子3 (cell adhesion molecule 3, CAM3)是免疫球蛋白家族(immunoglobulin family, IgSF)的一员,在细胞黏连、外源病原体的识别等方面具有重要作用。本实验利用末端快速克隆(RACE)技术,克隆获得马氏珠母贝(Pinctada facata martensii)细胞粘附分子3的全长序列(Pm-CAM3),并使用荧光定量PCR(Real-time PCR, q RT-PCR)技术检测了Pm-CAM3在马氏珠母贝不同组织中的表达模式。结果显示,Pm-CAM3基因全长2 245 bp。其中5'UTR 335 bp,3'UTR 166 bp,开放阅读框(ORF)长度为1 744 bp,共编码581个氨基酸;预测其相对分子量为63.21 kD,等电点为5.07,脂溶指数(aliphatic index)为67.21;总平均亲水性(grand averageofhydropathy, GRAVY)为-0.549,属于亲水性蛋白;Pm-CAM3具有跨膜结构域,其胞外区域具有一个Ig SF家族典型的Ig结构域以及一个Ig-like结构域。多序列比对结果显示,Pm-CAM3在物种间的保守性较低,其中Pm-CAM3与太平洋牡蛎的CAM3 (Crassostrea gigas, Cg-CAM3)的氨基酸序列相似性最高,但仅为37%。qRT-PCR分析表明Pm-CAM3在马氏珠母贝的9个组织中均有表达,其中在鳃中的表达量最高(p<0.05)。     

重组枯草芽孢杆菌分泌表达缺陷假单胞菌磷酸三酯酶及其发酵优化

磷酸三酯酶(phosphotriesterase, PTE, EC3.1.8.1)能够水解有机磷化合物,但其应用一直受限于酶表达量低的问题.为了获得高效表达的有机磷水解酶,本文构建了PTE基因来源于缺陷假单胞菌(Pseudomonas diminuta)的重组枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis WB600),并采用单因素实验和正交实验对培养基进行优化,确定了重组菌产酶的最佳发酵条件,同时检测重组酶对有机磷类化合物的降解作用.结果表明,最优的培养基组成为蔗糖(40 g/L)、酵母膏(40 g/L)、蛋白胨(20 g/L)、磷酸氢二钾(2 g/L)、硫酸锰(1 g/L)、硫酸镁(6 g/L).经测定,该酶4 h内对(5 mg/mL的甲基对硫磷、乐果以及神经毒剂模拟剂甲基磷酸二甲酯(dimethyl methyl phosphonate, DMMP)的降解率分别达到98%, 92%, 73%,且DMMP在12 h内也完全降解.本文实现了PTE的胞外分泌表达,为研制有机磷化合物的酶基消毒剂提供了技术支持.     

气泡幕对异齿裂腹鱼的阻拦效果

为了研究气泡幕对异齿裂腹鱼的阻拦效果,在环形水槽装置中分别设置60、90、120 L·min~(-1) 3种不同气量的气泡幕,在静水条件下,比较不同时间段气泡幕对异齿裂腹鱼的阻拦效果和异齿裂腹鱼空间分布的变化。结果表明:3种气量的气泡幕对异齿裂腹鱼都有明显的阻拦效果,且阻拦率无显著差异(P=0.130),在气量为60 L·min~(-1)时阻拦率最高,为81.3%;实验过程中鱼对气泡幕无明显的适应性; 90和120 L·min~(-1)两种气量下,异齿裂腹鱼喜欢在气泡幕附近停留。本研究结果可为气泡幕诱驱鱼技术在工程上的应用提供参考。     

天气条件对放归大熊猫活动的影响

放归已被广泛应用于濒危物种的保护和管理。作为重要环境因子之一,天气条件对动物活动有重要影响。了解不同天气条件下放归动物的活动特点,对于改进放归技术和提高放归成功率具有重要意义。本研究利用GPS项圈数据对5只人工繁育大熊猫Ailuropoda melanoleuca放归后的行为进行研究,比较不同天气条件下放归个体日移动距离、日活动率和日活动强度的差异。研究结果显示,放归个体在晴/多云天活动性更强,日移动距离(426.74 m±17.54 m)更长、日活动率(32.60%±0.60%)和日活动强度(21.00±0.49)更高,而长时间降雨(小雨、中/大雨)会导致放归个体活动性降低(日移动距离:359.32 m±18.95 m、338.19 m±32.36 m,日活动率:24.38%±0.71%、23.25%±1.28%,日活动强度:15.22±0.56、12.97±0.79),阴天的活动性(日移动距离:345.83 m±14.27 m,日活动率:27.79%±0.56%,日活动强度:18.15±0.47)总体介于晴天和长时间降雨天之间。短时间降雨(阵雨)对日活动率(28.78%±1.81%)和日活动强度(17.82±1.46)影响较小,大熊猫活动性更接近晴/多云天。结果表明,天气条件对放归大熊猫个体的活动有显著影响。此外,尽管大熊猫属食肉目Carnivora,但是放归大熊猫在不同天气条件下的活动模式更接近杂食动物。