利用苔藓植物监测分析贵州草海的重金属大气沉降特征

贵州草海是典型的高原湿地生态系统,对调节区域气候、维持生态平衡起着重要的作用,研究大气沉降重金属通量及污染特征,对于草海湿地的稳定性与可持续发展具有深远意义。为分析贵州草海的重金属大气沉降特征,该研究利用苔藓植物对重金属的敏感性与耐受性作为生物监测指示植物,运用苔袋法(MossBag)监测贵州草海高原湿地系统湖泊大气沉降重金属污染状况,测定其中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Hg七种重金属,用ICP-MS以及原子荧光检测了这七种元素含量,计算沉降通量,并利用主成分分析及相关性分析解析污染特征与来源,用地积累污染指数法对其数据进行评价分析。结果表明:草海各元素大气沉降通量存在明显的差异,Cu和Zn元素沉降通量远高于其他元素,达到21.43 μg·m^-2·d^-1和102.82 μg·m^-2·d^<sup>-1,占总沉降比重大。相关系分析表明,Cu与Zn、As与Cr、Cd与Pb表现出正相关关系,表明它们有相同来源,其他元素之间的相关性表现不显著。运用地累积指数法判断,七种重金属均属于严重污染,其中Cd尤为严重。根据重金属污染特征及来源分析,草海大气沉降重金属污染主要受到多种因素共同作用,包括产业结构和生产生活方式,甚至是已经关闭的土法炼锌遗留的影响。     

基于“源-汇”理论的资江下游地区非点源污染风险区划

开展非点源污染风险评估及区划研究对流域生态环境保护、土地利用结构调整和优化具有重要意义。以2010、2018年两期资江下游地区土地利用覆盖数据为基础,基于“源-汇”景观格局理论识别“源”、“汇”景观,综合考虑非点源污染发生和迁移因子的前提下,借助景观空间负荷对比指数(LCI)、非点源污染负荷指数(NPPRI),分析非点源污染风险的时空变化特征;通过识别非点源污染风险中的关键因子,对资江下游非点源污染区划进行分析。结果表明: 研究区非点源污染发生风险总体较低,“汇”景观为主的子流域占61.2%;非点源污染风险呈现西南低,东北平原区以及资江干流、志溪河、桃花江沿岸偏高的空间特征;2010—2018年,非点源污染风险呈现升高趋势,农村居民点、耕地的扩张及林地缩减对非点源污染发生风险分别具有正向与负向的响应关系;LCI、坡度、距离是影响非点源污染风险指数变化的关键因子。在此基础上,将资江下游地区划分为4个控制区,即近河道污染治理区、低坡地污染控制区、生态恢复-风险防控区、生态优先保护区。     

电子废弃物拆解区土壤重金属污染对丛枝菌根真菌多样性的影响

【背景】电子废弃物拆解造成的土壤重金属污染引发的环境问题日益突出,丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能侵染植物根系并增强植物抵御环境胁迫的能力,具有重要的生态功能和应用潜力。【目的】探究电子废弃物拆解区土壤重金属污染对AM真菌群落结构与多样性的影响,甄别可耐受重金属污染的AM真菌类群。【方法】从浙江台州某典型电子废弃物拆解场地及其周边区域共采集土壤样品12份,针对土壤中AM真菌的18S rRNA基因进行高通量测序以及可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)相对丰度和多样性指数计算。【结果】该区土壤中AM真菌由原囊霉目(Archaeosporales)、球囊霉目(Glomerales)和多孢囊霉目(Diversisporales)组成,其中球囊霉目占据优势地位。土壤AM真菌多样性指数与重金属的浓度、综合污染指数和潜在生态风险指数间均无显著相关性,但疑似泡囊根生囊霉(Rhizophagus vesiculiferus)的OTU相对丰度与上述重金属污染指标之间均呈显著正相关关系。【结论】R. vesiculiferus可能对重金属污染有极强耐受性,可为今后电子废弃物拆解污染土壤治理提供技术基础。     

高效石油降解菌群的构建及对芳香烃化合物萘的协同降解性能

【背景】石油作为一类混杂有机化合物,一旦产生污染就会对人类和环境造成严重的危害。【目的】从新疆石油污染土壤中分离筛选石油降解菌,为石油污染土壤的生物修复提供数据支持及技术参考。【方法】以石油为唯一碳源,通过富集培养、筛选分离得到123株单菌,根据菌落形态挑选出30个不同形态菌株,通过16S rRNA基因序列确定其种属,构建系统发育树;通过原油降解实验筛选出高效石油降解菌,以芳香烃的标志化合物萘为唯一碳源筛选出高效降解菌株,并分别筛选可降解水杨酸、邻苯二酚的菌株。【结果】分离筛选出5株高效石油降解菌,降解率高于85%;萘、水杨酸和邻苯二酚降解菌株各获得一株,将3种菌株按照1:1:1的接种比例对萘进行降解,萘的降解率从单菌60.74%提升到89.40%,菌株间的分工协作可以提高有机物的降解效率。【结论】筛选得到的菌株丰富了石油降解微生物菌种库,不同微生物菌株之间的分工协作为石油污染物的降解提供了新思路,为进一步研究石油污染治理提供参考。     

石油降解菌HX-2耐盐机制及甜菜碱转运蛋白基因的研究

【背景】修复石油烃污染的高盐水体及土壤是具有挑战性的,因此探究石油烃降解菌株的耐盐机制尤为重要。【目的】对石油降解菌HX-2的耐盐机制及与耐盐性相关的基因进行研究。【方法】通过GC分析菌株HX-2在不同石油加入量及高盐条件下的烃降解情况;利用电导率仪及原子吸收光谱对细胞内离子含量进行分析;比较外源添加甜菜碱前后对胞外多糖(extracellular polysaccharide,EPS)及高盐土壤中石油降解情况的影响;最后对耐盐相关基因进行了qPCR分析研究。【结果】石油降解菌Rhodococcus sp. HX-2可以对10 000-100 000 mg/L的石油进行降解,3 d降解率均达到70%以上,并可在1%-10%NaCl存在下降解石油,在6%Na Cl浓度下仍有43.8%的降解率。对HX-2菌株耐盐机制的研究表明,细胞内阳离子浓度随着盐浓度的变化没有显著差异,而积累相容性物质甜菜碱并促进EPS的合成才是石油降解菌HX-2的耐盐机制。同时,扫描电镜结果表明,外源甜菜碱的添加通过刺激EPS的合成提高菌株的耐盐性。由HX-2菌株得到4种甜菜碱转运蛋白基因H0、H1、H3、H5和1种甜菜碱合成相关基因BetB。对菌株HX-2的基因转录分析表明,NaCl、甜菜碱诱导H0、H1、H3和H5的表达;在甜菜碱与Na Cl共存时,基因转录水平达到最大值。【结论】Rhodococcus sp. HX-2具有在盐渍化环境中修复烃类污染物的应用潜力。     

餐厨垃圾资源化利用技术研究现状及展望

餐厨垃圾产生量大、成分复杂、具有"危害性"和"资源性"的双重属性,随着垃圾分类工作的推进,将餐厨垃圾作为一种生物资源回收其中的资源和能源的研究受到了越来越多的关注。本文介绍了餐厨垃圾的成分特性及预分选方法,对餐厨垃圾厌氧消化、好氧堆肥、生物饲料、昆虫养殖、热处理技术及生物炼制生产高附加值化学品等主要的资源化利用途径进行了分析,并对餐厨垃圾收集及资源化过程中产生的恶臭气体、废水污染问题及处理方法进行了介绍。最后指出餐厨垃圾厌氧消化、昆虫养殖、好氧堆肥及生物饲料技术工业化利用过程中的设备运行的稳定性及其废水和臭气的控制问题仍需进一步的研究。餐厨垃圾热处理过程如何进一步降低能耗及开发高附加值的功能炭材料是未来的重要发展方向,餐厨垃圾生物炼制生产高附加值化学品是实现餐厨垃圾高值化利用的有效途径,也是替代传统化工路线生产化学品的重要路径。总之,采用多技术耦合是实现餐厨垃圾"减量化、无害化、资源化"的有效手段,也是发展我国循环经济发展的必然要求。     

基于16S rRNA基因序列分析受砷和硫酸盐污染的土壤细菌多样性（英文稿）

为了了解普通耕地土壤(Nor-1)和受砷及硫酸盐污染土壤(Sul-1)中的细菌组成和多样性差异,对2个不同土壤样品直接提取总DNA,通过PCR扩增16S rRNA基因并建立文库,对文库克隆进行核糖体DNA扩增片段酶切分析(ARDRA)和测序,构建系统进化树。从Nor-1土壤样品中测序获得23个16S rRNA基因序列,分析序列系统发育关系表明,共包含Acidobacteria(12.3%,8/65)、Actinobacteria(3.1%,2/65)、Firmicutes(21.5%,14/65)、Nitrospira(3.1%,2/65)和Proteobacteria(60%,39/65)等5个不同细菌门。而从Sul-1土壤样品中测序获得19个16S rRNA基因序列,分析序列系统发育关系表明,共包含Firmicutes(29.5%,13/44)和Proteobacteria(70.5%,31/44)等2个不同细菌门。结果表明,受高浓度的砷和硫酸盐的影响,Sul-1土壤中细菌群落结构相较于普通耕地土壤(Nor-1)发生了明显的改变,多样性明显下降,但有大量具有较强的污染物降解能力的不动杆菌(Acinetobacter)相关序列在Sul-1土壤细菌群落中被发现。     

我国生物农药产业现状分析及发展战略的思考

一、我国生物农药发展现状分析 我国已成为世界第一的农药生产和使用大国,作物单位面积平均化学农药用量比世界平均用量高2.5～5.0倍.我国每年遭受农药残留污染的作物面积达12亿亩,其中污染严重的比例达40%,特别是蔬菜、水稻、果树和茶叶等作物农药用量和农药残留问题居于首位.近年来,我国农药残留导致的食品安全问题非常突出,每年仅因蔬菜农药残留超标导致的中毒事故就达10万人次,造成的外贸损失高达70亿美元.     

探究甘薯幼苗监测水质污染的研究

1实验仪器、材料与方法 实验方法参考张志良主编的《植物生理学实验指导》第160—162页“实验52-植物组织中可溶性糖含量的测定（葸酮比色法）”（高等教育出版社1990年出版）。     

曝气充氧条件下污染河道氨挥发特性模拟

以污染河道为研究对象,模拟研究污染河道在曝气充氧(底泥曝气,ES组;水曝气,EW组)条件下氨挥发的特性,探讨主要影响因素及其作用过程.研究表明,污染河道水体具有一定氨挥发潜力,在实验室模拟条件下,氨挥发速率平均为2.51mg·m-2·h-1,相当于0.50 kgN· hm-2·d-1;曝气污染河道水体的氨挥发有一定的促进作用,与对照相比(EC组)氨挥发速率和累积氨挥发量存在显著差异(P＜ 0.05);不同曝气方式对氨挥发过程影响不同,氨挥发速率存在显著差异(P＜0.05);至实验结束,EW组的累积挥发量为2809.76 mg/m2,分别是ES组和EC组的1.17和2.25倍;各实验组的氨挥发累积量用一级动力学方程能很好地拟合,根据模型可以预测氨挥发量;同一温度条件下,pH值、铵氮浓度和通气频率是影响氨挥发的主要因素;曝气可以通过增加通气频率和提高水体pH值来促进氨挥发进行;在曝气作用下随着硝化过程的进行对氨挥发有一定的限制作用;曝气条件下,氨挥发作用在硝化过程启动阶段最为明显.