天然有机质和金属离子在矿物表面的共吸附

天然有机质(NOM)在土壤、沉积物和水体等环境中无处不在,其中富里酸和胡敏酸是主要形态。富里酸及胡敏酸活性高,易与天然矿物颗粒和金属离子发生相互作用,影响矿物的表面化学特性以及金属离子的形态与迁移性,进而在控制环境中金属离子的生物有效性和毒性等方面起重要作用。本文主要综述了富里酸和胡敏酸等NOM和金属离子在矿物表面共吸附特性与主要影响因素,归纳了表面络合模型和现代光谱技术在上述三元体系研究中的应用及其反应机制研究进展。NOM在较大程度上改变了金属离子在矿物表面的吸附特性和反应机制,并受体系pH、金属离子类型和浓度、NOM浓度、NOM和金属离子的添加顺序、矿物类型等因素的影响。低pH时,NOM通常促进矿物对金属离子的吸附。NOM和金属离子在矿物表面的共吸附机制包括:NOM和金属离子竞争吸附表面活性吸附位点;在溶液中形成NOM-金属离子络合物;形成金属离子桥接矿物表面位点与NOM的A型三元络合物(矿物-金属离子-NOM)或NOM联接矿物表面与金属离子的B型三元表面络合物(矿物-NOM-金属离子);静电作用改变表面电荷特征。最后展望了天然有机质等配体与金属离子在矿物表面共吸附有关的研究热点和方向。     

碳氮比对生物絮凝反应器处理水质效果的影响

为探究不同C/N对以生物絮凝反应器为唯一水处理装置的循环水养殖系统的废水处理的影响,以鳗鱼循环水养殖废水为研究对象,分别设置不同DOC/DIN梯度(Dissolved Organic Carbon,DOC; Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN,C/N:0、5、10和15)进行相关研究。实验结果表明:C/N=0时(未添加碳源),反应器没有脱氮除磷的效果,NO_3~--N、PO_4~(3-)出现积累;随着C/N的升高,反应器脱氮除磷的效果也逐渐增加,C/N=15时去除效果显著高于其他处理组(P 0. 05),TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)的去除率(RR)分别为46. 60%、43. 49%和24. 40%;在整个实验过程中,反应器的SS、TAN和NO_2~--N在C/N=0和C/N=5的去除效果显著高于C/N=10和C/N=15的去除效果(P 0. 05),并且随着C/N的升高而降低;在C/N逐渐升高的条件下,反应器的稳定性逐渐变差,反应器最高可运行的C/N为15;在低C/N(C/N=0和5)情况下,反应器絮体体积指数(SVI-30)始终小于150 mg/L,未出现絮团膨胀,系统稳定性良好;当10≤C/N≤15时,反应器呈现出絮团微膨胀,反应器的稳定性变得较差,但对反应器脱氮除磷效果没有影响。在BFT(Biofloc Technology)反应器中,反应器的ORP值与反应器的C/N呈负相关关系,可作为BFT反应器反硝化特征和优化的参数。综上可知,BFT反应器在低C/N条件下对SS、TAN、NO_2~--N具有良好的水处理效果,在C/N≥10情况下对TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)具有良好的水处理效果,具有同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)和除磷的作用。研究结果可为其用作RAS核心水处理装置的进一步研究和应用提供参考。     

鳜鱼致病性迟缓爱德华氏菌的分离鉴定及药敏试验

[目的]明确鳜鱼发病死亡的原因,并进行病原菌分离鉴定及药敏特性分析,为生产养殖中有效防治迟缓爱德华菌病提供参考依据.[方法]从患病鳜鱼肝脏中分离优势菌株,采用回归感染试验确定其致病性,通过细菌生理生化及16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,并以K-B纸片扩散法进行药物敏感性检测.[结果]分离出的菌株FS170808具有一定致病力,可使健康鳜鱼发病死亡,其半致死剂量为9.5×105CFU/mL;菌株FS170808经生理生化和16S rDNA序列分析鉴定均为迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda),其对氨苄西林、头孢曲松、头孢呋辛、庆大霉素、卡那霉素、氧氟沙星、四环素和多西环素等17种药物高度敏感,对头孢氨苄、头孢拉定、头孢他啶、新霉素和多粘菌素B中度敏感,对苯唑西林、复方新诺明、麦迪霉素和万古霉素已产生耐药性.[结论]迟缓爱德华氏菌可引起鳜鱼发病死亡,生产养殖中可选用氨苄西林、头孢曲松、头孢呋辛和庆大霉素等高度敏感性药物进行防治.     

基于dnaJ基因的弧菌PCR检测方法

[目的]建立一种能扩增dnaJ基因全长的PCR检测方法,为弧菌的快速筛查及种类鉴定提供技术支持.[方法]以弧菌dnaJ基因为靶基因,在其首尾的保守区域设计一对简并引物,经优化退火温度和引物浓度,建立能扩增弧菌接近全长dnaJ基因的PCR检测方法,并通过特异性试验、灵敏度试验和临床应用评价等验证其适用性.[结果]优化后的PCR反应体系50.0 μL:2×F8 FastLong PCR MasterMix 25.0 μL,上、下游引物(20 μmol/L)各2.0 μL,DNA模板5.0 μL,灭菌水补足至50.0 μL.扩增程序:94℃预变性3 min;94℃ 10 s,55℃ 15 s,72℃ 15 s,进行35个循环;最后72℃延伸5 min.该PCR检测方法对副溶血弧菌、哈氏弧菌、创伤弧菌、河流弧菌、溶藻弧菌、拟态弧菌、霍乱弧菌和栖黑海弧菌等8种弧菌属细菌具有很强的特异性,对弧菌的最低检出限为102CFU/mL.应用建立的PCR检测方法对51株分离自海水样品的弧菌和32株分离自对虾样品的弧菌进行检测,结果显示全部为阳性,其中,海水样品中包括有副溶血弧菌、溶藻弧菌、创伤弧菌、河流弧菌、哈氏弧菌和栖黑海弧菌,对虾样品中包括副溶血弧菌、溶藻弧菌、创伤弧菌、河流弧菌和哈氏弧菌;经测序及同源性比对分析发现,种间菌株的dnaJ基因序列相似度为79.5%~92.8%,种内菌株间的dnaJ基因序列相似度为98.2%~99.9%.[结论]基于dnaJ基因建立的弧菌PCR检测方法能扩增出弧菌接近全长dnaJ基因,具有快速便捷、灵敏准确、适应性好等优点,结合测序技术,可为弧菌快速筛查及种类鉴定提供更全面和更准确的技术手段.     

金针菇菌株农艺性状评价及遗传多样性分析

[目的]分析评价金针菇菌株的农艺性状及其遗传多样性,为金针菇种质资源分类鉴定、保藏及遗传育种等提供理论参考.[方法]采用拮抗对峙试验、ISSR标记分析和农艺性状测定相结合的方法综合分析29株采自山东和江苏地区的金针菇菌株遗传多样性,并利用NTSYSpc 2.11F计算菌株间遗传相似系数,采用非加权配对算数平均法(UPGMA)构建聚类树状图.[结果]29株金针菇菌株间有246组发生拮抗反应,有160组未发生拮抗反应.供试菌株的菌盖和菌柄颜色有黄色、浅黄色、乳白色和白色4种,菌柄长度15.00~21.20 cm,菌盖直径0.73~1.72 cm,单袋产量332~513 g,生育期41~68 d.白色或乳白色金针菇菌株的生物学效率为73.0%~102.6%,生育期48~68 d;黄色或浅黄色金针菇菌株的生物学效率为66.4%~87.2%,生育期41~58 d,表明白色或乳白色金针菇菌株较黄色或浅黄色菌株产量较高,商品性状优良,但生育期较长.筛选出的8条ISSR引物共计扩增多态性位点270个,多态性比率为94%.供试金针菇菌株遗传相似系数为0.860~0.900,在遗传相似系数0.870处,29株金针菇菌株可分为五大类群.[结论]菌株间是否发生拮抗反应与菌株子实体颜色无关.江苏和山东两地区的金针菇菌株具有较丰富的遗传差异和遗传多样性,但亲缘关系较近.     

溶藻弧菌对凡纳滨对虾血细胞毒性及细胞凋亡和免疫相关基因的影响

[目的]明确溶藻弧菌对凡纳滨对虾的毒性影响及应激情况下对虾的生理响应,为揭示凡纳滨对虾的免疫机理提供参考依据.[方法]采用微量注射器于凡纳滨对虾第二、三步足间注射10.0μL溶藻弧菌悬液(1×108 CFU/mL),对照组注射等量灭菌生理盐水,分别于感染后0、1.5、3.0、6.0、12.0、24.0和48.0 h取样,利用流式细胞仪测定对虾血细胞中的活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)含量,并以实时荧光定量PCR分析溶藻弧菌感染对血细胞过氧化氢酶基因(CAT)、QM基因、谷氨酰胺转移酶基因(TGase)、细胞色素C基因(CYC)和Caspase-3基因表达的影响.[结果]凡纳滨对虾感染溶藻弧菌后,其血细胞中ROS和NO含量均随感染时间的延长呈持续上升趋势;CAT基因的相对表达量在感染后6.0 h极显著升高至峰值(P<0.01,下同),随后持续下降,至感染后48.0 h极显著低于对照组;QM基因的相对表达量呈先降低后升高再降低的变化趋势,于感染后12.0 h达峰值,而后持续下降,至感染后48.0 h其相对表达量极显著低于对照组;TGase基因的相对表达量分别在感染后1.5和12.0 h出现峰值,从出现第2个峰值后开始快速下降,至感染后48.0 h其相对表达量显著低于对照组(P<0.05,下同);CYC基因相对表达量呈先升高后降低的变化趋势,于感染后1.5 h达峰值,随后持续下降,从感染后12.0 h起低于对照组,但差异不显著(P>0.05);Caspase-3基因相对表达量在感染后1.5 h达峰值,至感染后6.0 h其相对表达量显著低于对照组,随后逐渐恢复,于感染后24.0 h出现第2个峰值,但至感染后48.0 h又降至正常水平以下.[结论]溶藻弧菌感染初期凡纳滨对虾启动免疫机制并产生ROS和NO以对抗病原菌入侵,随感染时间的延长,机体内积累过多ROS和NO,此时抗氧化系统被激活;当过多的ROS和NO无法被抗氧化系统清除时,CYC和Caspase-3等凋亡相关基因大量表达以清除受损细胞.     

响应面优化南极磷虾虾青素的复合酶法提取工艺研究

为加大对南极磷虾Euphausia superba高附加值产品的开发,提高南极磷虾资源的综合利用率,以冷冻南极磷虾为原料,采用Alcalase碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶复合酶解方法,以无水乙醇为提取剂提取虾青素,在单因素试验的基础上,以虾青素提取率为响应值,利用响应面优化设计,研究了虾青素的最佳提取工艺条件。结果表明:通过单因素试验筛选出酶底比、酶解时间和酶解温度为影响虾青素提取率的主要因素,优化得出最佳工艺条件为酶底比1.6%(Alcalase碱性蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3∶2)、酶解时间2.1h、酶解温度51℃、水料比(m L∶g)4∶1、无水乙醇料液比(g∶m L)1∶4、振荡时间10 min,在此优化条件下虾青素提取率为90.42%±0.39%,与模型理论值接近。研究表明,采用双酶复合酶解法能显著提高南极磷虾虾青素的提取效率,可为南极磷虾虾青素的制备提供技术支持。     

不同插竿方式诱集稻田福寿螺产卵的效应

【目的】研究田间不同插竿方式对福寿螺Pomacea canaliculata产卵的影响。【方法】通过插竿位置、插竿间距、插竿高度及竹竿形状4个因素研究不同的插竿方式对福寿螺产卵的诱集效率。【结果】稻田插竹竿能诱集福寿螺在其上产卵,且在竹竿上收集到的福寿螺卵块数量呈现返青期拔节期抽穗期的变化趋势。在效果最明显的返青期,距离田埂1 m的竹竿对螺卵诱集效率达到50%以上,显著高于其他位置竹竿及对照水稻茎秆上的卵块数(P0.05);距离田埂2 m的竹竿次之,距离田埂3 m的竹竿和对照最少。间距100 cm的竹竿诱集螺卵效率为41%,间距30 cm的为33%,显著高于间距70 cm及未插竹竿区域内水稻茎秆上的卵块数(P0.05)。顶端距离水面高度30 cm的竹竿与距离水面高度50 cm的竹竿诱集产卵效率分别为43%和40%,显著高于高度10 cm及未插竹竿区域内水稻茎秆上的卵块数(P0.05)。圆形竹条与扁竹竿在此时期收集得到的卵块数无显著差异。水稻移栽后,在靠近田埂1 m处和顶端距离水面30~50 cm的高度扦插1圈间距为100 cm的竹竿,在福寿螺为害盛期,螺卵发生密集的小范围区域内减小间距为30 cm沿田埂内周扦插1圈竹竿,均能达到较好的螺卵防除效果。【结论】实际生产中在田间合理地扦插竹竿可有效减少福寿螺卵块,降低福寿螺繁殖率,减少螺害。本研究可为物理控螺提供一条新的有效途径。     

纤维诱导对乳清浓缩蛋白起泡性的改善作用分析

纤维诱导对乳清浓缩蛋白(WPC)起泡性具有明显的改善作用。通过向乳清浓缩蛋白中添加一定量成熟的纤维,研究热处理过程中纤维诱导对乳清浓缩蛋白起泡性的影响。结果发现,纤维诱导的乳清浓缩蛋白起泡性远高于乳清浓缩蛋白自发形成纤维的起泡性。在诱导过程中,纤维可以快速提高乳清浓缩蛋白的起泡性,尤其在诱导前期(0~2 h);纤维诱导乳清浓缩蛋白1 h和2 h的起泡能力分别是乳清浓缩蛋白自发形成纤维的1.36倍和1.41倍。成熟纤维可快速诱导乳清浓缩蛋白形成纤维,提高聚合速率并缩短纤维形成时间。同时,聚合驱动力也在诱导前期(0~2 h)快速变化,加速纤维形成。     

基于地貌因子的高标准农田建设潜力研究

建设高标准农田是科学、高效、可持续利用土地资源的重要方式,建设潜力研究是高标准农田建设的前期基础工作。本文立足重庆市垫江县4个地貌类型区(浅丘低丘区、低中丘区、坪状高丘区、低山及山麓深丘区),借助实地调研、图件和统计数据,从地块尺度构建高标准农田建设潜力评价指标体系,利用熵权法分别计算指标在各地貌类型区的权重,借助综合指数法测算各评价单元建设的潜力得分。结果表明:1)垫江县约80%的基本农田具备建设成高标准农田的潜力,其中:基本具备区占28.57%,稍加整治区占24.13%,全面整治区占26.92%。2)4种地貌类型区建设高标准农田的潜力大小排序为浅丘低丘区低中丘区≈坪状高丘区低山及山麓深丘区。3)不同地貌类型区高标准农田建设的限制因子差异较大:浅丘低丘区限制因子是土壤有机质含量、农田防护面积,低中丘区的限制因子是有效土层厚度、土壤有机质含量、灌排条件,坪状高丘区的限制因子是土壤有机质含量、排灌条件、距交通干线距离,低山及山麓深丘区的限制因子是有效土层厚度、土壤有机质含量、pH、排灌条件、农田机耕能力和田块到居民点距离。未来建设高标准农田时,要因地制宜,布设工程应紧密结合不同地貌类型区限制因子和当地农业产业发展方向,聚焦主导产业消除或降低限制因子的作用,进行差别化高标准农田建设。