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稀土元素的生物毒害性研究进展

地球化学 2024年第1期53卷 3-16页

作者：王园园傅浩洋朱建喜何宏平梁晓亮中国科学院广州地球化学研究所矿物与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料重点实验室广东广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院大学北京100049 同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

稀土由于具有独特的物理化学性质,被广泛地应用于电子、冶金、机械、石油化工等多个领域。随着其应用范围的不断扩大,稀土元素不可避免地进入环境,并可能通过食物链、呼吸、皮肤接触等多种途径对人类健康产生威胁。因此,研究稀土元素的... 详细信息

稀土由于具有独特的物理化学性质,被广泛地应用于电子、冶金、机械、石油化工等多个领域。随着其应用范围的不断扩大,稀土元素不可避免地进入环境,并可能通过食物链、呼吸、皮肤接触等多种途径对人类健康产生威胁。因此,研究稀土元素的生物毒害性有利于增强对稀土元素的全面认识,对评估稀土环境风险具有重要意义。本文综述了近年来稀土元素的生物毒害性研究进展,主要包括:稀土元素对植物、动物和人体的生物毒害效应及其机制;稀土元素的不同暴露方式及其健康影响;稀土元素的安全临界剂量研究进展。当前由于人们对稀土元素的生物毒害效应认识不足,因此,未来应加强对稀土不同暴露方式下的人体健康效应的关注。尤其需要注意在离子吸附型稀土矿大面积出露的华南地区,自然区的暴露作用不容忽视,特别要警惕人群的摄食量和与稀土元素可能有关的病症;基于现有对稀土暴露方式的认识,优化作业流程并加强管理,减少甚至切断相关稀土暴露源;加快建立并推行稀土安全临界剂量标准,为稀土污染评价和环境治理提供参考。

关键词：稀土元素生物毒害性暴露作用安全临界剂量

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浙江省海岸不同类型植被对波浪衰减影响研究——以海三棱藨草，互花米草，红树林生态系统为例

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海洋工程 2024年

作者：辜伟芳李高聪赵鑫史本伟张文祥丁家玮浙江省海洋科学院自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室广东海洋大学电子与信息工程学院华东师范大学河口海岸学国家重点实验室

潮滩湿地植被通过消浪生态功能对海岸进行护岸促淤和防灾减灾及维持生态系统的稳定性，因此研究典型植被波浪衰减特征对保护潮滩与维持湿地生物多样性和保护沿岸工程设施具有重要意义。选择浙江省海岸三大典型植被生态系统（海三棱藨草... 详细信息

潮滩湿地植被通过消浪生态功能对海岸进行护岸促淤和防灾减灾及维持生态系统的稳定性，因此研究典型植被波浪衰减特征对保护潮滩与维持湿地生物多样性和保护沿岸工程设施具有重要意义。选择浙江省海岸三大典型植被生态系统（海三棱藨草，互花米草，红树林）为研究对象，借助高频浪潮仪，分别在沿波浪传播方向上相邻光滩，植被边缘和植被内部进行对三大典型植被生态系统的消浪能力观测。研究结果表明互花米草植被带的波高平均衰减率>海三棱藨草植被带的波高平均衰减率>红树林带的波高平均衰减率>相邻光滩。进一步分析得知，植被类型和植被生长阶段决定了植被的波浪衰减能力，处于生长初期阶段红树林的波浪衰减率仅仅略高于光滩的波浪衰减率。上述结果有助于丰富植被波浪衰减研究案例，同时可以提升海岸植被消浪效率影响因素的认识，为海岸工程设施的保护提供科学依据。

关键词：潮滩湿地植被波浪衰减浙江海岸消浪能力

基于分子生物学的微生物修复技术在石油污染环境中的应用

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生物工程学报 2024年第3期40卷 739-757页

作者：叶振城苏亦凡杨云锋清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

日益增长的人类活动和工业生产带来的石油污染已成为严重的环境问题。微生物修复技术绿色环保,在石油污染修复中备受关注。分子生物学技术的应用使微生物修复技术发生了迅猛变革,并为高效降解菌剂的开发提供了资源,但目前还存在物种注... 详细信息

日益增长的人类活动和工业生产带来的石油污染已成为严重的环境问题。微生物修复技术绿色环保,在石油污染修复中备受关注。分子生物学技术的应用使微生物修复技术发生了迅猛变革,并为高效降解菌剂的开发提供了资源,但目前还存在物种注释结果不够全面和精确、检测灵敏度有限等缺点。其他微生物修复技术在提高石油污染物的降解效率以及减少其对环境的危害等方面也具有相当大的潜力,特别是生物表面活性剂和生物刺激剂,修复周期较短,修复成本相对较低,在未来可以大规模应用。另外,分子生物学与其他微生物修复技术的结合成为降解石油污染物的有效工具。本文总结了分子生物学手段在石油污染环境中的应用,梳理了近年来微生物修复石油污染方法的研究进展,讨论了现有微生物修复技术的修复效果,并对未来微生物修复技术的发展方向进行了展望。

关键词：石油污染微生物修复分子生物学生物表面活性剂生物刺激联合修复

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UV/HO促进饮用水氯化消毒中高毒性卤代乙醛生成的机制

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科学通报 2024年

作者：王玉姚璐杨欣中山大学环境科学与工程学院广东省环境污染控制与修复技术重点实验室仲恺农业工程学院资源与环境学院

饮用水消毒过程中,氯不可避免地与溶解性有机质（dissolved organic matter, DOM）发生反应,进而生成消毒副产物（disinfection byproducts, DBPs）.随着紫外/过氧化氢高级氧化技术（UV/H2O2advanced oxidation process,UV/H2O2AOP）广泛应用于水中新污染物的去除, DOM的结构及其DBPs生成潜能也将发生改变.但目前关于该工艺对不同类型DOM生成DBPs的影响及反应机制尚不清楚,特别是Br-存在下高毒性溴代DBPs的生成潜能亟待研究.本研究通过生成潜能试验探究了Br-存在和不存在下UV/H2O2对6种天然有机质（natural organic matter, NOM）和藻类有机质（algal organic matter, AOM）在氯化消毒过程中DBPs的生成潜能及反应机制.结果表明, UV/H2O2均显著促进了NOM和AOM的DBPs生成潜能,且AOM的上升趋势更为显著.当Br-存在时, UV/H2O2氧化后使AOM的DBPs生成潜能和毒性分别增加了4.1～4.7倍和49～81倍.荧光光谱分析结果表明UV/H2O2主要通过改变AOM的蛋白质或微生物代谢物等结构促进氯化过程中高毒性溴代乙醛（brominated haloacetaldehydes, Br-HALs）生成.进一步利用模型化合物探究UV/H2O2影响Br-HALs生成的机制,结果表明UV/H2O2改变了AOM中氨基酸等的分子结构,生成的氧化产物在后氯化过程中与HOBr（由氯与Br-反应而成）反应生成高毒性Br-HALs.采用MIEX?DOC树脂预处理和氯胺替代消毒的方式可以使DBPs的生成潜能分别降低48.1%～96.7%和83.5%～97.7%,其中氯胺替代消毒可使DBPs的总毒性降低84.2%～98.2%.本研究可为饮用水厂应对含溴高藻水污染问题提供科学参考并指导生产.

关键词：饮用水处理 UV/H2O2 溴溶解性有机质消毒副产物生成机制

UV/H2O2促进饮用水氯化消毒中高毒性卤代乙醛生成的机制

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科学通报 2024年第26期69卷 3984-3994页

作者：王玉姚璐杨欣中山大学环境科学与工程学院广东省环境污染控制与修复技术重点实验室仲恺农业工程学院资源与环境学院

关键词：饮用水处理 UV/H2O2 溴溶解性有机质消毒副产物生成机制

地表水中全氟及多氟烷基化合物(PFASs)的污染现状研究进展

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环境化学 2024年第3期43卷 693-710页

作者：黄柳青王雯冉张浴曈徐翊宸王新皓俞学如陈森谷成陈张浩南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室南京210023 南京市生态环境保护科学研究院南京210013

近年来,全氟及多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)的大量生产使用,使得其在自然水体中的浓度日益升高.由于PFASs的生物毒性及强稳定性,环境中的PFASs严重威胁到生态环境及人类健康.目前,多个国家及相关国际组织... 详细信息

近年来,全氟及多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)的大量生产使用,使得其在自然水体中的浓度日益升高.由于PFASs的生物毒性及强稳定性,环境中的PFASs严重威胁到生态环境及人类健康.目前,多个国家及相关国际组织开始对地表水中的PFASs展开检测,但目前的监测基本属于点源监测,大范围、长时间维度的监测依然缺乏,从而无法准确揭示PFASs的时空赋存特征.本文概述了PFASs在地表水中的赋存水平,同时阐述了地表水环境中PFASs的水平分布和垂直分布特征,并揭示了地表水中PFASs污染水平与组成的时间变化规律,总结了影响PFASs污染的主要因素,对后续PFASs监测提出了建议,以期为准确评估水环境中PFASs的污染状况提供依据.

关键词：全氟及多氟烷基化合物地表水污染特征时空差异性

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基因编辑技术在大豆基因功能鉴定及遗传改良上的应用

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植物遗传资源学报 2024年第6期25卷 919-930页

作者：刘佳瑞张钰彭国庆齐照明陈庆山辛大伟胡利民东北农业大学智慧农场技术与系统全国重点实验室/大豆生物学教育部重点实验室哈尔滨150030

大豆作为重要的粮食作物和油料作物,在人类生产生活中扮演着十分重要的角色。近年来国内大豆供给孱弱,对外依存度过高,使国内大豆市场受到严重冲击,并给国家粮食安全带来一定隐患,因此培育优质高产的大豆品种是当前国内大豆育种的重要... 详细信息

大豆作为重要的粮食作物和油料作物,在人类生产生活中扮演着十分重要的角色。近年来国内大豆供给孱弱,对外依存度过高,使国内大豆市场受到严重冲击,并给国家粮食安全带来一定隐患,因此培育优质高产的大豆品种是当前国内大豆育种的重要目标。目前,大豆中一批控制重要性状的关键基因已经被克隆和解析,为开展分子设计育种提供了重要的理论支撑。传统育种周期长、效率较低,基因编辑技术为生物育种提供了新的途径和工具,可以加速育种进程。以CRISPR/Cas9技术为代表的基因编辑技术已经快速发展成为大豆基因功能研究、改造及农艺性状遗传改良的重要工具。本文介绍了基因编辑技术的类型、特点及其在植物中的应用概况,并综述了其在大豆产量、品质、抗病、抗逆、开花期、共生固氮和育性等农艺性状研究中的最新研究进展,为开展大豆基因编辑育种提供了一定的依据和借鉴。此外,本文还探讨了基因编辑技术在大豆遗传改良中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

关键词：大豆基因编辑技术遗传改良育种

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人类基因知多少

科学通报 2017年第7期62卷 619-625页

作者：刘顺屈良鹄中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室

2003年,人类基因组计划的完成,宣告了后基因组时代的到来.研究人员惊奇地发现,组成人类基因组的基因只有25000个左右,比之前估计的要少得多.2005年,美国Science在其创刊125周年之际,把"为什么人类基因会如此之少"列为21世纪125个最具挑... 详细信息

2003年,人类基因组计划的完成,宣告了后基因组时代的到来.研究人员惊奇地发现,组成人类基因组的基因只有25000个左右,比之前估计的要少得多.2005年,美国Science在其创刊125周年之际,把"为什么人类基因会如此之少"列为21世纪125个最具挑战性的科学前沿问题的第3位,并进行了专门评述.本文结合蛋白编码基因的表达调控及非编码RNA研究新进展对其进行解读.

关键词：人类基因组蛋白编码基因基因表达调控非编码RNA 调控网络

杀鱼爱德华氏菌质膜蛋白酶HtpX致病作用与受调控研究

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中国科学:生命科学 2024年

作者：吴清娟许嘉芮方清建黄惠琴胡永华中国热带农业科学院湛江实验站中国热带农业科学院热带生物技术研究所&海南热带农业资源研究院海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室海南大学海洋生物与水产学院海南省海洋生物资源功能性成分研究与利用重点实验室

杀鱼爱德华氏菌是一种典型的胞内病原菌,能够感染鱼类等多种水产养殖动物,对全球水产养殖业构成巨大威胁.当前对该菌致病机制的认识仍不清晰.质膜蛋白酶HtpX被认为与蛋白酶FtsH一起参与膜蛋白的质量控制,受包膜应激感应调控因子CpxR调控... 详细信息

杀鱼爱德华氏菌是一种典型的胞内病原菌,能够感染鱼类等多种水产养殖动物,对全球水产养殖业构成巨大威胁.当前对该菌致病机制的认识仍不清晰.质膜蛋白酶HtpX被认为与蛋白酶FtsH一起参与膜蛋白的质量控制,受包膜应激感应调控因子CpxR调控. FtsH和CpxR在杀鱼爱德华氏菌致病过程中发挥重要作用,但HtpX的作用未知.本研究通过构建htpX敲除株发现,杀鱼爱德华氏菌HtpX与细菌耐高温和妥布霉素等环境压力密切相关,发现HtpX参与了细菌运动性和抗宿主血清作用;致病性实验表明, HtpX在细菌对上皮细胞黏附、巨噬细胞内的存活与增殖以及对宿主全局性毒力等方面发挥着重要作用.此外,发现htpX启动子的活性受CpxR的正调控,并可能依赖于CpxR磷酸化水平.本研究为杀鱼爱德华氏菌的生物学特性及致病机制提供了新的见解.

关键词：杀鱼爱德华氏菌质膜蛋白酶HtpX 致病性调控机制 CpxR