草甘膦农药对西藏土壤蓝藻Loriellopsis cavernicola的光合作用抑制机制研究

西藏自治区除草剂平均使用量高于全国平均水平,但有关除草剂对土壤藻类的影响鲜有研究。以西藏土壤结皮蓝藻Loriellopsis cavernicola为材料,综合分析光合作用活性、光合色素含量、叶绿素荧光和抗氧化系统活性,研究了草甘膦农药对蓝藻光合作用的抑制作用。结果发现:(1)低浓度的草甘膦农药(5 mmol·L^(-1))对蓝藻光合作用活性影响不明显,而高浓度草甘膦农药(20 mmol·L^(-1))则显著抑制;(2)高浓度草甘膦农药对光合系统的抑制表现在最大光化学效率降低和电子传递效率下降;(3)草甘膦农药会引起蓝藻细胞内活性氧含量上升、膜脂过氧化升高和光合色素含量降低现象。本研究结果表明,草甘膦农药对土壤蓝藻Loriellopsis cavernicola光合系统电子传递链产生抑制作用,造成活性氧泄漏、膜脂过氧化,同时引起光合色素降解,继而进一步破坏光合系统结构,造成藻类光合作用效率降低。由于蓝藻是土壤微生态系统的重要生产者,因此减少除草剂有利于保护西藏土壤环境和维持土壤微生态健康。

广水河河流水质调查及健康评价

在充分调研分析国内外河流健康研究的基础上,建立了由15个评价指标构成的广水河河流健康评价指标体系,确定了河流健康状况的评价标准,将其健康水平划分为"很健康、健康、亚健康、不健康、病态"5个等级,运用AHP-综合指数法对广水河健康状况进行评价.结果表明:广水河健康综合指数为3.1963,健康状况总体处于亚健康水平.广水河的河流健康状况主要存在以下问题:水量和水资源承载力不足;部分河岸坍塌;水体污染,部分河段呈轻度富营养化状态;水土流失加剧而导致河床淤积;水生生物减少.根据评价结果及问题分析,提出了相应的保护及修复措施,为广水河流域的保护提供了可借鉴的决策依据,也对同类型的河流保护具有一定的指导意义.

芽孢杆菌Z-y3对Pb(Ⅱ)吸附特性及机理

从重金属污染土壤中筛选出一株在酸性条件下对Pb(Ⅱ)有良好去除效果的芽孢杆菌Bacillus sp.(Z-y3),研究了其去除机理.结果发现:在酸性条件下,该菌能产碱,去除效果受环境p H影响较小且吸附迅速.通过XRD、SEM-EDS、FTIR、XPS等分析手段对该菌的吸附机理进行了研究,发现该菌株主要通过表面静电吸附、离子交换、产碱沉淀等方式,利用胞外蛋白多聚物、多糖的羟基和氨基结合重金属Pb(Ⅱ),并形成难溶晶体达到吸附重金属Pb(Ⅱ)的效果.该菌在较低酸性条件下对中低浓度的Pb(Ⅱ)有高效的去除效果,对铅污染土壤修复有一定的应用价值.

真菌Aspergillus sp.对铜的耐受机制研究

以从铜尾矿库中分离出的一株铜抗性真菌Aspergillus sp.TDC-1为材料,在液体培养基中探究了其在Cu^(2+)胁迫下的生长、重金属去除率、抗氧化酶系统等生理生化响应及解毒机制.结果显示:当培养液Cu^(2+)浓度超过50 mg/L时,Aspergillus菌丝断裂和皱缩,甚至死亡;随着Cu^(2+)浓度的提高,真菌对Cu^(2+)的去除率从99.24%下降到37.23%,但在Cu^(2+)浓度为100 mg/L时仍有较高的去除率(68.06%).与对照组相比,5~50 mg/L的胁迫处理组真菌的生物量、蛋白质含量和丙二醛含量均无显著变化(P>0.05),超氧化物歧化酶活性显著增加(P<0.05);培养液pH值呈现出随Cu^(2+)浓度的增加先升高后降低的趋势.培养液中共检测出草酸、乙酸和琥珀酸3种有机酸,其含量在200 mg/L时最高.相关性分析发现草酸、琥珀酸含量与胁迫浓度呈极显著正相关(P<0.01).实验结果表明,真菌Aspergillus sp.TDC-1对重金属铜有较强的耐受和去除效果,有机酸的分泌可能是其在高浓度胁迫下的解毒机制.

拉萨河水体底泥对氨氮的吸附-解吸特征

沉积物颗粒通过对氨氮的吸附-解吸影响河水中氮素的含量。以拉萨河上直孔水电站水坝上、下的底泥以及拉萨河末端曲水县的底泥为研究对象,通过氨氮在底泥上的吸附-解吸试验,研究了拉萨河水体底泥对氨氮的吸附-解吸能力及其影响因素。结果表明:在试验的条件范围内,温度和盐度对底泥吸附氨氮的能力影响不大,pH值的增高会提高底泥对氨氮的吸附能力;各底泥对氨氮的吸附是一种分配过程;水坝的截留使坝上底泥中氨氮的本底值含量较高而坝下底泥中砂质含量较高;3种底泥对氨氮的吸附能力表现为直孔坝下>直孔坝上>曲水,其解吸能力表现为直孔坝上>曲水>直孔坝下;由于拉萨河地处西藏高原,土壤矿化、有机质含量低,拉萨河底泥对氨氮的吸附能力普遍比平原地区底泥弱。本研究可了解大坝建设等人类活动对拉萨河水环境的影响,为合理利用拉萨河水资源提供科学依据。

Improving photosynthesis of microalgae by changing the ratio of light-harvesting pigments

Changing the ratio of light-harvesting pigments was regarded as an efficient way to improve the photosyn-thesis rate in microalgae, but the underlying mechanism is still unclear. In the present study, a mutant of Anabeana simensis (called SP) was selected from retrieved satellite cul-tures. Several parameters related with photosynthesis, such as the growth, photosynthesis rate, the content of photosyn-thetic pigment, low temperature fluorescence spectrum (77K) and electron transport rate, were compared with those of the wild type. It was found that the change in the ratio of light-harvesting pigments in the mutant led to more efficient light energy transfer and usage in mutant than in the wild type. This may be the reason why the mutant had higher photosynthesis and growth rates.