微囊藻及其毒素的分子生物学研究进展

论述了微囊藻的分子进化,以生化组成和细胞学特征为基础的各种分类方法;探讨了微囊藻基因组的限制性内切障碍,总结了目前为止微囊藻基因克隆中所采用的方法;系统归纳了微囊藻毒素合成酶基因的研究进展,指出了开展微囊藻分子遗传学的研究的重要性.     

微囊藻水华毒素之研究

本文通过对不同来源的微囊藻水华的毒性测定，用分子生物学的手段对毒素进行了测定和分析。     

电化学氧化灭活铜绿微囊藻及藻毒素的降解

利用混合金属氧化物(IrO_2-Ta_2O_5/Ti)电极在氯化钠电解质中产生的活性氯(氯气和次氯酸)灭活铜绿微囊藻细胞.活性氯在溶液中的生成符合法拉第定律,其浓度与电流密度和反应时间成正比.实验系统考察了藻细胞完整性、表面形态和光合活性在电化学氧化过程中的变化,并研究了藻类有机物和微囊藻毒素(MC-LR)在该过程中的释放与降解情况.结果表明:电化学氧化工艺可有效灭活铜绿微囊藻细胞;电流密度越大,反应时间越长,藻细胞破损程度越严重;胞外MC-LR在氧化过程中呈现先升高再降低的趋势,最终质量浓度可达到1.0μg·L~(-1)以下.电化学氧化工艺不仅可以有效灭活藻细胞,还能有效控制藻细胞胞外有机物和藻毒素,因此对于高藻水处理具有良好的应用前景.     

臭氧氧化降解微囊藻毒素-LR的动力学研究

采用臭氧对微囊藻毒素 - LR(MC LR)进行降解试验,研究其反应动力学.取自无锡太湖流域蓝藻藻华提取藻毒素,研究了臭氧投加量、MC LR的初始质量浓度、pH值及一些阴离子作用对降解速率的影响.结果表明,臭氧氧化能有效降解MC LR,且符合准一级动力学反应.降解速率不受MC LR初始质量浓度的影响.当臭氧投加量由0.31 mg·L-1增加到1.35 mg·L-1时,MC-LR的降解速率由0.010 3 min-1提高到0.040 7 min-1.当pH值由3.08升高到10.08时,MC-LR的降解速率由0.252 8 min-1降低到0.009 9 min-1.在酸性条件下,pH值的变化对降解速率的影响程度更大.在阴离子影响方面,NO-3有利于MC-LR的降解,CO2-3阻碍降解,SO2-4和Cl-对降解速率的影响不明显,其反应速率常数由大到小的次序是:NO-3,Cl-,SO2-4,CO2-3.     

微囊藻毒素的危害及其分析方法研究进展

微囊藻毒素在蓝藻水华污染中是出现频率高、产量大、危害最为严重的蓝藻毒素,其污染已成为亟待解决的全球性环境问题.本文结合国内外最新相关文献,综述了微囊藻毒素的产生机理、理化性质,并详细介绍了微囊藻毒素对生物体(动物、植物、微生物及人类)的危害及微囊藻毒素测定方法的研究进展,最后对微囊藻毒素的测定分析技术和污染防治的发展方向进行了展望.     

介质阻挡放电降解水中微囊藻毒素的研究

微囊藻毒素Microcystin-LR,一种强烈的致癌剂,是蓝藻水华时产生的一种主要的藻毒素.本文研究了多根高压电极介质阻挡放电对该毒素的降解.从实验室培养的铜绿微囊藻中提取微囊藻毒素,经富集、纯化后于反相高效液相色谱对其分析检测.实验研究了峰值电压、频率、曝气量及电导率对介质阻挡放电降解微囊藻毒素的影响.研究表明:微囊藻毒素的去除率随峰值电压、频率、曝气量的增加而增大,但随电导率的增加而减小.     

微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展

微囊藻毒素是由蓝藻的部分属产生的具有肝毒性的环肽化合物,是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素．作者根据微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学相关领域的最新研究进展,对微囊藻毒素的产生及理化性质、毒性机理、生物积累与迁移、对水生态系统各级食物链包括水细菌、真菌、浮游植物、大型水生植物、浮游动物、底栖动物、鱼类的毒性效应等作了较全面的评述,并提出该领域未来研究的主要方向．     

聚己内酯纳米纤维膜固定化溶藻菌对藻类和藻毒素的生物降解作用

采用电纺法制备并表征了聚己内酯纳米纤维膜(NMP).将从太湖水体中分离到的假单胞菌属溶藻菌固定化在聚己内酯纳米纤维膜(NMP)、维纶(VNL)和阿科蔓(AQUA)等人工介质材料上,分析与比较不同人工介质固定化溶藻菌对太湖土著铜绿微囊藻和微囊藻毒素LR(MC-LR)的生物降解作用.实验结果显示:NMP吸水率、孔隙率、拉伸强度分别为(81.33±1.58)%、(78.68±4.85)%、(89.8±7.5)MPa.NMP固定化溶藻菌的数量为5.65×107/cm2;NMP固定化溶藻菌对藻细胞的48h溶藻率和对MC-LR的48h降解率分别为85.68%和60.16%;溶解藻细胞可重复利用次数达到4次.上述结果表明,NMP是一种良好的固定化溶藻菌的纳米人工介质,可以增强溶藻菌对铜绿微囊藻和MC-LR的生物降解作用.     

鞘氨醇单胞菌对微囊藻毒素-RR的降解作用与影响因素分析

为探索微囊藻毒素微生物降解机制,研究了鞘氨醇单胞菌对微囊藻毒素-RR(MC-RR)的降解作用与影响因素.通过色谱及质谱方法阐明了鞘氨醇单胞菌对MC-RR的降解能力及途径,结合实时荧光定量聚合酶链式反应技术和酶活性分析探究了反应温度、营养基质及同类毒素(微囊藻毒素-LR,MC-LR)的影响及机制.结果 表明:鞘氨醇单胞菌...     

微囊藻毒素对澳洲水泡螺的毒性效应

用梯度浓度的微囊藻毒素(6.7μg/L、26.7μg/L、66.7μg/L、166.7μg/L、333.8μg/L、1 335.2μg/L)和人工培养的有毒铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa7806)对澳洲水泡螺(Bulinus australinanus)分别进行急性和亚慢性毒性暴露,观察对螺的毒性效应.急性毒性实验结果表明,澳洲水泡螺对微囊藻毒素有很强的耐受力,试验期间(5 d)未发现螺中毒死亡情况,甚至当微囊藻毒素高达1 335.2μg/L时,仍无死亡.亚慢性口服毒性实验结果发现,澳洲水泡螺可以取食微囊藻,但不能消化;微囊藻严重影响螺生长、繁殖等生理活动,微囊藻的长期喂食暴露会使螺因饥饿或染病而死亡.     

Sphingobium sp.和Delftia sp.复合降解苯酚的研究

将已分离获得的两株苯酚降解菌Sphingobium sp.和Delftia sp.按1∶1 (V/V)复合后降解苯酚的效果显著.通过Plackett - Burman试验设计得出影响两株菌复合降解苯酚的3个主效应因素分别是pH,苯酚,接种量;并由单因素试验得出复合降解苯酚的有利条件是:pH 6.0,接种量3.5％,苯酚的复合降解率随苯酚含量的增高而降低.在这个条件下,两株菌1∶1 (V/V)复合后28 h内即可将500 mg·L-1苯酚完全降解,比单个菌株降解苯酚明显缩短了时间.     

藻毒素降解酶A与微囊藻毒素作用条件的分析

化学生物学的一个重要内容是以生物体中的重要调控酶为靶酶,通过异源表达获得靶酶并研究其性质,实现靶酶的实际应用。以藻毒素降解酶A（MlrA）为中心,成功制备并表征目的蛋白,分析其纯度并探讨不同条件（底物浓度、温度、pH、金属离子）对MlrA降解微囊藻毒素（MCs）活性的影响。通过实验,学生掌握制备和表征目的蛋白的方法,掌握探究不同条件对酶活性影响的实验设计,熟悉重要仪器的使用,进而提高分析问题、解决问题的能力,将理论与实践相结合。在实验教学过程中引导学生思考科学研究对社会的价值和意义,体会科学道德和社会责任的重要性,认识作为科学研究者的社会责任和使命,进而培养并提升学生的科学探究意识和社会责任感。     

好氧污泥氨氧化活性对雌激素降解效率的影响研究

采用驯化后的硝化菌富集培养物(NEC)及实际污水厂的硝化活性污泥(NAS)降解雌酮(E1)和17α-乙炔基雌二醇(EE2), 通过初始氨氮浓度的变化及氨氧化菌活性的抑制改变污泥氨氧化活性, 并考察氨氧化活性对雌激素降解活性的影响。结果表明, NEC中雌激素的降解活性主要来自氨氧化菌, 亚硝酸盐对雌激素的硝基化作用及异养菌的代谢作用均较弱, 氨氧化菌对雌激素的共代谢得到证实。在NAS中, 氨氧化菌抑制剂烯丙基硫脲并未完全抑制E1和EE2的降解活性, 表明雌激素降解由氨氧化菌与异养菌共同完成, 而氨氧化菌的共代谢降解显然更为高效。     

活性污泥法处理印染废水中的主要微生物种群

对用活性污泥法处理印染废水中的微生物区系进行分离与鉴定,细菌与原生动物占优势．分离的２７０余株细菌大多数是具有芽孢、荚膜的革兰氏阳性杆菌．实验表明,分离的细菌对所用的分散染料的降解能力比活性染料强．凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌对两类染料都具有较强的降解活性;浸麻芽孢杆菌、坚实芽孢杆菌只对分散染料表现出较高的降解活性     

包气带土层中重质油的生物可降解性

通过投加高效微生物和半腐熟堆肥材料 ,改善微生物生态环境 ,促进重质油的生物降解。利用 Soxhlet抽提重量法评价重质油污染土层生物修复的进程 ,并探讨了微生物活性与石油污染物生物降解之间的关系。结果表明 ,重质油生物降解的半衰期长 ,经过 90 d,生物降解量仅占总量的2 0 %。微生物计数和脱氢酶活性与石油污染物生物降解之间存在良好的相关性 ,表明了微生物量和脱氢酶活性是油污土层生物可修复性的良好评价指标     

甲基葡萄糖苷钻井液研究

以廉价的淀粉代替葡萄糖作为主要原料 ,直接与甲醇反应合成了甲基葡萄糖苷 (MEG) ,并对合成样品的部分理化性能、在粘土上的吸附规律、生物降解特性以及对岩心半透膜效率的影响规律等进行了测定。用合成的甲基葡萄糖苷配制了淡水、盐水和饱和盐水 3种钻井液配方 ,并对 3种配方的常规性能、高温性能、抗污染性能和活度进行了室内评价。结果表明 ,用淀粉合成的甲基葡萄糖苷 ,在理化性能上与用葡萄糖制备的试剂样品接近 ,用其配制成的钻井液具有活度低、高温稳定性好、流变性易调整和抗污染能力强等特点 ,且具有改善页岩膜效率的作用 ,无毒 ,易生物降解 ,是理想的环保型钻井液体系。     

甲基葡萄糖苷钻井液研究

以廉价的淀粉代替葡萄糖作为主要原料,直接与甲醇反应合成了甲基葡萄糖苷（MEG）,并对合成样品的部分理化性能、在粘土上的吸附规律、生物降解特性以及对岩心半透膜效率的影响规律等进行了测定。用合成的甲基葡萄糖苷配制了淡水、盐水和饱和盐水3种钻井液配方,并对3种配方的常规性能、高温性能、抗污染性能和活度进行了室内评价。结果表明,用淀粉合成的甲基葡萄糖苷,在理化性能上与用葡萄糖帛备的试剂样品接近,用其配制成的钻井液具有活度低、高温稳定性好,流变性易调整和抗污染能力强等特点,且具有改善页岩膜效率的作用,无毒,易生物降解,是理想的环保型钻井液体系。     

预处理方法对城市落叶生物降解影响的研究

以城市落叶为原料,经试剂预处理后再用纤维素降解菌降解落叶,研究了酸处理、碱处理、常温浸泡及蒸汽爆破处理对城市落叶生物降解效果的影响.初步试验结果表明,HCl溶液预处理和蒸汽爆破相结合的方法效果最好.通过正交实验分析,蒸汽爆破时间对酶活和落叶降解率的影响大于HCl溶液浓度的影响.在HCl浓度为0.3mol/L,蒸汽爆破时间为20min的最佳预处理条件下,酶活达到27IU,落叶降解率达到33.61%.物理和化学的预处理技术与生物降解相结合,使落叶固废物再利用,减少了环境污染并为葡萄糖生产提供了新的途径.     

用TTC-ETS活性表征污泥生物活性的可行性研究

通过考察有机物生物降解、硝化和反硝化过程中TTC-ETS活性的变化规律,研究了TTC-ETS活性表征污泥生物活性的可行性.试验结果表明,TTC-ETS活性可以有效地揭示出有机物生物降解、硝化和反硝化反应的进程,同时对系统受到的冲击负荷和硝化过程中碱度的变化有着灵敏的感应,这说明用TTC-ETS活性表征污泥的生物活性是可性的.     

土壤中多环芳烃微生物降解活性定量构效关系

多环芳烃(PAHs)是一类在环境中广泛分布的持久性有机污染物,其微生物降解半衰期t1/2是描述PAHs的微生物降解性能的一个关键参数,对于评估PAHs在环境中的持久性具有重要意义。在B3LYP/6-31G(d)理论水平下对11种PAHs分子进行量子化学计算并提取量子化学参数,运用逐步多元线性回归分析建立了PAHs量子化学参数与土壤中PAHs微生物降解半衰期的定量预测模型。该模型的相关系数的二次方达到0.960,并且内部检验和外部检验结果都显示所获得的模型具有较高的拟合精度和较好的预测稳定性,可有效评估PAHs在土壤中的分配能力。模型变量重要性分析表明电子空间广度对PAHs在土壤中的持久性起着关键作用,具有较大R_e值的PAHs分子在土壤中更容易被微生物降解。