骨炭修复重金属污染土壤和降低基因毒性的研究

采用分级提取的方法研究了施加骨炭对污染土壤重金属的固定效果,结果表明,土壤施加10 mg·kg^-1骨炭后水溶态、交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Pb的浓度都显著下降;而加入骨炭后土壤有机结合态Pb的浓度显著上升,表明骨炭可以吸附、固定土壤中的Pb,改变Pb的化学形态,降低Pb的生物可利用性.加入骨炭后土壤中水溶态和交换态Cd的浓度都显著下降,残渣态Cd的浓度明显上升.骨炭处理对土壤中Cu化学形态的影响和Pb相似,表明骨炭可以吸附固定土壤中的Cu.骨炭处理对Zn也有一定的固定效果,降低了土壤中水溶态的Zn.采用植物彗星实验研究了施加骨炭对土壤基因毒性的影响,表明加入骨炭后减轻了污染土壤对洋葱根尖细胞的DNA的损伤,降低了土壤污染对植物的基因毒性.生物评价和化学评价的结果均表明骨炭是重金属污染土壤的有效修复剂,能有效降低污染土壤中重金属的生物有效性和对植物的毒性.     

重金属污染土壤接种丛枝菌根真菌对蚕豆毒性的影响

采用盆栽实验的方法,研究了重金属(包括Cu、Zn、Pb和Cd)复合污染和接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)Glomus mosseae对蚕豆(Vicia faba)生长及DNA损伤的影响.结果表明,虽然接种菌根真菌对蚕豆生物量的影响并不显著,但是却显著影响植物对重金属的吸收,接种菌根真菌对蚕豆吸收4种重金属元素的作用有差异.采用单细胞凝胶电泳(single cell gel electrophoresis,SCGE)法研究接种菌根真菌对蚕豆叶片的DNA损伤的影响,与重金属吸收的结果相吻合.结果表明,接种处理可显著增加蚕豆叶片的DNA损伤程度,这与接种处理可提高植物的重金属吸收相一致.     

镉引起蚕豆(Vicia faba)叶片DNA损伤和细胞凋亡研究

以蚕豆为研究对象,采用碱性、半碱性和中性彗星实验方法研究Cd对植物DNA的损伤,同时还采用DAPI染色法从细胞形态学入手研究Cd诱导的蚕豆叶片的细胞凋亡.用3种彗星实验研究Cd处理蚕豆叶片DNA损伤,结果表明Cd能够引起蚕豆叶片DNA损伤,但是不同Cd浓度引起DNA损伤的种类不同:5mg·L^-1Cd处理主要引起单链DNA损伤和碱性不稳定位点的形成;10mg·L^-1Cd处理时开始检测到DNA双链断裂;20mg·L^-1Cd处理下,各种类型的DNA损伤均明显增加,且DNA双链断裂尤其明显.DAPI染色法通过细胞形态学变化来检测蚕豆叶片细胞凋亡的结果表明,蚕豆叶片细胞在Cd处理下发生凋亡的过程与DNA损伤过程有很大的相关性.结果表明,Cd是一种基因毒性物质,同时证明Cd引起的DNA损伤是引起细胞发生凋亡的机制之一.     

污水流行病学调查辽宁和吉林两省甲基苯丙胺滥用量和流行率

甲基苯丙胺是我国目前主要的滥用毒品,而准确的滥用信息还非常有限.本文利用污水流行病学方法,调查了辽宁和吉林两省城镇居民中甲基苯丙胺的滥用量和流行率.选取并采集辽宁与吉林两省共15个城市17座污水处理厂进水样品,利用气相色谱衍生化方法分析测定污水中甲基苯丙胺的浓度分别为343±198 ng·L~(-1)和166±69 ng·L~(-1).根据污水厂进水量、甲基苯丙胺代谢数据和服务人口数量等信息预测了辽宁与吉林两省甲基苯丙胺的人均滥用量分别为361±148μg·d~(-1)和275±154μg·d~(-1).在预测滥用量的基础上,结合滥用剂量和滥用频率数据,预测辽宁与吉林两省城镇居民成年(15—64岁)人群中流行率分别为0.73%±0.30%和0.56%±0.31%.为了提高预测结果的准确性和可靠性,采用蒙特卡罗方法对滥用量和流行率进行不确定性分析,得到辽宁和吉林两省城镇居民人均甲基苯丙胺滥用量分别为398μg·d~(-1)(95%CI:199—688)和208μg·d~(-1)(95%CI:107—342),辽宁与吉林两省城镇居民成年人群中流行率分别为0.73%(95%CI:0.17—1.88)和0.38%(95%CI:0.09—0.97).根据预测的人均滥用量和两省人口数量,绘制两省的甲基苯丙胺的滥用地图,为毒品滥用的实时监控提供直观依据.本研究结果表明污水流行病学方法能够实时、快速、准确地获取毒品滥用信息,对毒品犯罪的防治具有重要意义.     

重金属污染土壤接种丛枝菌根真菌对蚕豆毒性的影响

采用盆栽实验的方法,研究了重金属（包括Cu、Zn、Pb和Cd）复合污染和接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）Glomus mosseae对蚕豆（Vicia faba）生长及DNA损伤的影响。结果表明,虽然接种菌根真菌对蚕豆生物量的影响并不显著,但是却显著影响植物对重金属的吸收,接种菌根真菌对蚕豆吸收4种重金属元素的作用有差异。采用单细胞凝胶电泳（single cell gel electrophoresis,SCGE）法研究接种菌根真菌对蚕豆叶片的DNA损伤的影响,与重金属吸收的结果相吻合。结果表明,接种处理可显著增加蚕豆叶片的DNA损伤程度,这与接种处理可提高植物的重金属吸收相一致。     

植物根系细胞壁在提高植物抵抗金属离子毒性中的作用

植物根系细胞壁在抵抗金属离子毒害过程中发挥着重要作用,论文对金属胁迫下植物细胞壁对金属离子的固定作用及其机制进行了探讨.主要从两个方面阐述了金属离子胁迫下,细胞壁提高植物抗性的机制:其一是细胞壁对金属离子的"区隔机制";其二是细胞壁对金属离子的"适应机制".两种机制对于提高植物对金属离子的抗性均具有重要作用.在探讨细胞壁提高植物对金属离子的抗性机制的同时,还对通过外加手段在细胞壁水平来调节植物对金属离子的抗性的可能性进行了探讨,指出通过利用丛枝菌根真菌与大多数植物可以形成菌根共生体的特性,可以从细胞壁角度入手更好地阐述丛枝菌根真菌提高植物对金属离子的抗性机制.     

石油烃厌氧降解关键基因masD和bamA的实时荧光定量PCR检测方法与应用

masD和bamA是控制石油烃厌氧降解的关键基因,利用实时荧光定量PCR技术检测masD和bamA基因具有简便快速和易操作等优点.但目前所用方法存在扩增效率低,方法灵敏度较差的问题.本文根据引物设计原则,利用Allele ID6软件重新设计了扩增masD和bamA的实时荧光定量PCR引物,将质粒DNA进行8次10倍梯度稀释后构建实时荧光定量PCR标准曲线.优化后的体系（20μL）为：FastStart Essential DNA Green Master 10.0μL,上下游引物各0.4μL,RNase-Free Water 4.2μL,5.0μL DNA模板.利用新设计的引物扩增masD和bamA基因的最适退火温度分别为61℃和57℃.优化后的检测方法扩增效率提高至97.5%和71.2%,比文献报道的方法提高了7.6%—44.5%,具有更高的重复性和灵敏度.利用设计的引物对陕北5个地区石油污染土壤中的masD和bamA基因进行定量检测结果表明,石油污染土壤中普遍存在着控制石油烃厌氧降解的关键基因,所测定的土壤中bamA降解基因的拷贝数远高于masD降解基因.     

一体式悬浮载体生物流化床啤酒废水处理研究

中小型点源污染的控制是提高水环境质量和解决水资源短缺的关键。一体式悬浮载体生物流化床(ISCBFB)占地面积小、处理效率高,适合中小型点源污水的处理。以公牛啤酒厂废水为试验原水进行了研究,试验期间进水COD平均浓度1 213.38 mg/L,出水平均为50.75 mg/L,平均去除率达到95.82%。进水氨氮平均浓度为22.50 mg/L,出水平均为4.31 mg/L,平均去除率达到80.99%,试验中全部出水水样COD及氨氮浓度均达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1988)一级标准。总之,一体式悬浮载体生物流化床对啤酒废水具有很好的去除效果。     

利用不同植物进行DNA损伤彗星实验的方法比较

为了研究彗星实验在植物DNA损伤检测中的应用,以多种植物材料为对象,进行了植物彗星实验的比较研究.分别分离了蚕豆、菠菜、洋葱、菜豆、大蒜、水稻等植物组织的细胞核,并以彗星实验方法研究了H2O2引起的植物细胞核DNA损伤.电泳后发现H2O2处理组植物细胞核出现明显拖尾,而对照组没有出现拖尾或拖尾较小.研究结果表明彗星实验是一种可以在单细胞水平上研究植物DNA损伤程度的手段,具有灵敏、简单、快速的优点.采用合适的细胞核分离方法,能够将彗星实验应用于多种植物,研究其DNA损伤.蚕豆、菠菜、洋葱、菜豆、大蒜等植物的根尖和叶片都可以应用于植物彗星实验,但在本实验条件下利用水稻组织进行彗星试实验并没有获得明显的彗星图像,能否进行彗星实验可能受植物本身性质或实验条件等多种因素的影响.     

Cu污染土壤接种丛枝菌根真菌对旱稻生长的影响

采用盆栽实验的方法,研究了不同Cu处理水平(0、100和200 mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌(arbuscular my-corrhizal fungi,AMF)Glomus mosseae对旱稻(Oryzal Sativa L.)生长的影响。结果表明,未添加Cu处理下,旱稻菌根侵染率可达69%,随着土壤中Cu添加量增加,旱稻菌根侵染率显著下降(P<0.05)。与未接种处理相比,接种处理显著提高100mg/kg Cu处理下根系生物量以及200 mg/kg Cu处理下地上部分生物量(P<0.05);接种处理显著降低了100 mg/kg Cu处理下旱稻地下部Cu含量,却显著增加了200 mg/kg Cu处理下旱稻地上部分以及地下部分Cu含量(P<0.05)。