中英高校环境科学专业课程教学特点比较

介绍了英国知名大学-雷丁大学环境科学专业的课程设置和教学特点,并与我国进行比较,探讨了英国高校环境科学专业教育的优势,分析了我国环境科学专业教育的不足,并就此提出改进意见。     

菲、芘对蚕豆的氧化胁迫和DNA损伤

以菲和芘为多环芳烃(PAHs)的代表物,以超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量为指标,研究了菲、芘对蚕豆的氧化胁迫;利用彗星实验分析了菲、芘对蚕豆DNA的损伤效应;将蚕豆幼苗根经抗氧化剂维生素E预处理后,暴露于菲、芘污染,研究了DNA损伤与氧化胁迫间的关系。结果表明,供试条件下菲、芘污染导致蚕豆幼苗SOD、POD、CAT活性提高和MDA含量上升,且MDA含量与菲、芘浓度均显著正相关;蚕豆根尖细胞DNA损伤随菲、芘暴露浓度的升高而增大,0~50 mg·kg-1菲污染条件下彗星图像尾矩(TM)值从46.41μm(阴性对照)增加到122.04μm(50 mg·kg-1菲污染处理),增大了162.96%。50mg·kg-1芘暴露下TM值从阴性对照的44.30μm增至110.36μm,增大了149.21%。经抗氧化剂维生素E预处理,蚕豆的DNA损伤程度减小。综上可知,菲、芘对蚕豆产生氧化胁迫并造成根尖细胞DNA损伤,菲、芘诱导的DNA损伤与氧化胁迫有关。     

水分非饱和条件下土壤矿物界面有毒有机物转化机制研究进展

土壤矿物作为土壤重要活性组分，可驱动土壤有毒有机物化学转化，降低污染风险。以往土壤矿物与有毒有机物界面行为研究主要集中于水环境或矿物悬浊液体系，然而实际环境中土壤及其矿物常处于干燥、湿润等水分非饱和状态。近年来，水分非饱和条件下土壤矿物界面有毒有机物转化及机制已成为研究热点，相关研究获得一系列新发现。低含水量铁锰矿物、黏土矿物和金属离子饱和黏土矿物能驱动多环芳烃、抗生素等疏水性有毒有机物化学转化。水分非饱和环境会减弱矿物界面水分子与有毒有机物竞争活性位点，并使矿物发生脱水、向高活性结构转变。此外，土壤矿物水分状态也会影响有毒有机物转化产物，水分非饱和环境更有利于持久性自由基和卤代二噁英等中间产物的形成和稳定。以往研究认为，电子转移反应是土壤矿物界面有毒有机物转化机制，随着检测技术与理论计算的发展，自由基催化和水解作用机制逐渐被发现，相关机制研究精准至矿物晶型和晶面层面。虽然水分非饱和条件下土壤矿物界面有毒有机物转化及机制已逐渐清晰，但其研究广度和深度有待进一步拓宽和加深。建议未来在实际水分非饱和土壤和矿物中开展有毒有机物转化研究，深入探究还原转化过程，研发原位反应装置及检测方法，尝试从微纳米尺度和分子水平解析有毒有机物在矿物界面转化机制。     

毛茛对富营养化水中多环芳烃的修复作用及机理

以菲为多环芳烃（PAHs）代表物,采用水培体系,研究了毛茛（RanunculusjaponicusThunb.）对富营养化水中菲的修复作用。结果表明,供试植物（毛茛）对水中菲有很好的修复效果,168h后,水中菲去除率达82%;与无植物对照相比,毛茛作用下菲的降解速率常数（K）增大96.7%,半衰期则缩短49.2%。毛茛明显吸收水中菲。实验条件下,0～168h,毛茛的菲含量先快速升高,48h时菲含量达到峰值（117.4mg·kg^-1）,而后趋于降低;0～168h,毛茛对水中菲的富集系数（PCF）则先升高而后趋于稳定。与无植物对照相比,毛茛对水中菲去除的促进作用主要来自植物本身的积累和代谢,而微生物的贡献甚微。同时,实验条件下,毛茛对水中氮（N）、磷（P）等也有很好的修复效果,168h后,水中N的去除率达89.6%,P元素则未检出。     

AM真菌和水分条件对稀土尾矿堆中植物生长的影响

通过温室盆栽试验研究了不同水分处理下接种3种丛枝菌根（AM）真菌（Diversispora spurcum、Glomus aggre gatum和Glomus constrictum）后对稀土矿砂中黑麦草（Lolium perenneL.）和狗牙根（Cynodon dactylon（L.）Pers.）植物株高、地上和地下部分干重及植株内Pb和Zn含量的影响。结果表明：不同水分处理下黑麦草和狗牙根与AM真菌均有一定的结合。在干旱胁迫（W1和W2）下,接种3种AM真菌均提高了黑麦草的株高、地上和地下部分干重,其中,接种Glomus aggregatum促进作用最为显著,重度干旱胁迫（W1）处理下接种后黑麦草株高、地上和地下部分干重比对照分别提高了76.16%、202.86%和481.82%;接种Glomus constrictum显著提高了狗牙根的株高、地上和地下部分干重,W1处理下狗牙根接种后的株高、地上和地下部分干重比对照分别提高了119.17%、290.63%和247.37%。接种AM真菌的植株内Pb和Zn含量与AM真菌种类、植物品种、水分处理及重金属性质等相关,在W1处理下接种Glomus constrictum显著降低了黑麦草植株内Pb的含量,而对Zn的含量影响不大;而对于狗牙根,在W1处理下接种Glomus constrictum显著增加了其Pb和Zn的含量。此外,还测定了植物叶片丙二醛和脯氨酸含量,结果显示接种AM真菌明显降低了干旱处理下黑麦草和狗牙根叶片丙二醛和脯氨酸含量,表明接种AM真菌能有效提高植物的抗逆性。     

基于文献数据的PAHs生态安全土壤环境基准研究

多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）具有致癌、致畸、致突变等“三致”效应,其造成的土壤污染问题受到世界各国的强烈关注。然而我国基于生态安全的土壤风险筛选值和管控标准仍未确立,致使当前土壤生态安全风险评估仍无据可依。通过系统调研国内外土壤中PAHs的生态毒性研究结果,针对16种优先控制PAHs,筛选获得248组毒性数据（Effect concentration10, EC10和No observed effect concentration, NOEC）,并利用物种敏感性分布法推导出不同用地方式下各PAH的生态安全土壤环境基准。不同用地方式下各PAH的生态安全土壤环境基准分别为1.00~10.60 mg·kg-1（自然保护地和农用地）、1.03~25.44 mg·kg-1（公园用地）、1.12~51.00 mg·kg-1（住宅用地）、1.20~68.41 mg·kg-1（商服及工业用地）。该研究结果可为我国土壤生态安全环境质量标准的制定和PAHs污染土壤的生态风险评估提供数据支撑和方法指导。     

PAHs污染对植物根表成膜细菌群落结构的影响

一些根表细菌生物膜具有促进植物生长,提高植物抗逆性以及降解根际有机污染物等生态功能。明确多环芳烃(PAHs)污染条件下根表成膜细菌的群落结构,有助于从植物根表分离筛选出具有PAHs降解功能的成膜细菌,规避植物PAHs污染风险。从长期受PAHs污染的场地采集了距污染源不同距离的土壤和植物(车前草(Plantago depressa Willd)和狗尾巴草(Setaria viridis(L.)Beauv))样品,全面分析了供试样品中PAHs的含量,并利用PCR-DGGE(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)技术探究了不同PAHs污染强度下根表成膜细菌的群落结构。结果表明,在土壤和植物样品中共检出7种PAHs,车前草和狗尾巴草体内PAHs的种类和浓度各不相同,但其总PAHs含量均远大于土壤中总PAHs的含量。PAHs污染条件下,车前草根表细菌的主要类群为变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),狗尾巴草根表的细菌类群主要为变形杆菌门(Proteobacteria),放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。车前草和狗尾巴草根表成膜细菌的群落结构具有一定的差异性,且其多样性随着PAHs污染强度的增加而逐渐降低,同时其种类及优势菌群也发生较大改变,但一些优势类群如变形杆菌门(Proteobacteria)在不同PAHs污染强度下皆存在且占有重要比例,推测这些类群中的细菌可以利用PAHs为碳源生长或是具备PAHs降解功能。     

有毒有机物影响DNA酶解和抗生素抗性基因横向迁移

进入环境中的有毒有机物种类较多、分布广泛。大量生命遗传物质DNA与有毒有机物共存于污染环境中,由于抗生素滥用,一些DNA上携带着抗生素抗性基因(ARGs);有毒有机物和ARGs复合污染严重危害着生态安全和人群健康。有毒有机物如何影响DNA酶解和ARGs迁移,这已成为环境领域研究的热点之一,近些年来,该领域研究取得一些重要进展。有毒有机物可通过共价作用、非共价作用、剪切作用与DNA结合,进而改变DNA分子结构、影响DNA酶解;有毒有机物也可通过改变DNA降解酶活性或占据DNA上降解酶的酶切位点,进而影响DNA酶解过程。环境中ARGs横向迁移主要有接合、转导、转化三种方式,有毒有机物影响ARGs横向迁移的机制主要包括:有毒有机物调控可动遗传因子、引起细胞SOS反应、胁迫细胞形成自然感受态、影响生物膜形成、改变细胞膜通透性、与胞外质粒形成加合物。进入细胞后的有毒有机物如何作用于ARGs的复制和表达,这应是未来深化有毒有机物影响ARGs横向迁移机制的一个关键所在。     

Tween 80作用下芘降解细菌Pyr9在三叶草中的定殖及效能

为明确非离子型表面活性剂作用下多环芳烃(PAHs)降解细菌在植物中的定殖和效能,以Tween 80、芘降解细菌Mycobacterium sp. Pyr9和三叶草作为供试对象,通过温室土培试验,探讨不同含量的Tween 80对菌株Pyr9在三叶草中定殖、分布和效能的影响。结果表明:三叶草中菌株Pyr9的数量随着Tween 80含量的增加呈先升后降的趋势,Tween 80含量为100 mg·kg~(-1)时其数量最高。高剂量Tween 80(≥500 mg·kg~(-1))显著抑制了三叶草的生长,但Pyr9的定殖有效减弱了该抑制作用。添加不同剂量的Tween 80皆可促进三叶草对芘的吸收,而Pyr9的定殖可显著降低三叶草中的芘含量。此外,添加Tween 80可在一定程度上增强三叶草和Pyr9联合作用下土壤中芘的去除效率。研究表明,适当剂量Tween 80的施用有效促进了菌株Pyr9在三叶草中的定殖和效能,并增强了土壤和植物中芘的去除效率。     

学生评教可靠性分析

在综合分析学生考试成绩和学生对相应任课教师的评价结果的1219组数据基础上,对学生评教结果的可靠性及其与考试成绩的相关性进行了客观地分析。结果表明：部分学生在评教过程中表现出很大的随意性;优秀学生的评价结果比较可靠;学生评教结果与其单门课程的考试成绩之间不相关,但学习成绩好的学生群体为教师打分高于学习成绩中等和差的学生。因此,应从充分考虑参评学生的权重系数、适当简化评价指标和加大对评教工作的宣传力度三方面来完善学生评教工作。