二氧化钛纳米颗粒对玉米幼苗吸收镉及其植物毒性的影响

为研究二氧化钛纳米颗粒（TiO₂ NPs）对镉（Cd）的植物毒性及吸收分布的影响,于2020年5—7月采用土壤盆栽试验,探究了不同浓度TiO₂ NPs （0、50、200 mg·kg^-1）和Cd （0、2、10、50 mg·kg^-1）处理对玉米幼苗生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性及Cd吸收的影响。结果表明： 200 mg·kg^-1 TiO₂ NPs的施用可显著（P<0.05）提高50 mg·kg^-1 Cd胁迫下玉米幼苗的干质量。在Cd浓度为50 mg·kg^-1时,外源添加200 mg·kg^-1 TiO₂ NPs可使玉米幼苗的叶绿素a和叶绿素b含量分别显著（P<0.05）增加42.48%和35.55%。在Cd和TiO₂ NPs的共同暴露下,随着TiO₂ NPs浓度的增加,超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）的活性均逐渐增强。当Cd处理浓度为10 mg·kg^-1时,添加50 mg·kg^-1 TiO₂ NPs显著提高了Cd的转运系数和Cd提取量。研究表明,TiO₂ NPs有望应用于强化植物修复土壤Cd污染。     

我国土壤环境基准研究与展望

土壤环境基准的研究,对于环境保护和食品安全具有极为重要的战略意义。为了推动我国今后在国家层面上开展土壤环境基准的系统研究,本文还对土壤环境基准的概念和内涵进行了阐述和辨析,并首次提出了分类开展土壤环境基准的设想并进行尝试性分类。在此基础上,对我国土壤环境基准研究现状和动态进行了概述,提出了今后本领域的研究方向、路线和重点。     

土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃（PAHs）不同提取与净化方法比较

系统分析和比较了土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃（PAHs）的提取与净化方法,阐述和对比了索氏提取法、超声波提取法、超临界流提取法、固相提取与固相微提取法、固液提取法、微波辅助提取法、快速溶剂提取法等提取方法以及定量浓缩净化法、硅胶柱层析净化法、费罗里土柱层析净化法、氧化铝净化法、固相萃取（SPE）净化法等净化方法。旨在通过比较目前的提取和净化方法,展望将来提取与净化方法发展的新方向。     

我国土壤环境基准研究与展望

土壤环境基准的研究,对于环境保护和食品安全具有极为重要的战略意义。为了推动我国今后在国家层面上开展土壤环境基准的系统研究,本文还对土壤环境基准的概念和内涵进行了阐述和辨析,并首次提出了分类开展土壤环境基准的设想并进行尝试性分类。在此基础上,对我国土壤环境基准研究现状和动态进行了概述,提出了今后本领域的研究方向、路线和重点。     

土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃（PAHs）不同提取与净化方法比较

系统分析和比较了土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃(PAHs)的提取与净化方法,阐述和对比了索氏提取法、超声波提取法、超临界流提取法、固相提取与同相微提取法、固液提取法、微波辅助提取法、快速溶剂提取法等提取方法以及定量浓缩净化法、硅胶柱层析净化法、费罗里土柱层析净化法、氧化铝净化法、固相萃取(SPE)净化法等净化方法.旨在通过比较目前的提取和净化方法,展望将来提取与净化方法发展的新方向.     

低浓度硫丹对棕壤中主要酶活性及细菌群落结构的影响

为了解硫丹对棕壤生态系统的毒性影响,采用室内避光培养模拟实验,设定硫丹在土壤中的浓度分别为0.1、1、10 mg·kg-1,取样时间为7、14、21、28 d,测定土壤中脲酶、脱氢酶和β-葡糖苷酶活性的变化,同时采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分子指纹技术研究硫丹在不同培养时间对土壤中细菌群落结构的影响。结果表明:土壤脲酶活性与对照相比无显著差异;脱氢酶活性受到显著抑制,且随着硫丹浓度增大,抑制作用增强;土壤β-葡糖苷酶活性则被显著激活。经BLAST程序与GenBank数据库进行比对分析,低浓度硫丹处理在培养周期28 d内,对棕壤中细菌群落结构没有产生显著的干扰作用。     

畜禽粪便中抗生素抗性基因(ARGs)污染问题及环境调控

抗生素在畜禽养殖业的大量使用造成抗生素抗性基因(ARGs)污染日益严重。动物体内诱导出的抗性菌株随粪便排出后,通过基因水平转移进入土壤进而污染土壤和地下水环境。堆肥作为一种将粪便资源化的优良传统方法,能否有效去除畜禽粪便中的ARGs而防止环境污染值得探讨。通过总结畜禽粪便ARGs污染现状,粪便堆肥过程中微生物群落结构变化与影响微生物变化的因素以及堆肥可能对粪便中ARGs造成的影响,提出将堆肥作为去除畜禽粪便中ARGs的一种有效手段,利用堆肥产生的高温去除抗性菌株和抗性质粒等,并且考虑加入能直接灭杀肠道微生物的化学抑制剂(如石灰氮、胺类、吲哚等),实现降低畜禽粪便ARGs丰度的可能。据此强调开展畜禽粪便中ARGs研究的必要性,认为将堆肥和ARGs研究结合起来,可以有效地降低这种新型污染物的污染水平。     

松花江底泥真菌的分离培养及分子鉴定

筛选出合适的培养基对底泥真菌进行计数,分析不同培养基的真菌数量与理化环境的差异性,并对典型真菌进行分离鉴定,探讨其解决环境问题的可能性.选用马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基、察氏琼脂(CA)培养基和沙保氏琼脂(SDA)培养基3种真菌培养基对底泥真菌进行分离培养,通过方差分析和主成分分析比较了各培养基之间可培养真菌数量的差别及其与环境因子的关系,并对代表性真菌分离纯化,进行真菌核糖体基因转录间隔区(ITS)序列的测序和进化树分析.在同一采样点之间,3种不同培养基的可培养真菌在数量上没有显著差别,而在环境因子的关联上,PDA培养基的可培养真菌数量与沉积物有机质浓度、硝氮、总氮显著相关,CA培养基的可培养真菌数量与硝氮显著相关,SDA培养基的可培养真菌数量与总氮相关,PDA培养基的可培养真菌数量与环境因子的相关性优于其他两种培养基;分离纯化得到20株代表性真菌,系统进化树表明所有的菌株能得到鉴定,实验结果显示ITS序列能很好地应用于真菌的鉴定及生态分析.     

多氯联苯(PCBs)污染土壤的生物修复

多氯联苯(PCBs)是一类持久性有机污染物(POPs),因氯原子取代位置和数量的不同共有209种同系物。近年来,土壤中的PCBs污染问题已引起人们的广泛关注。由于PCBs具有高分子稳定性、低水溶性和颗粒相高吸附势,土壤基质中PCBs的去除极其困难。此外,PCBs的高憎水性和亲脂性使之易于在动物体脂肪组织和母乳富集。生物修复技术是指利用生物有机体(绿色植物、微生物和动物)的作用将环境中污染物转化为无害或低毒产物的过程。生物修复技术具有成本低、高效和环境安全等特征,被认为是可替代传统的土壤污染修复技术的最佳选择之一。因此,通过综述国内外土壤PCBs污染现状和健康效应,以及土壤PCBs污染的生物修复最新研究进展和相关修复机理,对微生物修复、植物修复和蚯蚓修复目前存在的问题和后续研究方向进行了讨论及展望,以期为今后生物修复PCBs污染土壤提供有益参考。     

典型超微细菌降解邻苯二甲酸二丁酯的途径及水合酶的表达纯化研究

典型超微细菌菌株PAE-UM属于β-变形菌门丛毛单胞菌属(Curvibacter sp.),是革兰氏阴性菌株,可利用DBP作为唯一碳源。利用流式细胞仪检测细菌生长情况,并采用高效液相色谱测定DBP的浓度,结果显示该菌对DBP的降解率为94%,菌株最大生长速率为0.237 2 h-1。已经完成了该菌株的全基因组测序,Gen Bank登录号为LKCX00000000。通过全基因组数据分析及文献对比发现该菌在降解邻苯二甲酸二丁酯的途径中,4-oxalomesaconate水合酶(OMH)是原儿茶酸间位裂解代谢途径中的关键酶,具有催化4-oxalomesaconate(OMA)降解为4-carboxy-4-hydroxy-2-oxoadipate(CHA)的能力,该酶是降解邻苯二甲酸酯过程中的关键酶之一,也是芳香化合物降解过程中的重要降解酶。利用蛋白结晶技术及分子生物学手段,对关键酶(OMH)进行分子构建,表达、纯化、结晶的筛选,应用X-ray衍射技术对关键酶的晶体进行衍射,获得晶体的衍射数据,进行关键酶的三维结构解析。Curvibacter sp.PAE-UM菌株中的OMH蛋白在大肠杆菌中得到表达,经多种方法纯化后筛选获得了纯度大于95%的蛋白,并经试剂盒筛选获得高质量的蛋白质晶体。在上海光源同步辐射(SSRF)BL~(-1)9U线站收集数据,通过X射线衍射实验收集到分辨率达到2.00的衍射数据,并使用软件HKL2000进行了数据处理与修正,该OMH的结构解析为2.00。后续将通过该关键酶的三维结构的解析进一步阐明该菌降解PAEs的分子机理。