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聚乳酸微塑料对沉积物中蓝藻复苏的影响

中国环境科学 2024年第5期44卷 2660-2671页

作者：张丽雪唐炳然李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对沉积物蓝藻复苏的影响,构建了室内复苏实验体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%及5%(w/w)的PLA-MPs,并在15℃光照强度为40μE/(m^(2)·s)条件下培养50d.结果表明,0.5%和5%PLA-MPs... 详细信息

为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对沉积物蓝藻复苏的影响,构建了室内复苏实验体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%及5%(w/w)的PLA-MPs,并在15℃光照强度为40μE/(m^(2)·s)条件下培养50d.结果表明,0.5%和5%PLA-MPs处理组均显著升高了上覆水的氨氮(NH_(4)^(+)-N)和硝氮(NO_(3)^(-)-N)含量(P<0.05),实验结束时两组上覆水的NH_(4)^(+)-N含量分别是对照组的61.19、84.94倍,NO_(3)^(-)-N含量分别是对照组的5.80和17.01倍,这与沉积物中氮固定基因(nifH)、硝化基因(AOB-amoA、nxrB)的上调,反硝化基因(narG)的下调有关.同时,PLA-MPs抑制了有机磷矿化基因(phoD)的丰度,降低了沉积物中溶解氧渗透深度,促进了沉积物溶解性活性磷(SRP)的释放.随着PLA-MPs含量的增加,水柱中蓝藻门的相对丰度显著增加,分别比对照组高出12.38%、23.53%和28.54%,表明PLA-MPs促进了沉积物中蓝藻的复苏.研究结果有助于进一步识别PLA-MPs的水生态风险.

关键词：聚乳酸微塑料蓝藻复苏氮磷

老化前后聚苯乙烯纳米塑料对铜绿微囊藻生理的影响

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中国环境科学 2022年

作者：何艺欣唐炳然张丽雪曲今垚李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

为探究新生和老化聚苯乙烯纳米塑料（PSNPs）对铜绿微囊藻生长和产毒特性的影响，本研究通过紫外老化制备了50 nm的老化PSNPs，开展了不同浓度(0.1、1、10 mg/L)新生和老化PSNPs对铜绿微囊藻的长期（37天）暴露实验.结果表明，紫外老化...

为探究新生和老化聚苯乙烯纳米塑料（PSNPs）对铜绿微囊藻生长和产毒特性的影响，本研究通过紫外老化制备了50 nm的老化PSNPs，开展了不同浓度(0.1、1、10 mg/L)新生和老化PSNPs对铜绿微囊藻的长期（37天）暴露实验.结果表明，紫外老化处理使PSNPs表面出现裂纹，平均粒径变小，羰基指数由0.023上升至1.055.两种PSNPs均会在铜绿微囊藻细胞表面聚集，其中老化PSNPs暴露造成的细胞形态损伤更严重，并对铜绿微囊藻造成剂量正相关的生长、光合抑制、氧化损伤，并促进了微囊藻毒素（MC-LR）的合成和释放.在相等暴露剂量下，老化PSNPs对铜绿微囊藻上述生理过程的调控作用更强.其中，10 mg/L新生和老化PSNPs暴露下，最终藻密度比对照组分别降低了26.65%和45.07%，丙二醛（MDA）含量的最大值是对照组的1.74和1.93倍，最终胞外MC-LR含量是对照组的1.26和1.44倍.老化PSNPs对胞外MC-LR相对更强的促进作用，是由其诱导的MC-LR合成增加和细胞膜破损所共同导致的.

关键词：

基于文献分析的我国人工湿地植物配置路线优化

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环境工程技术学报 2022年第3期12卷 905-915页

作者：唐炳然蔡然王瑞霖李德祥刘帅何强李宏重庆大学环境与生态学院北京首创生态环保集团股份有限公司首创爱华(天津)市政环境工程有限公司北京水星环境有限公司

人工湿地由于投资费用低、净化处理效果好、景观性强被广泛应用于水环境污染修复中,但缺乏完整的针对不同条件的人工湿地植物配置的规范化路线。采用文献检索分析方法,对中国知网210篇人工湿地文献中的465个植物组合数据进行筛选与分析... 详细信息

人工湿地由于投资费用低、净化处理效果好、景观性强被广泛应用于水环境污染修复中,但缺乏完整的针对不同条件的人工湿地植物配置的规范化路线。采用文献检索分析方法,对中国知网210篇人工湿地文献中的465个植物组合数据进行筛选与分析,并根据分析结果构建了人工湿地单物种确定、组合搭配、系统搭建、景观配置、空间配置的植物配置优化路线,提出了每个配置步骤的技术内容与供选植物清单。单物种确定中,提出将菖蒲、美人蕉、芦苇、香蒲、鸢尾5种水生植物作为主要功能植物;组合搭配中,根据进水营养盐浓度确定植物的组合方式;系统搭建中,补充不同类型水生植物或冬季水生植物;景观配置中,根据花色、花期、植株高度及观赏特性补充水生植物;空间配置中,从营养盐去除效果、景观效果、人工湿地系统生物多样性、抗水力冲刷能力4个角度配置水生植物。该植物配置路线可为人工湿地设计中植物配置的规范化提供参考。

关键词：人工湿地水生植物植物配置净化效果文献分析

粉煤灰基载氧沸石对沉积物-水剖面氮去除的效果及机制

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中国环境科学 2024年

作者：杨兵罗竣潇唐炳然邓联军葛淼刘强张晓岭何强李宏重庆市生态环境监测中心中国建筑第五工程局有限公司重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

溶解氧是驱动沉积物氮素转化的关键因子，本研究以三种粉煤灰为原材料，制备了粉煤灰基载氧沸石，通过构建原位沉积物柱试验体系，探究了覆盖厚度为0.5、1.0和2.0 cm的粉煤灰基载氧沸石对沉积物-水剖面氮的去除效果与机制.结果表明，粉... 详细信息

溶解氧是驱动沉积物氮素转化的关键因子，本研究以三种粉煤灰为原材料，制备了粉煤灰基载氧沸石，通过构建原位沉积物柱试验体系，探究了覆盖厚度为0.5、1.0和2.0 cm的粉煤灰基载氧沸石对沉积物-水剖面氮的去除效果与机制.结果表明，粉煤灰基载氧沸石能通过吸附和释氧作用降低沉积物-水体系中的氮含量，并控制沉积物中氮的释放，改善效果与材料覆盖厚度正相关.覆盖25天后，0.5、1.0和2.0 cm覆盖厚度处理组中沉积物-水界面处的溶解氧浓度分别为1.79、3.69和6.26 mg/L，上覆水中总氮的去除率分别为22.77%、30.37%和39.10%，沉积物中氨氮释放通量相较于对照组分别削减了31.4%、47.00%和50.47%.此外，粉煤灰基载氧沸石提高了沉积物表层中参与硝化和反硝化作用的微生物丰度，并增加了硝化功能基因(amoA)，反硝化功能基因(narG、napA、nirS和nirK)和好氧反硝化基因(napA)的丰度，表明在表面沉积物中发生了耦合的有氧-缺氧反硝化过程.研究结果有望为粉煤灰的资源化利用和水体内源污染治理提供新的视角.

关键词：载氧沸石覆盖沉积物内源污染好氧反硝化

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纳米塑料对大型溞摄食及生长繁殖的影响

土木与环境工程学报(中英文) 2023年

作者：罗竣潇何艺欣余先怀唐炳然张丽雪杨永川何雨霏李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市梁平区湿地保护中心

水环境中的纳米塑料（NPs）污染已成为全球性的环境问题。大型溞（Daphnia magna）作为淡水中重要的初级消费者之一，常被运用于基于生物操纵的富营养化水体修复，但关于NPs对大型溞摄食行为的影响尚不清晰。以大型溞和聚苯乙烯纳米塑料... 详细信息

水环境中的纳米塑料（NPs）污染已成为全球性的环境问题。大型溞（Daphnia magna）作为淡水中重要的初级消费者之一，常被运用于基于生物操纵的富营养化水体修复，但关于NPs对大型溞摄食行为的影响尚不清晰。以大型溞和聚苯乙烯纳米塑料（PSNPs,1 000 nm）为研究对象，探究了大型溞21 d内对产毒铜绿微囊藻（Toxic Microcystis aeruginosa）和斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）摄食倾向的变化及其生理响应。结果表明，以单一产毒铜绿微囊藻作为食物来源时，大型溞受到的发育和生殖毒性最强；与对照组（单一斜生栅藻饲喂）相比，高浓度产毒铜绿微囊藻组大型溞体内超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量分别升高至对照组的3.97和4.55倍，总产卵次数和体长分别降低了73%和13%，且大型溞对产毒铜绿微囊藻的滤食率呈随时间延长而升高的趋势。但在PSNPs(3.56 mg/L)暴露下，在初始藻密度为微囊藻：栅藻为1:9和微囊藻：栅藻为2.5:7.5处理组中，大型溞的滤食能力都显著下降；对照组添加PSNPs后，大型溞对斜生栅藻的滤食率降低了32%。在产毒铜绿微囊藻和斜生栅藻共培养体系中，大型溞对产毒铜绿微囊藻的滤食率比对照组降低了66%，缓解了大型溞所受的发育和生殖毒性，但不利于降低微囊藻的生物量。

关键词：纳米塑料大型溞铜绿微囊藻斜生栅藻滤食率

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老化聚苯乙烯纳米塑料对铜绿微囊藻的影响

中国环境科学 2022年第12期42卷 5877-5884页

作者：何艺欣唐炳然张丽雪曲今垚李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

为探究新生和老化聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs)对铜绿微囊藻生长和产毒特性的影响,本研究通过紫外老化制备了50nm的老化PSNPs,开展了不同浓度(0.1,1,10mg/L)新生和老化PSNPs对铜绿微囊藻的长期(37dd)暴露试验.结果表明,紫外老化处理使PSNPs... 详细信息

为探究新生和老化聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs)对铜绿微囊藻生长和产毒特性的影响,本研究通过紫外老化制备了50nm的老化PSNPs,开展了不同浓度(0.1,1,10mg/L)新生和老化PSNPs对铜绿微囊藻的长期(37dd)暴露试验.结果表明,紫外老化处理使PSNPs表面出现裂纹,平均粒径变小,羰基指数由0.023上升至1.055.两种PSNPs均会在铜绿微囊藻细胞表面聚集,其中老化PSNPs暴露造成的细胞形态损伤更严重,并对铜绿微囊藻造成剂量正相关的生长和光合抑制,氧化损伤,促进了微囊藻毒素(MC-LR)的合成和释放.在相等暴露剂量下,老化PSNPs对铜绿微囊藻上述生理过程的调控作用更强.其中,10mg/L新生和老化PSNPs暴露下,最终藻密度比对照组分别降低了26.65%和45.07%,丙二醛(MDA)含量的最大值是对照组的1.74和1.93倍,最终胞外MC-LR含量是对照组的1.26和1.44倍.老化PSNPs对胞外MC-LR相对更强的促进作用,是由其诱导的MC-LR合成增加和细胞膜破损所共同导致的.

关键词：纳米塑料老化作用铜绿微囊藻微囊藻毒素

三峡库区调控下泄水期支流浮游植物生长限制因子解析

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西南大学学报（自然科学版） 2023年第3期45卷 138-151页

作者：唐炳然何艺欣杨国峰张丽雪孙兴福艾海男何强李宏重庆大学环境与生态学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

以三峡库区支流御临河为研究对象,于2019年8月在御临河河口进行原位浮游植物生长营养盐添加实验.研究发现,单独添加氮或磷营养盐并不能显著促进御临河水体中浮游植物的生长,浮游植物生物量最高时分别为初始值的1.8倍和2.3倍,与对照相比... 详细信息

以三峡库区支流御临河为研究对象,于2019年8月在御临河河口进行原位浮游植物生长营养盐添加实验.研究发现,单独添加氮或磷营养盐并不能显著促进御临河水体中浮游植物的生长,浮游植物生物量最高时分别为初始值的1.8倍和2.3倍,与对照相比差异无统计学意义;氮、磷共同添加组中浮游植物生长明显,其生物量最高时分别为初始值的5.7倍和8.2倍,显著高于对照组.结果表明:御临河富营养化是由氮和磷共同限制的,且磷是主要的限制因子;当硝酸盐质量浓度在1.050 mg/L,磷酸盐质量浓度在0.220 mg/L以下时,有望在泄水期控制浮游植物的生长速率;通过分析营养盐添加组中钾离子与叶绿素a的关系发现,在一定钾离子质量浓度范围(3.45~21.62 mg/L)内,叶绿素a质量浓度随着钾离子质量浓度的升高呈先增后减的趋势,拐点出现在K^(+)质量浓度为15 mg/L左右,因此推测水体中低质量浓度钾离子可能促进了浮游植物的生长,而以往大部分研究中的营养盐添加方式可能忽略了钾离子对浮游植物的影响.

关键词：三峡库区富营养化营养盐限制浮游植物

低亲和性阳离子转运蛋白基因OsLCT3的克隆与功能研究

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生物技术通报 2024年

作者：李兴容谭志兵赵燕李曜魁赵炳然唐丽湖南杂交水稻研究中心杂交水稻全国重点实验室湖南农业大学生物科学技术学院湖南大学生物学院隆平分院

【目的】部分稻米镉超标严重影响我国粮食质量安全，本研究旨在鉴定对稻米镉积累有调控作用的基因，为阻控稻米镉积累提供新的基因资源。【方法】通过逆转录PCR和RACE技术，克隆了水稻低亲和性阳离子转运蛋白基因家族的一个新成员OsLCT... 详细信息

【目的】部分稻米镉超标严重影响我国粮食质量安全，本研究旨在鉴定对稻米镉积累有调控作用的基因，为阻控稻米镉积累提供新的基因资源。【方法】通过逆转录PCR和RACE技术，克隆了水稻低亲和性阳离子转运蛋白基因家族的一个新成员OsLCT3。通过生物信息学方法对OsLCT3的自然变异进行分析，对OsLCT3蛋白的理化性质进行预测；利用实时荧光定量PCR分析其全生育期表达模式及对镉、锰、铁胁迫的响应；采用融合报告基因定位法探究OsLCT3的亚细胞定位。通过苗期镉胁迫水培以及镉污染土壤的成熟期植株各部位的镉及二价矿质金属元素测定，分析敲除OsLCT3对水稻二价阳离子运输的影响。此外，通过酵母细胞的异源功能互补验证OsLCT3对酵母镉耐受性的影响。【结果】OsLCT3仅存在于部分水稻品种中，编码区全长1 263 bp，根据编码区变异其氨基酸序列可划分为5个单倍型，编码的蛋白具有12个跨膜结构域，与小麦、节节麦的LCT亲缘关系较近，与水稻OsLCT2的同源性仅52%，与籼稻、粳稻两个亚种OsLCT1的同源性分别为49%、47%。OsLCT3在生长发育的各时期均在根部高表达，在扬花期的表达最高，且在根部的表达受镉胁迫及过量铁、锰的抑制，蛋白定位于质膜。与野生型相比，oslct3敲除系苗期株高降低，地上部的镉、铁、锌含量降低，根部铁含量升高，其他元素含量不变；根部镉、铁、锌向地上部的转运率降低。大田条件下，oslct3敲除系成熟期的茎叶和糙米镉含量较野生型均显著下降，稻草和糙米锰、铜、铁、锌含量较对照无显著差异。表达OsLCT3导致酵母对镉胁迫更敏感。【结论】OsLCT3参与根部的镉、铁、锌向地上部的运输，正调控稻米Cd积累。

关键词：水稻 OsLCT3 镉转运铁转运锌转运金属转运蛋白

过表达水稻低亲和性阳离子转运蛋白基因OsLCT2降低稻米镉含量

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过表达水稻低亲和性阳离子转运蛋白基因OsLCT2降低稻米镉含量