纳米银在水-沉积物中的迁移机制研究

为研究纳米银(Ag NPs)在水体中的迁移、水-沉积物中的分配及转化机制,采用武汉东湖湖水及沉积物开展模拟实验,以硝酸银(Ag NO3)为参照,研究了Ag NPs和聚乙烯吡咯烷酮包裹纳米银[Poly(vinylpyrrolidone)-coated silver nanoparticles(PVP-Ag NPs)]在上覆水中的沉降、在沉积物中的迁移和形态分布、以及扰动释放过程。结果表明,上覆水银初始浓度均为75 mg/L的Ag NO3、Ag NPs及PVP-Ag NPs在120h后分别为0.086、0.957和2.770 mg/L,显示纳米银和硝酸银进入水体后120h内大部分沉入沉积物中,且经过包裹的纳米银比未包裹的纳米银在水中停留时间稍长;60d后三种银均主要分布在表层沉积物中,Ag NO3体系银含量随深度的增加而逐渐降低,Ag NPs和PVP-Ag NPs体系银在2 cm以上随深度的增加而增高,随后逐渐降低,表明纳米银比硝酸银具有更强的迁移能力。此外,PVP-Ag NPs在2—3 cm层中的银含量占总量的24.6%,而Ag NPs在同一层中含量仅为2.6%,说明前者的迁移能力更强。在沉积物中,硫化物和有机物是银的主要结合相。释放实验结果表明,沉积物中纳米银的释放量远小于硝酸银的释放量,表明纳米银一旦与沉积物结合就难以再次释放。以上实验结果为评价纳米银的生态安全提供了科学依据。     

光照和营养盐磷对微型及微微型浮游植物生长的影响

2004年9月,在长江口及邻近水域通过在培养水体中添加不同量的磷酸盐和改变光照强度进行现场受控培养实验,对光照和营养盐磷耦合培养作用下浮游植物生长及对磷营养盐的吸收变化进行了研究,结果表明：高光照条件下（100﹪自然光照）,磷酸盐浓度在高磷水平（0.60μmol/L）培养水体中下降速率明显比中磷（0.41μmol/L）、低磷水平（0.25μmol/L）快,浮游植物生长存在着显著的磷限制性,微型浮游植物（nanophytoplankton,简称Nano,2～20μm）在高磷水平下的生长明显得到促进,聚球藻（Synechococcus sp.,简称Syn,＜2μm）密度在培养初期有小幅度增加,而微微型真核浮游植物（picoeukaryote,简称Euk,＜2μm）在低磷水平下生长较快;在低光照条件下（50﹪自然光照）,磷酸盐浓度在高磷水平培养水体中的下降是受到抑制的,Nano和Syn也都更宜在中磷水平培养水体中生长,Euk在高磷水平下的生长也是受到抑制的,且在中磷水平培养水体中,三类浮游植物的生长周期都得到延长;无光照暗环境培养条件下磷酸盐浓度在不同磷水平下始终保持着增加趋势,三类浮游植物也都无法生长,磷酸盐浓度随培养时间呈线性增加趋势,浮游植物细胞密度则呈指数下降趋势,且磷酸盐的添加对其本身的释放速率和浮游植物衰减速率都没有影响.     

馆藏植物标本与iFlora

构建准确、有效的物种遗传信息库并运用其作为主要的物种鉴定检索数据库,是新一代植物志（iFlora）与传统植物志的本质区别。采集并准确鉴定数以万计的植物样品用于建立遗传信息库存在一定困难,随着遗传信息获取技术的快速发展,使馆藏植物标本成为获取遗传信息的重要补充,并具有提升遗传信息库建设速度和可靠性的较大潜能。本文结合已有的研究和实验室多年工作实践,论述了植物标本作为iFlora物种遗传信息提取材料的可行性和不可替代性;总结了标本遗传信息提取过程中的主要困难和存在问题,并提出一些解决方法;阐述了使用馆藏标本特别是利用模式标本材料构建遗传信息标准库对iFlora构建的重要作用和意义。     

东湖沉积物中酸挥发性硫化物的季节、深度分布特征研究

在酸挥发性硫化物AVS存在的情况下,水体沉积物中的重金属的生物有效性将显降低,同步提取金属SEM与AVS的比值SEM/AVS可作为判定重金属生物有效性的良好指标。本通过研究东湖三个不同富营养化水平的站点的AVS的季节、深度变化特征及相关的影响因子,发现AVS的含量夏季要高于冬季,并随深度的加深呈先增高后降低的分布特征,SEM/AVS随深度的变化则呈现出先降低后升高的分布特征。研究结果为正确应用SEM/AYS指标判定沉积物中重金属的生物有效性提供了依据。     

苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放及其影响因素

利用静态暗箱采样方法和气相色谱-氮磷检测器(GC-NPD)分析技术测定了苏北沿海滩涂养殖湿地区域磷化氢的释放通量,研究了其季节和空间变化特征,并探讨了其潜在的影响因素。结果表明,各季节磷化氢释放通量的高低排序为:8月份5月份11月份2月份,其变化范围分别为16.5—168.9、8.3—105.9、8.2—64.5和-19.5—49.6 ng m-2h-1,平均值分别为65.0、36.5、25.9和16.4 ng m-2h-1;空间变化明显,各季节的平均值,b10站位最高,b3次之,b5和b8站位相对较低。磷化氢释放通量与沉积环境因子的相关性分析显示,释放通量与TP、IP、OP、OC、TN、SC和T有较好的线性正相关关系(相关系数R分别为0.807、0.579、0.828、0.825、0.467、0.605和0.551,P值0.01),与Eh有较好的线性负相关关系(R为-0.774,P值0.01),表明在研究调查区域,较高的磷、碳、氮、硫组分含量,较高的温度和较低的氧化还原电位更有利于磷化氢的释放过程。     

GATA4基因H435Y位点突变对小鼠心功能的影响

目的:研究GATA4基因H435Y位点突变对小鼠心功能的影响以及可能机制。方法:随机选取野生型(WT)小鼠和GATA4基因H435Y位点突变(Gata4 H435Y)小鼠各6只,检测和比较两组小鼠的心功能和心脏重量/体重比,应用Masson染色观察小鼠心肌组织形态,实时定量反转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot)分别检测心肌组织中Gata4、Sox9、Scleraxis、Tenascin和Aggrecan的m RNA和蛋白表达水平。结果:与WT组小鼠相比,GATA4 H435Y组小鼠左心室射血分数(LVEF)和左心室缩短分数(LVFS)降低(P0.05),左心室收缩末期内径(LVIDs)增大(P0.05)。两组组小鼠的心脏重量比较差异无统计学意义(P0.05),GATA4 H435Y组小鼠体重较WT组小鼠显著减轻、心重/体重比明显减小(P0.05)。Masson染色结果显示两组小鼠心肌纤维无明显差异,但WT组小鼠心肌胶原纤维染色较深。与WT组小鼠相比较,GATA4 H435Y组小鼠心肌组织中GATA4、Scleraxis和Sox9的m RNA及蛋白明显表达下降(P0.05),Aggrecan和TenascinmRNA和蛋白表达均无明显统计学差异(p0.05)。结论:GATA4基因H435Y位点突变可能通过降低GATA4及下游基因表达,影响心肌细胞外基质基因的表达,进而损害小鼠的心功能。     

纳米氢氧化铜暴露对水培生菜生长变化的影响

研究以生菜(Lactuca sativa L.)为考察对象, 探讨纳米氢氧化铜[nano-Cu(OH)₂]不同暴露浓度(0、1和50 mg/L)与时间(7d、14d、21d和28d)对水培生菜生长变化的影响。在生菜叶片涂抹nano-Cu(OH)₂过程中发现, 暴露初期(0—14d)Cu主要富集于生菜的老叶(靶器官)中, 且导致老叶失绿泛黄。同时, 老叶中的Cu会不同程度地向新叶(P<0.05)与根(P>0.05)中转移。在暴露后期(14—28d), nano-Cu(OH)₂胁迫对生菜产生不可逆的损伤致使生菜老叶干枯变黄脱落。虽然老叶的脱落阻断了Cu在生菜体内进一步的富集, 但前期累积在老叶中的Cu会继续向新叶与根中转移。在28d的nano-Cu(OH)₂暴露期间, 生菜主要通过调控体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的含量来抵御Cu的胁迫伤害, 且nano-Cu(OH)₂暴露对生菜生长表现出低浓度促进和高浓度抑制的效应。研究表明, nano-Cu(OH)₂对生菜的主要致毒机理来源于它溶出的Cu离子。     

保安湖水体细菌群落结构时空变化特征及驱动因子

为了探究保安湖水体细菌群落结构时空变化特征及驱动因子,研究于2019年春、夏、秋、冬四季采集保安湖水样,使用宏基因组测序技术对保安湖水体细菌群落的组成及多样性变化进行了研究。结果表明:(1)保安湖不同湖区细菌群落组成无显著差异(P>0.05);夏、秋季细菌丰富度、均匀度、香农及辛普森多样性指数均显著高于春、冬季(P<0.05),夏、秋季优势类群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobactetiota)、蓝藻门(Cyanobacteria),而春、冬季变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobactetiota)占主导地位;(2)温度、透明度、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、叶绿素a及总磷等因素是保安湖水体细菌群落结构变化的重要驱动因子;(3)保安湖细菌群落构建过程在春、夏、秋季由随机性过程主导,在冬季由确定性过程主导;(4)保安湖细菌网络互作具有明显的季节特征,从春季到冬季,保安湖细菌种间相互作用逐渐紧密复杂。综上所述,保安湖水体细菌群落结构具有明显的季节变化特征,温度、透明度、pH、溶解氧、高锰酸盐指数等因素具有驱动水体细...     

水体沉积物中酸挥发性硫化物的研究进展

近年来,对沉积物特性的研究使人们逐步认识到建立沉积物质量标准以补充水质标准之不足的必要性和重要性,国际上有不少学者致力于建立沉积物质量基准(SQC)的研究工作.利用平衡分配理论对疏水性有机污染物的沉积物毒性阈值研究已取得突破性进展,但对毒性金属,因其在沉积环境中更复杂的化学分配行为,至今研究结果仍存争议.       

东湖沉积物中微生物磷脂的垂向分布

以武汉东湖柱状沉积物为研究对象,利用磷脂法测定了3个采样点各层的微生物量,同时测定了沉积物中各层的pH,简要分析了沉积物中磷脂含量的垂向分布与pH垂向分布的相关性。结果表明:各样点沉积物中磷脂平均含量分别为:1号点59.40nmol/g.dw,2号点为20.56nmol/g.dw,3号点为31.57nmol/g.dw。在沉积物的垂向分布上,微生物量与pH均随着沉积物深度的增加而降低,并且存在很高的相关系数。