苏南河网水体污染控制工程及其效果分析

以武进港流域的跃进河、陈巷浜、西大河浜为例,开展了河网水体污染控制技术研究。在河道中分别实施生态修复技术,缓流纳污河浜原位增氧-动态生态组合工艺处理农村生活污水技术(ODBP)工艺及ET生化与生态系统组合处理工艺,对3个示范工程的运行效果进行了分析比较,研究了适用于流域河网地区的污染控制技术。负荷削减效果分析表明,3种工艺技术对水中氮、磷等污染物质的去除效果均较好,并具有良好的生态景观效果。通过进一步优化,可形成适合于太湖流域河网地区的水环境质量改善和生态修复的关键技术。     

资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以安徽省淮南市为例

[目的]以安徽省淮南市为例,探讨资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为该市生态、经济、生态环境保护以及今后进行城市开发建设和农业发展提供科学参考。[方法]基于土地利用变化和生态系统服务价值评估的相关理论和方法,运用GIS软件,分析淮南市2000和2010年土地利用变化,并计算淮南市生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响。[结果]2000—2010年淮南市土地利用变化较大,主要土地类型以耕地、居民地及工矿用地和水域为主。土地利用结构发生变化,出现耕地、林地减少,水域、居民地及工矿用地、草地增加的现象。研究区生态系统服务价值总量呈减少的趋势,从2000年的11.72亿元减少到2010年的11.33亿元,减幅达3.33%。单位面积生态系统服务价值的分布变化也与研究区土地利用变化紧密相关,居民地及工矿用地的增加是造成生态系统服务价值减少的最主要原因。生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果是可信的。[结论]淮南市应高度重视土地利用变化对生态系统服务价值的影响,优化调整土地利用结构,注重增加生态用地,稳步提升区域生态系统服务价值。     

耐锰菌的筛选、鉴定及其吸附能力分析

筛选一株具有吸附重金属锰能力的菌株,且对其吸附机理和吸附效率进行研究分析。通过16S rDNA序列进行鉴定;用最小抑菌浓度(MIC)测试对不同重金属的耐受程度;研究不同环境因素及锰浓度对菌生长的影响;用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)、傅里叶红外显微系统(FT-IR)等仪器对该菌株吸附重金属效率及相关吸附机理进行研究分析。结果发现,16Sr DNA序列表明该细菌属于Ralstonia pickettii菌属,命名为ADZH5101。R.pickettiiADZH5101对不同重金属耐受性为Mn~(2+)Cd~(2+)Ni~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+)Co~(2+),其中耐受锰浓度可达2 200 mg·L~(-1)。SEM-EDX结果显示吸附后,细胞表面有晶体析出,锰离子含量占总元素16.19%;FT-IR结果显示参与吸附过程的官能团包括—PO_4~(3-)、胺基中的—C—N—、—M—O(O—M—O)、酰胺基(—CO—NH—)和C—H基团。同时ICP-AES结果显示在锰浓度为450 mg·L~(-1)时去除效果最好,达到180 mg·L~(-1)左右。     

一株耐盐芽孢杆菌的筛选及其蛋白酶的酶学特性研究

从浙江舟山的盐场中分离出了一株耐盐菌,结合生理生化实验及16S rDNA基因序列鉴定结果,表明菌株CK-1为Bacillus的未定种,其系统分类学关系与花津浦芽孢杆菌（Bacillus hwajinpoensis）种最近,命名为Bacillus sp. CK-1。经研究,该菌最适生长NaCl浓度为4%,且能在20% NaCl浓度下生长,表明其为耐盐菌。对其分泌的蛋白酶进行了表征和培养条件的优化。经研究发现,该蛋白酶在pH 8.0和45℃具有最高的蛋白酶活性,并在8%NaCl浓度下仍能保持44.9%的活性。对发酵培养基的优化结果表明,蔗糖、淀粉和麦芽糖均对蛋白酶的生产有明显的促进作用。随着发酵培养基中NaCl浓度的测试表明,该菌分泌的蛋白酶活性随着NaCl浓度的变化呈现先增大后减小的趋势,并在12%NaCl浓度时该菌分泌的蛋白酶酶活达到最高。Ca²⁺对发酵液中的蛋白酶活性具有明显的促进作用,表明其为Ca²⁺依赖蛋白酶。经优化,在含有KCl 2.0 g·L^-1、NaHCO₃ 0.06 g·L^-1、FeCl₃ 0.001 g·L^-1、NaCl 120.0 g·L^-1、CaCl₂·2H₂O 1 mmol·L^-1、麦芽糖 10 g·L^-1、tryptone 10 g·L^-1和初始pH 7.5的培养基中,于40 ℃发酵培养5 h后,Bacillus sp. CK-1所产蛋白酶具有最大的活性。     

希瓦氏菌对甲基绿的脱色及其机制

以希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)为染料脱色菌株对甲基绿（methyl green,MG）进行脱色处理,研究不同碳源、甲基绿浓度、初始菌株浓度和温度对染料脱色的影响。通过紫外-可见吸收光谱（UV-visible）、傅里叶红外光谱（FTIR）以及液相色谱-质谱联用（LC-MS）对甲基绿的脱色产物进行分析研究,通过杀菌实验去测定甲基绿脱色液的生物毒性,通过S.oneidensis MR-1及其突变菌株对甲基绿的脱色速率推测可能的生物机制。研究结果表明：S. oneidensis MR-1在以甲酸钠为碳源时的脱色率最高;在不同甲基绿浓度下,该菌对40 mg·L^-1甲基绿可在1 h内脱色率达95%以上;菌株浓度的增加会增强脱色效果;温度研究显示,S. oneidensis MR-1在30 ℃条件时,对甲基绿的脱色效果更好。产物分析及杀菌实验结果证实S. oneidensis MR-1能够对甲基绿进行脱色,脱色后液体无毒,脱色产物主要为：4-(N,N-二甲基氨基)-4′-(N′,N′-二甲基氨基)二苯甲酮(DDBP),4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)-4′-(N′-甲基氨基)二苯甲酮(ED-MBP), 4-(N-乙基-N,N-甲基氨基)-4′-(N′,N′-二甲基氨基)二苯甲酮(EM-DBP)和4-(N-乙基-N,N-甲基氨基)-4′-(N′-甲基氨基)二苯甲酮(ED-BP)。     

腐生葡萄球菌合成纳米钯及其原位催化甲基绿还原

利用腐生葡萄球菌Staphylococcus sp. JJ-1合成钯纳米颗粒（Bio-Pd），并原位应用于甲基绿的催化还原。通过透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）和傅里叶红外光谱仪（FTIR）等表征，表明合成了零价钯纳米颗粒，主要分布在细胞外表面，平均直径约为15～40 nm，晶型结构良好。Bio-Pd在1.5 h内对甲基绿还原达到99％。通过紫外-可见吸收光谱（UV-visible）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）等手段对甲基绿（MG）及还原产物进行分析，产物主要为4-(N，N-二甲基氨基)-4′-(N′，N′-二甲基氨基)二苯甲酮(DDBP)，4-(N-乙基-N，N-二甲基氨基)-4′-(N′，N′-二甲基氨基)二苯甲酮(ED-DBP)。 结果表明，腐生葡萄球菌Staphylococcus sp. JJ-1合成钯纳米颗粒并高效催化还原甲基绿。     

Rhodotorula mucilaginosa PA-1合成硒化银量子点及其抗菌活性

硒化银量子点是一种半导体材料,具有特殊的光学和电子特性,因此在许多领域得到了越来越广泛的应用。与化学合成相比,生物合成硒化银量子点具有许多优点,尺寸均匀,绿色安全。以Rhodotorula mucilaginosa PA-1为原料,在好氧条件下生物合成硒化银量子点,并通过光致发光光谱（PL）和荧光显微分析对其进行了表征;透射电子显微镜（TEM）分析硒化银量子点的尺寸和形貌。XPS和XRD分析硒化银量子点的元素价态和晶型。目前,微生物感染已对公众健康构成严重威胁,而卫生机构及其周围环境滥用抗生素导致的多重耐药现象更是加剧了这一威胁。金属纳米颗粒可以诱导细胞死亡,但毒性效应通常是非特异性的。结果以Escherichia coli ATCC 25922为模型致病菌时,发现硒化银量子点可以杀死大量的细菌细胞,具有较好的抗菌活性。