深海来源芳烃类降解菌筛选与盐单胞菌芘降解能力测定

海洋来源的菌株在高盐污水类修复处理中有重要的应用前景,而烃类物质是污水中的重要组成部分,其中含有多个苯环的芳香烃族化合物,对人类和环境具有较大的毒性,而目前关于多环芳烃(PAHs)厌氧代谢的相关报道相对较少。本研究以PAHs(萘、菲和芘等)为唯一碳源和能源,通过厌氧富集对太平洋深海沉积物中的PAHs降解菌展开研究。富集物细菌菌群分析结果表明,盐单胞菌属(Halomonas)、海旋菌属(Thalassospira)、海杆菌属(Marinobacter)、海洋杆菌属(Oceanobacter)和食烷菌属(Alcanivorax)等是主要的功能类群;其中盐单胞菌属是最主要的功能类群。通过筛选分离获得一高效烃降解盐单胞菌株,鉴定并命名为泰坦尼克盐单胞菌(Halomonas titanicae) PA16-9,该菌与模式菌株Halomonas titanicae BH1^T的16S rRNA相似性为99.52%。基于16S rRNA基因序列比对搜寻NCBI数据库,发现Halomonas titanicae广泛存在于废水、活性污泥、油田、湿地等有机质复杂区域,生态位分布极广,可...     

基于形态学和宏条形码技术的南海西沙群岛浮游动物多样性的比较分析

西沙群岛是我国南海陆地面积最大的群岛,海域广阔,拥有重要的战略地位与丰富的海洋资源。为了解该海域浮游动物组成与分布特征,本研究于2019年5月在西沙群岛14个岛礁站位开展多学科综合调查,并采用形态学方法和基于18S V9测序的宏条形码技术对浮游动物样本组成进行鉴定。结果显示,此次西沙调查站位浮游动物样本的主要种类包括桡足类、软甲纲和箭虫纲,这3个类别的物种在两种鉴定方法中均具有较高的相对丰度。14个站位浮游动物平均密度为707.53±378.34 ind/m³,各站位浮游动物丰度、物种组成及优势种存在差异。形态学方法共鉴定出11门17纲18目共86个物种,18S V9分子方法鉴定出22门46纲85目共233个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),分子鉴定的物种覆盖度更高,且代表性类群相对丰度和多样性指数在大部分站位与形态学鉴定结果呈现出显著相关性,表明宏条形码技术鉴定方法与形态学鉴定方法在评价海洋浮游动物多样性方面具有较好的可比性,在我国海洋浮游动物群落监测中具有较高的应用潜力。但由于目前浮游动物的分子鉴定方法仍处于初...     

海洋来源羽毛降解菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

微生物降解羽毛既可保护环境又能实现废物的资源化利用,具有显著的经济效益和社会效益。本研究从广西钦州港海鸭养殖淤泥筛选获得一株可高效降解羽毛的菌株Gxun-20,通过对该菌株形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,以确定菌株的分类,并对菌株产角蛋白酶的条件及酶学性质进行研究。结果表明：该菌为副短短芽孢杆菌(Brevibacillus parabrevis);菌株最适产酶条件为：温度34℃,初始pH 6.5,羽毛含量1.5%(质量分数),发酵48 h,角蛋白酶活性可达277.45 U/mL。菌株Gxun-20所分泌的角蛋白酶最适温度为50℃,且热稳定性较好,最适pH为7.5;金属离子Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺对酶活性有显著抑制作用,而Ca²⁺、Na⁺对酶活性有明显促进作用;金属螯合剂乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)可显著抑制酶的活性,蛋白...     

海洋环境辐射质量分级方法及导出活度浓度限值初探

本研究综述了国际上海洋环境辐射质量评价方面的研究进展,结合我国海洋管理的实际需求,提出将海洋环境辐射质量分为4个级别(1～4级分别表示环境放射性水平处于本底范围、超出本底范围但无危害、所致公众辐射剂量超出限值和所致海洋生物辐射剂量超出限值),并提出了各级导出活度浓度限值的确定原则。其中,确定第1级导出活度浓度限值的依据为我国的放射性本底调查数据,采用统计分析的方法,取绝大多数本底值的上限值,作为分级阈值。确定第2级导出活度浓度限值的依据为公众辐射剂量限值、鱼类对不同核素的浓集系数、不同核素的剂量转换因子、海产品消费量等参数,原则是确保在正常摄入海产品的情况下,对公众造成的辐射剂量不超过国家标准规定的年剂量限值。确定第3级导出活度浓度限值的依据为国际上有关海洋生物发生辐射效应阈值的研究成果,原则是保护海洋生物种群不受辐射伤害。最后,本研究将根据各级的分级阈值与现行国家标准限值进行比较。本研究成果有助于国内工作在一线的海洋监测人员对常规监测数据进行评价,亦为海洋管理决策提供技术支持和参考依据。     

乳酸乳球菌XP-15对仿刺参生长、免疫及肠道菌群结构的影响

乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)是一种具有促进宿主生长、增强机体免疫力的益生菌。本研究以仿刺参(Apostichopus japonicus)为研究对象,以仿刺参源肠道分离菌株乳酸乳球菌XP-15为候选益生菌,开展菌株XP-15对仿刺参生长、免疫及肠道菌群结构的影响研究。以乳酸乳球菌XP-15投喂组为实验组(XP-15组),基础饲料投喂组为对照组(CK组),进行为期8周的养殖实验。结果显示,第1—8周,XP-15组的仿刺参肠道内的乳球菌属(Lactococcus spp.)呈现逐渐增加趋势,至第8周时占比为54.00%,明显高于CK组的7.33%,表明菌株XP-15可较好地在仿刺参肠道内定殖;于第6周取肠道进行免疫酶活力测定,结果显示,XP-15组仿刺参肠道一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase, NOS)、酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)等免疫指标显著高于CK组。于第6周采用体腔注射法进行相对免疫保护率实验,计算结果表明,投喂菌株XP-15后仿刺参在塔式...     

霞浦核电基地海洋生物放射性本底水平及辐射剂量评价

为掌握霞浦核电基地海洋生物的放射性本底水平,在其周边50 km范围内采集5类9种海洋生物样品,测量其中的天然放射性核素²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K,以及人工放射性核素¹³⁷Cs、¹³⁴Cs、⁹⁰Sr、⁵⁸Co、⁶⁰Co、⁵⁴Mn、^110mAg、⁶⁵Zn的活度浓度并进行辐射剂量评价。结果显示,所有样品中¹³⁴Cs、⁵⁸Co、⁶⁰Co、⁵⁴Mn、^110mAg、⁶⁵Zn的活度浓度均低于最小可探测活度浓度,²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K、¹³⁷Cs和⁹⁰...     

长江口年代际冲淤演变趋势预测与应对策略

受流域来水来沙条件变化及河口大型工程建设的综合影响,长江口呈现新的冲淤格局,为预测未来演变趋势,本研究基于前期研究中建立的长江口年代际冲淤演变预测模型(Delft3D),未来情景考虑不同来沙量条件和相对海平面上升速率。预测结果表明,到2035年长江口整体以冲刷为主,口内河段主槽和浅滩边缘冲刷较明显,仅高滩局部淤积;到2050年口内河段保持净冲刷状态,拦门沙地区在现状来沙量条件下略有淤积,但在极端低来沙量条件下转变为净冲刷状态,海平面上升对拦门沙地区冲刷具有一定抵消作用,但不会使冲淤状态产生本质改变。本研究分析认为,长江口局部区域未来冲淤趋势可能对河口综合治理与保护产生不利影响,针对新格局条件下的滩槽河势稳定、重要洲滩保护、重大工程安全评估、冲刷致灾研判以及海堤防护标准再评估等方面提出了对策建议,可为新时期长江口综合治理与可持续发展提供参考。     

基于深度学习的西沙永乐群岛珊瑚礁遥感信息提取

珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星(HY-1C)遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY-1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U-Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY-1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U-Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U-Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。     

无人机航测技术在海草床调查中的试点应用

通过无人机飞行参数、飞行高度、潮汐条件和调查范围等试验,采用无人机对东郊椰林近岸海域海草进行航拍,利用PIX4D软件处理得到了高分辨率海草分布影像图,利用ArcGIS软件对海草分布区进行了矢量化提取,选择有代表性的区块结合实地调查进行验证,得出了试验区的海草分布特征和海草种类。结果表明：海草分布在离岸300 m范围内的珊瑚礁砰上,呈斑块状、间隔式分布特征,在试验区中海草分布面积为2 449.6 m²,占比为24.5%。实地调查到海草种类有圆叶丝粉草(Cymodocea rotundata)、单脉二药草(Halodule uninervis)、海菖蒲(Enhalus acoroides)、泰来草(Thalassia hemprichii)和卵叶喜盐草(Halophila ovalis)等5种海草,泰来草为优势种,单脉二药草和卵叶喜盐草分布在潮间带有淤泥的低潮区;圆叶丝粉草分布在低潮带至潮下带的上部,海底堆积和冲刷区的交界处;泰来草在不同水深处均有分布,分布面积最大。     

九龙江河口表层水体中溶解态多环芳烃及六溴环十二烷的分布特征及来源解析

持久性有机污染物因其与环境和人类健康息息相关而受到国内外研究学者的持续关注。本研究以类持久性有机污染物—多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)和新型持久性有机污染物—六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes, HBCDs)为研究对象,于2019年1月和2月对九龙江河口表层水体进行了采样分析,采用固相萃取-气质联用(GC-MS)方法,分析其表层水体中18种溶解态多环芳烃及3种六溴环十二烷的含量分布特征和组分特征,探究其来源并进行污染评价。结果表明,表层水体中溶解态多环芳烃ΣPAHs含量范围为38.49～256.00 ng/L,各组分以2环和3环为主,4环次之,5环及以上仅有个别站位检出,其来源以石油源为主,主要来源于石油类化石燃料燃烧。ΣHBCDs的含量范围为ND～49.951 ng/L,以α-HBCD为主,γ-HBCD次之,β-HBCD最少。与国内外其他港湾及流域相比,九龙江河口PAHs含量依然处于较高水平,HBCDs含量则处于相对较低水平。