蚯蚓处理热带农业固体废弃物 木薯渣的适宜条件初探

采用室内模拟培养的方法,利用蚯蚓处理热带农业固体废弃物木薯渣,研究处理过程中蚯蚓生长繁殖 状况及处理前后混合废弃物的理化性质,探讨蚯蚓处理热带农业废弃物的适宜条件。结果表明,热带农业废弃物木 薯渣和砖红壤的不同配比基质中赤子爱胜蚓的生长繁殖良好,各试验组蚯蚓的生长繁殖与基质性质及环境条件之 间存在明显关系,其在30%砖红壤+70%木薯渣的处理中繁殖情况最好,产茧数量最多。蚯蚓在温度25益、含水率 70%、pH 7.9、接种密度10 条/60g 干重基质时具有最好的生长繁殖效率,同时赤子爱胜蚓对此类热带农业废弃物也 具有较好的处理效果,不同配比基质经蚯蚓处理后速效氮和速效磷含量明显增加。     

全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是环境中存在的最典型的全氟化合物之一,能在高等动物体内蓄积,成为备受关注的持久性有机物。采用自然土壤培养法,通过28d亚急性暴露实验,研究了PFOA对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的SOD、CAT、GST三种抗氧化酶基因表达水平及DNA损伤的影响。研究结果表明：PFOA胁迫可致蚯蚓体腔细胞DNA损伤,不同浓度的PFOA对蚯蚓体腔细胞尾长、尾部DNA含量和尾距均有明显的影响,且具有一定的剂量-效应关系。其中尾矩和慧尾长度这两个指标对PFOA的胁迫最为敏感。PFOA胁迫也能引致蚯蚓抗氧化特异性基因表达水平的变化,CAT、GST和SOD三种基因表达量变化趋势相似,在浓度为1mg/kg时蚯蚓SOD基因表达水平被诱导上调,浓度为5mg/kg和10mg/kgSOD表达量呈现剧烈下调的趋势,GST基因在10 mg/kg浓度组有明显下调,CAT基因表达在5 mg/kg 浓度组基因表达水平最低,SOD基因的表达对PFOA的胁迫较为敏感。蚯蚓体腔细胞DNA损伤和三种抗氧化酶基因表达水平的变化可以作为潜在的生物标志物,以监测PFOA 对土壤生物蚯蚓毒性作用。     

全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

笔者采用自然土壤培养法,通过28 d亚急性暴露实验,研究了全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的SOD,CAT,GST 3种抗氧化酶基因表达水平及DNA损伤的影响。研究结果表明:(1)PFOA胁迫可致蚯蚓体腔细胞DNA损伤,不同质量浓度的PFOA对蚯蚓体腔细胞尾长、尾部DNA含量和尾距均有明显的影响,且具有一定的剂量—效应关系,其中,尾矩和慧尾长度这2个指标对PFOA的胁迫最敏感。(2)PFOA胁迫也能引致蚯蚓抗氧化特异性基因表达水平的变化,CAT,GST,SOD 3种基因表达量变化趋势相似,质量浓度为1 mg·kg~(-1)时,蚯蚓SOD基因表达水平被诱导上调,质量浓度为5 mg·kg~(-1)和10 mg·kg~(-1)时,SOD表达量呈现剧烈下调的趋势;GST基因在10 mg·kg~(-1)组有明显下调,CAT基因表达在5 mg·kg~(-1)组基因表达水平最低,说明SOD基因的表达对PFOA的胁迫较敏感。蚯蚓体腔细胞DNA损伤和3种抗氧化酶基因表达水平的变化可作为潜在的生物标志物,用于监测PFOA对土壤生物蚯蚓的毒性大小。     

不同方法提取珊瑚总蛋白质的比较

以海南省近岸海域的鼻形鹿角珊瑚(Acropora nasuta)和箭排孔珊瑚(Seriatopora hystrix)2种硬珊瑚为研究对象,比较了TRIzol试剂提取法和BP-酚提取法在珊瑚蛋白质提取量、双向蛋白点数量和分布上的差异。结果表明,BP-酚抽提法的蛋白质得率相对较高。通过1-DE及2-DE电泳比较分析发现,2种方法获得的蛋白样品存在较大差异。BP-酚抽提法能够获得更多蛋白条带和点数,并且具有较少的拖尾现象。在低相对分子质量蛋白的提取方面,TRIzol试剂提取法具有优势;在高相对分子质量的提取方面,BP-酚抽法具有明显优势。研究结果有望为硬珊瑚的蛋白质组学研究奠定一定的基础。     

城市红树林系统中微塑料表面细菌群落结构特征分析

以城市红树林生态系统为研究对象,研究该系统水体中微塑料表面细菌群落结构的多样性与组分特征。采用野外原位暴露实验的方法,利用扫描电镜显微镜（SEM）和16S rDNA高通量测序技术,检测聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和具有可降解性的聚乳酸（PLA）4种不同类型微塑料表面形貌特征和细菌群落结构。结果表明：4种微塑料暴露45 d后（标记为LPE、LPS、LPVC、LPLA）在其表面均能观察到明显微生物聚集体,主要以杆状细菌、球状细菌为主;不同类型微塑料表面生物膜总量存在显著差异,表现为LPE>LPLA>LPS>LPVC;4种微塑料表面的细菌群落主要包括变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,而水环境中以蓝细菌门（Cyanobacteria_Chloroplast）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为优势菌群。基于细菌群落多样性分析,结果发现微塑料表面生物膜中的细菌群落结构和周围水体存在显著差异,各个类型的微塑料表面细菌群落结构组分相似。红树林系统是微塑料的重要收纳场所,研究微塑料表面生物膜微生物群落特征,为进一步开展城市红树林系统中微塑料的环境行为与生态风险评价提供重要参考依据。     

木薯渣基生物质炭对水中Cd2+ Cu2+的吸附行为研究

以木薯渣为原料,制备不同温度(350、450、550℃)的生物质炭(BC350、BC450、BC550),对其性质进行表征,探究吸附时间、溶液初始浓度、温度、p H对生物质炭吸附Cd~(2+)、Cu~(2+)作用的影响。结果表明:生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附平衡时间随着生物质炭热解温度的升高而缩短,伪二级动力学模型能较好地描述吸附动力学特性(R20.983)。吸附等温线符合Freundlich模型和Langmuir模型,但Freundlich模型拟合的线性更好,R2分别在0.951~0.998和0.992~0.998之间,说明生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附为多层吸附。lg KF值表示吸附能力,随生物质炭热解温度的升高而增大,说明BC550吸附效果最好,对Cd~(2+)、Cu~(2+)的最大吸附量分别为15.55和5.44 mg·g-1。生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附具有自发的特性,吸附量随p H的增加先增加后下降,最适p H分别为5.5和6.5。     

东寨港红树林典型区域氯霉素抗性基因的分布

采用实时荧光定量PCR方法,于2017年8月采集东寨港红树林区域表层沉积物,探究氯霉素抗性基因在该区域的污染情况,同时比较红树区域密林内与密林外沉积物样品中氯霉素抗性基因的分布差异及其与环境因子之间的相关性。结果表明:该区域受氯霉素抗性基因污染严重,基因绝对丰度可高达108 copies·g-1数量级;具有不同耐药机制的氯霉素抗性基因在环境样本中具有不同的组成比例,始终以cml基因居多,证明该地区的氯霉素抗性基因的耐药机制以抗生素主动外排为主;红树林密林内的沉积物样品中氯霉素抗性基因的绝对丰度比其他样点高;氯霉素抗性基因与环境因子的相关性分析显示亚硝酸盐(NO2--N)和氯霉素抗性基因具有极显著相关性。     

红树林退化对微塑料表面细菌群落特征的影响

为探讨红树林系统中微塑料（Microplastics,MPs）对微生物的生态效应,以及微生物在红树林持续退化中发挥的作用,以海南省东寨港红树林自然保护区为研究区域,以正常和退化的红树林为研究对象,以红树林区普遍存在的聚乙烯（Polyethylene,PE）为目标MPs,采用野外原位暴露试验,借助高通量测序技术,比较分析短期和长期暴露后PE-MPs表面细菌群落的结构和功能多样性特征。结果表明：暴露时间会显著影响红树林区PE-MPs表面细菌群落的丰富度和多样性,而红树林退化对其没有显著影响。变形菌门、放线菌门、拟杆菌门和绿弯菌门是定殖在PE-MPs表面的主要菌门,其相对丰度介于（0.87%±0.04%）~（91.98%±4.60%）之间。PE-MPs表面定殖的主要细菌群落组成及其功能与暴露时间和暴露位点紧密相关。短期暴露时,退化和正常红树林区PE-MPs表面的主要功能群为碳代谢相关功能群[相对丰度为（27.37%±1.37%）~（29.02%±1.45%）],而长期暴露后正常和退化红树林区PE-MPs表面的主要菌属及功能群呈现出明显的差异。长期暴露后正常红树林区PE-MPs表面拥有丰度更高的碳代谢相关功能群（47.24%±2.36%）,其中化合物降解功能群（17.87%±0.89%）是其重要组成部分,这可能与其表面高丰度的食烷菌属（14.76%±0.74%）等烃类降解菌有关。而退化红树林区PE-MPs表面与硫循环相关的功能群丰度（39.78%±1.99%）显著提高,可能与其表面更丰富的硫氧化菌和硫酸盐还原菌（32.80%±1.64%）有关。研究表明,时间效应下红树林退化影响着PE-MPs表面定殖的细菌群落的结构,进而改变了其表面菌落对生态功能的响应特征。     

海南岛典型农业土壤产流与面源污染特征分析

采用径流场结合人工模拟降雨方式,研究各种降雨条件下海南岛不同土地类型产流产沙的规律与面源污染特征。结果表明：土壤（泥沙）产流系数与平均流失速率表现为暴雨＞大雨＞中雨,且暴雨时的泥沙平均流失速率为中雨时的416％、大雨时的261％,在中雨、大雨和暴雨强度下,平均径流系数分别为24.49％、33.97％和53.40％;雨强对土壤营养物质流失速率的影响达到显著水平,COD、有机质和氮素以径流流失为主,磷素以泥沙流失为主;土壤径流和泥沙中的COD、有机质、氮素和磷素流失速率随雨强的增大而增大,坡度也可明显影响面源污染物的流失;海南岛农业土壤平均流失量为3.79 t/（hm2·a）,中雨强度条件时为1.92 t/（hm2·a）,大雨强度条件时为2.57 t/（hm2·a）,暴雨强度条件时为6.87 t/（hm2·a）。海南岛农业土壤的水土流失强度较高,海南农业土壤的水土流失与农田污染物输出状况不容乐观。     

蚯蚓处理农业废弃物技术研究进展 及其在热区的应用

论述了近年来国内外蚯蚓分解处理农业废弃物的研究进展。从蚓种选择、蚯蚓分解处理不同农业废弃 物效果比较和蚯蚓分解处理技术关键参数分析等不同角度,分析了蚯蚓分解处理技术在处理农业废弃物的可行性 及处理效果与存在问题,并展望了其研究发展趋势及其在热区的应用。