西太平洋深海海水中乙醛降解菌多样性及群落结构研究

As a major aldehyde pollutant widely existing in industry and our daily life, acetaldehyde is more and more harmful to human health. As characteristic habitat niche, bacteria from deep sea environments are abundant and distinctive in heredity, physiology and ecological functions. Thus, the development of acetaldehyde-degrading bacteria from deep sea provides a new method to harness acetaldehyde pollutant. Firstly, in this study,acetaldehyde-degrading bacteria in the deep sea water of the West Pacific Ocean were enriched in situ and in the laboratory respectively, and then the diversity of uncultured bacteria was studied by using 16 S r RNA genes. Then acetaldehyde-degrading strains were isolated from two samples, including enrichment in situ and enrichment in laboratory samples of deep sea water from the West Pacific Ocean using acetaldehyde as the sole carbon source,and then the ability of acetaldehyde degradation was detected. Our results showed that the main uncultured bacteria of two samples with different enrichment approaches were similar, including Proteobacteria,Actinobacteria, Firmicutes, Cyanobacteria, but the structure of bacterial community were significant different.Four subgroups, α, γ, δ and ε, were found in Proteobacteria group. The γ-Proteobacteria was dominant(63.5%clones in laboratory enriched sample, 75% clones in situ enriched sample). The species belonged to γ-Proteobacteria and their proportion was nearly identical between the two enrichment samples, and Vibrio was the predominant genus(45% in laboratory enriched sample, 48.5% in situ enriched sample), followed by Halomonas(9% in situ enriched sample) and Streptococcus(6% in laboratory enriched sample). A total of 12 acetaldehyde-degrading strains were isolated from the two samples, which belonged to Vibrio, Halomonas,Pseudoalteromonas, Pseudomonas and Bacillus of γ-Proteobacteria. Strains ACH-L-5, ACH-L-8 and ACH-S-12,belonging to Vibrio and Halomonas, have strong ability of acetaldehyde degradation, which could tolerate 1.5 g/L acetaldehyde and degrade 350 mg/L acetaldehyde within 24 hours. Our results indicated that bacteria of γ-Proteobacteria may play an important role in carbon cycle of deep sea environments, especial the bacteria belonging to Vibrio and Halomonas and these strains was suggested for their potentials in government of aldehyde pollutants.     

特提斯洋壳在青藏隆升中所起的作用

地幔对流使特提斯洋壳显示为刚性的整体性,并以“抽屉式”插入到青藏陆壳之下,使之第一次隆升,之后受四川盆地,鄂尔多斯盆地和柴达木盆地刚性地块的阻抗,发生强烈的褶,断,叠作用,使青藏陆壳第二次隆升,同时,莫霍面下沉,褶断,从而形成了今天整个青藏高原的地质特征和地理形态。     

多溴联苯醚在海洋生物中的富集及毒性效应评述

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种新型的持久性有机污染物,在海洋环境中广泛存在,对海洋生物的影响也日趋加大,因此评价PBDEs的海洋生态效应十分必要.本文在简介海水中PBDEs化学行为的基础上,依次阐述PBDEs在海洋浮游生物、底栖动物、游泳生物体内的富集,其沿海洋生态食物链(网)的传递规律与毒性效应,还展望了PBDEs海洋生态效应今后需加强的研究内容.     

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律,选取了徐闻南山镇红树林为研究对象,通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数,运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd）,为中等变异程度;除了镍（Ni）元素外,其余7种重金属未超过国家一级标准,除了铅（Pb）元素外,其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值,说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5,说明受到轻微人为活动影响;各站位镍（Ni）富集因子值均＞5,结合研究区背景,反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部,而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄,说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位,且与其他重金属之间相关性不明显;推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内,与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异,白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr）,红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强;红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强,而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强,转运能力却较弱,这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

柄海鞘对铅的生物富集作用

应用半静态的双箱式生物富集动力学模型,在室内研究了柄海鞘对重金属 Pb2+ 的生物富集作用,通过非线性拟合得到了相应的生物富集动力学参数.结果表明:柄海鞘对金属 Pb2+ 具有一定的富集作用,对 Pb2+ 的富集吸收速率常数 k1 和富集系数 BCF均随外部水体中 Pb2+ 浓度的增大而减小.富集平衡时,海鞘体内的铅含? Camax)与外部水体中 Pb2+ 的浓度基本呈正相关.柄海鞘不同器官中的 Pb 浓度不同,依次为:生殖腺>消化腺≈其他部分>外背囊.排出阶段 Pb 在柄海鞘体内的生物学半衰期(B1/2)为 10.05～36.76d.     

嵊泗海域大气总悬浮颗粒物的特征

以嵊泗海域为研究区域,研究了该区域大气总悬浮颗粒物(TSP)含量及TSP中重金属含量随季节变化的特征,通过对TSP中各重金属元素的相关系数、富集因子以及气象要素的分析来判断重金属的来源.结果表明:冬季该海域TSP含量最大,为夏季的4倍之多,季节变化很显著;冬季该海域TSP中重金属(Cu、Pb、Cd)含量最高,秋、春季次之,夏季最低.冬季Cu、Pb和Cd含量分别为夏季的17、27和27倍.TSP含量和TSP中的Cu、Pb、Cd含量的相关性不强,或基本不相关;但Cu、Pb、Cd含量之间的相关系数却很大,其中Pb与Cd含量的相关系数达到了0.95,说明它们的关系密切,可能来自同一个源.富集因子由大到小对应的3种重金属依次为Cd、Pb和Cu.从富集因子年平均值来看,Cu、Pb、Cd都被富集;冬季3种重金属都被严重富集,夏季3种重金属都没有被富集.冬季,嵊泗群岛盛行西北风且风速很大,非常有利于把上海及其周边城市的污染物输送到嵊泗海域,造成冬季该海域的TSP中重金属含量严重富集;春季,嵊泗群岛盛行的风向开始转变为东南风,风从海洋吹向大陆,所以春季该海域TSP中重金属含量急剧减少;夏季,嵊泗群岛的风向转变为东风,风还是从海洋吹向大陆,加之夏季是1年中降雨量最多的季节,加速了TSP中重金属的沉降速度,致使夏季该海域TSP中3种重金属含量都达到了最低值;秋季,嵊泗群岛的风向又转变为西北风,有利于陆源污染物的传输,虽然风速小于冬季,但依然造成重金属含量的严重富集.可以推断,嵊泗海域的TSP中重金属主要来源于上海及其周边城市的陆源污染物.     

解决了一场地质学争议的岩石

一个跨国研究小组在最近一期《自然》杂志上报道：在27亿年以前的太古时代,一种稀有的岩浆岩叫做科马提岩（komatiite）,形成于大约1700℃的地幔中。     

浏阳市竹峰"红层"蚀变岩型金矿床地质特征及矿化富集规律浅析

竹峰金矿床位于湘东北连云山隆起带与长平断陷盆地的接合部位,含金蚀变带赋存于白垩系上统东塘组紫红色砾岩中,共发现6条,以Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ三条为主。已控制长100～400米,硅化蚀变带含金(0.26～10.20)×10-6,金矿体呈透镜状、脉状产于断裂破碎带中,矿体厚0.75～3.00米,矿石由硅化构造角砾岩、硅化砂岩、砾岩,石英细脉等组成,矿区金矿化与硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、褪色等蚀变作用关系密切。     

胶西北金矿集中区亚热柱幔枝构造成矿研究

胶西北是我国最大的黄金矿集区,不仅黄金储量巨大,而且成矿时间集中（115±5)Ma。研究认为燕山运动以来,华北东部地区进入了地幔热柱演化阶段;胶西北形成了莱阳地幔亚热柱及其外围郭家店、艾山、盘石店等幔枝构造体系。深源含矿流体通过地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝构造→有利构造扩容带,迁移到幔枝构造的脆韧性韧脆性剪切带、侵入岩体的内、外接触带、密集的构造裂隙带、各种脉岩与围岩的接触带等有利部位集聚成矿,从而构成以幔枝构造为中心的金成矿密集区。该文以郭家店幔枝构造研究为例,分析了成矿作用,归纳了成矿模式。     

新疆阿克苏典型山前洪积扇内高氟地下水的化学特征及氟富集机制

在内陆干旱区,作为重要饮用水源的地下水常面临氟含量超标问题。查明内陆干旱区高氟地下水的分布规律,了解氟在地下水中的富集过程及其影响因素,既可丰富高氟地下水的研究体系,也是保证内陆干旱区饮水安全的重要基础。以新疆阿克苏地区典型山前洪积扇——依格齐艾肯河-喀拉玉尔滚河河间地带为研究区,基于水文地球化学调查结果,刻画了高氟地下水的分布区;结合氟离子含量与特征性水化学指标间的关系,揭示了高氟地下水的成因机制。结果表明:①地下水中氟含量的变化范围为0.8~6.1 mg/L,83%的水样氟含量超过《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）规定的上限（1.0 mg/L）;②总体上,氟含量沿地下水流动路径逐渐增大,低氟地下水（ρ（F-）≤1.0 mg/L）分布在国道314以北的补给区,高氟地下水（ρ（F-）>1.0 mg/L）分布在国道314以南的径流区和排泄区;③高氟地下水的水化学类型以Cl·HCO₃-Na型为主,而低氟地下水则以Cl·SO₄-Na型为主,高氟地下水相比于低氟地下水优势阴离子偏向于HCO₃-;④地下水的pH值范围为7.9~8.9（均值为8.4）,表明其处于弱碱环境中。地下水中ρ（F-）与pH值呈正相关,此外构成浅层含水层的上更新统沉积物中含有黑云母、氟磷灰石等矿物,其表面存在一定数量的可交换F-,这表明水中OH-与矿物表面F-间的阴离子交换可能对氟的富集有一定贡献;⑤地下水的F-含量与Ca2+含量呈负相关,即高氟地下水中ρ（Ca2+）小于低氟地下水。考虑到氟化钙（CaF₂）是自然界中的主要含氟矿物,也是地下水中氟的主要来源,ρ（F-）与ρ（Ca2+）间的这种负相关指示着高氟地下水中可能存在去Ca2+、Mg2+作用,如阳离子交替吸附或碳酸盐岩沉淀等。研究区地下水样中ρ（F-）与ρ（Mg2+）间也呈负相关关系,且和ρ（F-）与ρ（Ca2+）间的关系高度相似,也佐证了高氟地下水中去Ca2+、Mg2+作用的存在;⑥绝大部分地下水样品都位于氯碱性指数图的负值区域,且ρ（F-）与CAI-1和CAI-2均呈较好负相关,CAI-1和CAI-2都随ρ（F-）的增大而减小,这表明高氟地下水中存在Ca2+、Mg2+与Na+间更强的交换作用,对氟富集起着重要作用。地下水中ρ（F-）与SAR间呈较好正相关关系,且高氟地下水样的SAR均值（5.71）远大于低氟地下水SAR均值（1.67）,这也进一步证明高氟地下水中的Ca2+、Mg2+与含水介质的Na+间存在强烈的交替作用,对氟的富集起着重要作用;⑦所有地下水样中的萤石均处于未饱和状态,且萤石的饱和指数（SI）与F-含量间呈现较好的正相关,这表明地下水对含氟矿物（主要是萤石）的持续溶解应是导致研究区地下水中氟富集的主要原因。与之相反,研究区所有地下水样中的方解石均处于过饱和状态（SI>0）。这表明CaCO₃的沉淀可能促进了CaF₂的溶解,导致地下水中氟离子质量浓度增高;⑧研究区低氟地下水的δ18O值介于-11.20‰~-10.67‰间,平均值为-10.94‰,而高氟地下水的δ18O值介于-11.65‰~-11.21‰间,平均值为-11.49‰,即低氟地下水较高氟地下水富集δ18O。此外,F-质量浓度较低（ρ（F-）≤3.0 mg/L）的地下水样中δ18O值与F-质量浓度呈负相关,即低氟地下水具有更正的δ18O值;F-质量浓度较高（ρ（F-）≥4.8 mg/L）的地下水样中δ18O值与F-质量浓度的相关性不显著,随F-质量浓度的增高,δ18O值基本维持不变。以上表明蒸发浓缩作用对地下水中氟的富集贡献较小;⑨研究区地下水中ρ（F-）/ρ（Cl-）比值与ρ（F-）间呈现正相关,即ρ（F-）/ρ（Cl-）比值随ρ（F-）增高呈增大趋势,这也说明地下水中氟富集的主要原因是含氟矿物的溶解,而不是蒸发浓缩作用。此外,Gibbs图也提供了证据:研究区地下水样基本处于水岩作用主导区域,表明地下水化学特征（包括氟的富集）主要受水岩作用控制,蒸发浓缩影响很小。总之,地下水中氟的富集主要由溶解作用引起,OH-与矿物表面F-间的交换也有贡献,但蒸发浓缩作用影响微弱。含氟矿物持续溶解的驱动机制是阳离子交替吸附（地下水中Ca2+与岩土颗粒表面Na+之间）及方解石沉淀所引起的地下水中Ca2+的衰减。