用于人工景观水体污染治理的净水植物筛选

为了筛选出适应于本地区人工景观水体栽培、净化效果好、观赏价值高的净水植物,通过温室静态实验研究了白掌、吊兰、铜钱草和鸭掌木四种观赏植物在富营养化水体环境下的生长状况及对水中总氮、总磷、氨态氮、浊度和色度的去除能力。结果表明:鸭掌木、白掌、吊兰和铜钱草对水中总氮均具有较好的去除效果;白掌、吊兰、铜钱草对总磷的去除效果较好,鸭掌木对总磷的去除效果较差。铜钱草、吊兰对氨态氮的去除效果显著优于鸭掌木和白掌。四种植物对水质浊度、色度均具有较好的去除效果。在水体中生长过程中,鸭掌木的叶绿素相对含量增长率最高,而吊兰的叶绿素相对含量增长率最低;四种植物叶片含氮量增长率差异不显著;鸭掌木的生物量增长率最大,吊兰的最小。实验中四种供试植物在实验周期内均能较好地适应人工景观水体的水生环境,且处理后水中总氮、总磷和氨态氮三项水质指标均达到了地表水Ⅲ类标准,由此可见这四种供试植物均可作为用于本地区景观水体污染修复的备选净水植物。     

玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2底物蛋白的筛选与鉴定

【目的】筛选玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting protein kinase 2,SnRK2)的底物蛋白,鉴定其在玉米脱落酸(Abscisic acid,ABA)信号转导中的作用,为进一步解析玉米中ABA介导的非生物逆境抗性机制提供参考。【方法】根据前期研究结果,通过与拟南芥SnRK2已知底物蛋白的序列比对和保守基序分析,从磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中预测ZmSnRK2作用的底物蛋白,用酵母双杂交试验验证ZmSnRK2家族成员与候选蛋白的相互作用,分析其在玉米ABA信号转导中的作用。【结果】从前期鉴定的玉米磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中,预测出10个ZmSnRK2候选底物蛋白,实际扩增出其中8个蛋白的编码基因以及10个ZmSnRK2基因家族成员。酵母双杂交试验结果表明,GenBank序列号为XP_008666965.1、NP_001142137.1和XP_008656995.1的候选底物蛋白,因自体磷酸化不能用酵母双杂交检测,GenBank序列号为NP_001183680.1的候选底物蛋白可以与ZmSnRK2.1、2.2、2.4、2.5、2.7、2.8、2.10、2.11蛋白相互作用,GenBank序列号为NP_001145831.1和NP_001167942.1的候选底物蛋白分别可以与ZmSnRK2.1和ZmSnRK2.10蛋白相互作用。【结论】NP_001183680.1和NP_001167942.1蛋白是ZmSnRK2家族部分成员的磷酸化底物,是玉米ABA信号转导途径的下游组分;NP_001183680.1蛋白与拟南芥丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶同源,NP_001167942.1蛋白为包含SAM结构域的蛋白,这2个蛋白均涉及许多生理生化过程,说明ZmSnRK2下游的ABA信号转导呈发散状。     

光滑河蓝蛤对净化养殖废水的净化效果

[目的]研究光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)对大棚对虾养殖尾水的净化效果,确定净化废水时蓝蛤的养殖密度。[方法]设4个光滑河蓝蛤养殖密度处理,分别为0.5、1.0、2.0、3.0 ind/L,1个空白对照(CK),每组设置3次重复,养殖4 d,整个试验期间不换水,不投放饵料,测定不同处理对养殖废水中硝酸盐、氨氮(NH+4-N)、总磷(TP)、总氮(TN)的去除效果。[结果]光滑河蓝蛤4个养殖密度对NH+4-N、TP、硝酸盐均有显著的去除效果(P0.05),其中,1.0 ind/L处理净化效果最佳,对废水中硝酸盐的去除效率为62%±15.06%,NH+4-N的去除效率为48%±9.41%,TP去除率为99%±17.78%,TN的去除率为60%±3.74%。CK的净化效果最低,对废水中硝酸盐、NH+4-N、TP、TN的去除率分别为15%±3.36%、16%±0.58%、38%±6.86%、33±1.58%。[结论]光滑河蓝蛤的最佳养殖密度为1.0 ind/L。     

茄果类蔬菜中有机氯类农药残留的超声波清洗条件优化

以茄子和番茄为试验材料,通过超声波功率、清洗时间和清洗温度单因素试验以及3因素4水平正交试验,研究了超声波清洗处理因素对茄果类蔬菜有机氯农药残留去除效果。结果表明,超声波处理对茄果类蔬菜中有机氯农药百菌清残留去除率影响由大到小为功率、时间、温度;最优超声波清洗条件为超声波功率500 W,清洗时间5 min,清洗温度10℃,在此条件下,超声波处理对茄子、番茄中有机氯农药残留去除率分别可达96.2%、98.1%。     

复合潜流人工湿地对农村生活污水的净化效果 及其微生物群落结构特征

试验探究了复合潜流人工湿地对农村生活污水的净化效果及其微生物群落结构特征。结果表明，当水力负荷为0.35 m³·(m²·d）^-1时，系统对TN、NH₄⁺-N、COD和TP去除效率分别为（89.84±7.64）%、（98.67±1.31）%、（61.63±16.01）%和（70.21±8.00）%。湿地中一共发现11个主要菌门、18个主要菌纲和33个主要菌属，变形菌门（Proteobacteria）、蓝藻门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）是其中的优势菌门，它们在各级湿地中表层和底层的相对丰度分别是57.26%、61.37%、91.60%、93.22%、88.78%、88.02%。蓝藻菌纲（Cyanobacteria）、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria) 、芽孢杆菌纲(Bacilli)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)是其中优势菌纲，约占主要菌纲的70%。共有17个优势菌属，在各级湿地中的分布情况不同，其中芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度最高，集中分布于第三级湿地，其次是Leptolyngbya、席藻属（Phormidium），在第一、二级湿地中广泛分布。复合潜流人工湿地具有良好污水净化效果，系统中有机物和氮素的去除主要依靠微生物作用，磷素的去除主要依靠基质吸附沉淀作用。     

植物对镉污染土壤的修复作用

通过对黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草、紫花苜蓿、白三叶草6种植物在不同浓度镉离子溶液中发芽率的测定,以及6种草生长状况的观察,选择发芽率较高、生长良好的黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草作为修复重金属镉离子污染土壤的植物。通过比较4种植物在不同浓度镉离子污染土壤中的生长状况及去除率发现,当土壤中的镉离子含量为25 mg/kg时,黑麦草对镉离子的去除率最高,达到79%,但是随着土壤中镉离子浓度的升高,去除率逐渐下降,最后不到20%。玉米草对镉离子的去除率先升后降;苏丹草对镉离子的去除率大致稳定在60%左右;当土壤中镉离子含量为75～100 mg/kg时,狼尾草对镉离子的去除率较高,并且一直稳定在75%左右。因此,目前认为狼尾草、苏丹草对镉离子有很好的耐受能力,可以用于镉离子污染土壤的修复。     

四种草本植物对城市非点源模拟雨水中镉的去除效果研究

采用盆栽实验,研究人工模拟雨水中镉污染物在四种草本植物中的富集及去除效果。本实验同时设定两种情景,即不同入口浓度和不同土壤介质情况下,分析测定了植物地上部分与地下部分镉含量及镉的去除率。结果表明:四种草本植物对人工模拟雨水中镉均有较好的去除效果,镉的平均去除率在89.76%~96.64%之间。四种草本植物对人工模拟雨水中镉污染物的去除能力为:早熟禾高羊茅地毯草黑麦草。四种草本植物对于不同浓度的人工模拟雨水中镉的去除率也不相同。当人工模拟雨水中镉的浓度为0.2mg/L时去除率较高并且去除效果稳定,当浓度为0.02mg/L时,去除率变化幅度大,去除效果相对低。对于同一种草本植物相同的入口浓度情况下,沙土Ⅰ为最佳土壤介质,具有较好的去除镉的能力。四种草本植物地上部分与地下部分的镉含量比值均小于1。四种草本植物对镉的总累积量最大的是黑麦草,36.46μg,最小的是地毯草,21.95μg。实验结果表明,植物体内累积的镉的含量与植物生物量呈正相关关系。该研究对于植物滞留系统结构优化具有一定的理论指导意义。     

无芒雀麦-污泥系统中泥/土不同比例对PAHs修复效果的影响

城市污水处理厂污泥中含有较高浓度的有毒有害物质多环芳烃(PAHs),且污泥产量大,如果不经过处理直接农业利用或堆放会导致土壤和作物的污染。本研究利用污泥和土壤不同配比组合(W0%,泥土比0∶1;W25%,泥土比1∶3;W50%,泥土比1∶1;W75%,泥土比3∶1;W100%,泥土比1∶0)的盆栽试验,探讨无芒雀麦-污泥系统对污泥多环芳烃的修复效果。研究结果表明,随污泥含量增加对无芒雀麦株高的影响差异不明显,而生物量却呈现出明显的上升趋势。无芒雀麦对污泥的耐受性表现良好;无芒雀麦对泥/土组合14种PAHs的吸收总量以W100%处理最高,且对3环、4环多环芳烃的吸收量比其他环数优势明显;在不同泥/土组合处理下,无芒雀麦-污泥系统对泥/土14种PAHs总量的去除率在W50%、W75%、W100%处理间没有明显差异,以W75%组合去除率为最高,达85.4%。且含有污泥的所有组合对高环芳烃Pyr、Chry、BaA、BbF、BkF、BaP、InP单体的去除优势表现非常突出,均达到80%或90%以上。综合考虑无芒雀麦的生长状况、吸收量及去除率认为,将耐抗性和去除率高的无芒雀麦作为优选植物资源直接用于城市污泥PAHs的修复是可行的,且以泥土比3∶1为最佳修复组合。     

高效污水处理促进剂

随着社会的发展和人口的增长,污水处理问题日益突出,目前,在污水生态处理工程中,主要采用地下渗透和人工湿地技术,缺陷是土壤中微生物种群单一,工艺启动周期漫长,处理负荷和去除率较低.     

Fenton法对沼液中三种四环素类和三种磺胺类抗生素氧化去除的研究

近年来各类抗生素广泛地用于畜禽养殖,经动物代谢后随粪便和尿液排出体外。代谢物通过沼气工程处理后,得到的沼液又多用于灌溉,使得抗生素进入环境被农作物吸收,通过食物链的传递对人体产生危害。因而沼液中抗生素的去除尤为重要。采用Fenton氧化技术去除沼液中的三种四环素类和三种磺胺类抗生素,通过设置单因素实验考察了pH值、H_2O_2浓度、摩尔比n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))对抗生素去除的影响。结果表明,最佳反应条件为pH=4,H_2O_2浓度为0.4 mol·L~(-1),n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=10∶1,在此条件下,四环素、土霉素、金霉素去除率分别为91.83%、92.38%、80.52%,磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶去除率分别为93.60%、91.97%、91.60%。同时TN、TP、TK的保留率分别为96.0%、97.7%、97.2%。可见,Fenton氧化法对沼液中抗生素的去除有良好的效果,同时又保证其养分的保留,为沼液中抗生素的去除提供了一条可能的途径。