浅述利用植物对受污染土壤中重金属的修复

对于土壤中积累的大量有毒有害物质,尤其是重金属污染物,由于其对人类具有潜在的威胁,已经越来越多地引起了人们的关注。目前,处理重金属污染主要是一些物理化学方法,它们虽各有优点,但不同程度地存在投资费用高、操作运行难、易产生2次污染等缺点。近年来出现的植物修复则可以满足这一需要,尽管植物修复会受到植物种类、植物根系分布、污染物种类等影响,但已有研究表明,与传统的处理技术相比,该技术在环境保护中具有重要的理论价值和广阔的实用前景。     

玉米修复河道疏浚底泥重金属-有机复合污染的根际效应

通过盆栽试验研究了玉米对重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Ni)-有机物复合污染的城市排污河道疏浚底泥修复的根际作用与相关机理。结果表明:①玉米对不同的重金属均有积累能力,但对不同种类的重金属积累数量差异较大,这不仅与重金属在底泥中的总量有关,而且与重金属的存在形态、生物有效性和毒性、迁移特性及根际微生物有关。②根际pH的降低促进了Pb、Ni碳酸盐结合态的溶解、释放。在根际的活化作用下,离子交换态的重金属数量明显高于非根际,残渣态的重金属数量明显减少,第一季种植后根际Pb、Zn、Cu、Ni的离子交换态分别增加了0.7、787.5、3.67、9.86mg·kg-1,残渣态分别减少了67%、76%、71%、89%。根际Pb、Cu、Ni的铁锰结合态的数量均有增加。③种植后底泥中重金属的存在形态和结构发生了变化,底泥的晶粒变大,晶格强度增加;铁锰等物质增强了对Pb、Cu、Ni、Cd的吸附,且晶格强度越强,吸附能力越好。④根际微生物的种类、数量及脲酶活性不仅与重金属总量有关,而且与离子态的重金属数量有更显著的关系。     

天津市需水量预测研究

需水预测关系到对未来水资源供需紧张程度的认识,不仅是不同水平年水资源供需的重要环节,也是城市规划、供水规划和实现水资源可持续发展的一项基础工作。天津市是严重资源型缺水城市,科学、有效的需水量预测研究就尤为重要。本文以1991-2005年统计数据为基础,通过比较多种预测模型,选用指数模型和移动平均数法建立城市需水量综合动态模型,预测到2020年,天津城市总需水量将达到26.91亿m3。在此基础上,分析了提高城镇人均工业产值和农村人均农业产值增长率,对工业和农业需水量的影响。结果显示,在保持高工业增长条件下,保持适当的农业产值增长,可缓解对水资源造成压力。     

DGT技术在测定汞离子及其化合物中的发展与应用

汞及其化合物是环境中关注度较高的具有较强神经毒性的污染物,但其在环境中的浓度较低,传统监测方法存在操作过程复杂、较难检出等问题。梯度扩散薄膜（DGT）技术作为一种快速发展的原位采样技术能够实现汞等多种重金属污染物的高效监测。本文详细阐述了DGT装置测定Hg的原理、材料的发展、应用场景和使用中存在的问题,并结合文献计量学方法梳理研究热点与不同国家/地区的使用情况。Hg-DGT材料发展经历了从单一材料到纳米复合材料的过程,本文重点列举了不同材料的使用条件。DGT技术的环境应用主要包括监测水体中各种化学形态Hg、监测土壤和沉积物中Hg的空间分布信息、对生物有效性评价研究及其与DIFS模型结合评估Hg迁移潜力。DGT技术在应用中主要存在溶解性有机质、生物膜、Hg纳米颗粒和边界扩散层的干扰。在系统性梳理之后,提出未来Hg-DGT发展的三个方向。     

蒜氨酸酶的分离纯化条件分析

采用（NH4）2SO4盐析、Sephadex G-200凝胶过滤对蒜氨酸酶进行了部分纯化。结果表明,蒜氨酸酶的含量和酶活性在（NH4）2SO4为30％～50％时较高,40％时蒜氨酸酶活性最高;经Sephadex G-200凝胶过滤获得的酶液纯化倍数为34．45,回收率为1．72％。     

有机物料对滨海盐渍土的改良作用及对金银木生长的影响

为了探讨有机物料改良滨海盐渍土的效果,选用牛粪、醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料,设定14种配比对盐渍土进行处理,定植金银木(Lonicera maackii)做生长试验,并定期测定土壤全盐含量和pH。结果表明,有机物料对土壤全盐含量和pH的改善作用不同,其中以用量较多的醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料与较少量的有机肥配合施用,即牛粪∶醋糟∶食用菌菌渣∶绿化粉碎废料为1∶3∶3∶3(体积比),对土壤改良效果较好,且在此条件下种植的金银木能获得最大生长量。在评价土壤改良效果方面,生长量指标(株高、冠幅)比生理指标(叶绿素指数和净光合速率)更具有代表性。     

薄皮甜瓜果皮花斑性状的InDel-spot分子标记开发和应用

为了提高薄皮甜瓜的果皮花斑和非果皮花斑性状育种材料的选择效率,笔者采用田间提供的薄皮甜瓜的果皮花斑材料和非果皮花斑材料进行了研究,于2号染色体上控制甜瓜果皮花斑的基因附近重新开发连锁的InDel-spot分子标记,利用InDel-spot标记对20份薄皮甜瓜材料进行基因检测。结果表明,果皮花斑条带大小约211 bp,而果皮非花斑条带大小约219 bp,且符合率达到95%;进一步利用InDel-spot标记对2个F₂群体及5个F₃群体进行果皮花斑的鉴定,其中Qb978(F₂)、Qb931(F₃)和Qb932(F₃)的检测准确率分别96.6%、91.7%和83.3%。该InDel-spot分子标记在甜瓜果皮花斑的实际鉴定中具有重要的实践运用,可以针对性地提高育种材料选择的效率,缩短育种周期。     

茎瘤固氮根瘤菌Azorhizobium caulinodansORS571基因组分泌蛋白的生物信息学分析

为了获取茎瘤固氮根瘤菌（AzorhizobiumcaulinodansORS571）的分泌蛋白，以便更深入地了解该菌的共生固氮作用，本研究采用SignalP、TMHMM、PSORTb、TargetP、LipoP、TatP和SecretomeP软件对该菌全部4717个蛋白序列进行分析预测。结果共识别了653个分泌蛋白，其中具有分泌型信号肽的蛋白54个，具有RR—motif型信号肽的蛋白1个，具有脂蛋白信号肽的蛋白2个和非经典分泌蛋白596个。该菌含信号肽分泌蛋白仅占全部蛋白的1．2％，低于其它固氮菌。在分泌蛋白中识别了核酸内切酶和核糖核酸酶等6个核酸酶。它们可能参与宿主植物遗传物质的降解，干扰宿主遗传代谢，进一步在宿主植物侵染过程中起到重要作用。此外还识别了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽S-转移酶等4个抗氧化酶。它们可能参与活性氧的清除以保护固氮酶，是该菌固氮过程的重要参与者。