Polychlorinated dibenzo-p-dioxin and dibenzofurans (PCDD/Fs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), and polychlorinated biphenyls (PCBs) monitored by tree bark in an E-waste recycling area

To investigate the environmental levels and profiles of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), and polychlorinated biphenyls (PCBs), tree bark samples (n = 22) were collected from Luqiao, an E-waste recycling area, in east China in July 11-13, 2006. The average concentrations of PCDD/Fs, PBDEs, and PCBs determined by isotope dilution-high resolution gas chromatography (HRGC) coupled with high resolution mass spectrometer (HRMS) were 0.1 +/- 0.0, 1.4 +/- 0.2, and 6.5 +/- 0.8 lg g (1) lipid weight, respectively. PCDD/F-toxic equivalent (TEQ, WHO-1998), PCB-TEQs, and total dioxin-like TEQs were 1.3 +/- 0.1, 0.5 +/- 0.0, and 1.8 +/- 0.2 ng g (1) lipid weight, respectively. The profiles of these pollutants in the tree bark were also discussed. Tetra-CDFs, deca-BDE and tri-CBs were the main homologues and accounted for 47% of total PCDD/Fs, 79.3% of total PBDEs, and 33.2% of total PCBs, respectively; As for TEQs, 2,3,4,7,8-PeCDF and PCB126 were the main contributors and accounted for 36% of the total PCDD/F-TEQs and 81.2% of the total PCB-TEQs, respectively. High accumulation of PCDD/Fs, PBDEs, and PCBs detected in the tree bark indicated heavy contaminations of these pollutants in Luqiao area. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Developmental toxicity and alteration of gene expression in zebrafish embryos exposed to PFOS

Perfluorooetanesulfonate (PFOS) is a persistent organic pollutant, the potential toxicity of which is causing great concern. In the present study, we employed zebrafish embryos to investigate the developmental toxicity of this compound. Four-hour post-fertilization (hpf) zebrafish embryos were exposed to 0.1, 0.5, 1, 3 and 5 mg/L PFOS. Hatching was delayed and hatching rates as well as larval survivorship, were significantly reduced after the embryos were exposed to 1, 3 and 5 mg/L PFOS until 132 hpf. The fry displayed gross developmental malformations, including epiboly deformities, hypopigmentation, yolk sac edema, tail and heart malformations and spinal curvature upon exposure to PFOS concentrations of I mg/L or greater. Growth (body length) was significantly reduced in the 3 and 5 mg/L PFOS-treated groups. To test whether developmental malformation was mediated via apoptosis, flow cytometry analysis of DNA content, acridine orange staining and TUNEL assay was used. These techniques indicated that more apoptotic cells were present in the PFOS-treated embryos than in the control embryos. Certain genes related to cell apoptosis, p53 and Bax, were both significantly up-regulated upon exposure to all the concentrations tested. In addition, we investigated the effects of PFOS on marker genes related to early thyroid development (hhex and pax8) and genes regulating the balance of androgens and estrogens (cyp19a and cyp19b). For thyroid development, the expression of hhex was significantly up-regulated at all concentrations tested, whereas pax8 expression was significantly up-regulated only upon exposure to lower concentrations of PFOS (0.1, 0.5, 1 mg/L). The expression of cyp19a and of cyp19b was significantly down-regulated at all exposure concentrations. The overall results indicated that zebrafish embryos constitute a reliable model for testing the developmental toxicity of PFOS, and the gene expression patterns in the embryos were able to reveal some potential mechanisms of developmental toxicity. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

The vertical microdistribution of cyanobacteria and green algae within desert crusts and the development of the algal crusts

Substantial amounts of algal crusts were collected from five different desert experimental sites aged 42, 34, 17, 8 and 4 years, respectively, at Shapotou ( China) and analyzed at a 0.1 mm microscale of depth. It was found that the vertical distribution of cyanobacteria and microalgae in the crusts was distinctly laminated into an inorganic-layer (ca. 0.00 - 0.02 mm, with few algae), an algae-dense-layer ( ca. 0.02 - 1.0 mm) and an algae-sparse-layer ( ca. 1.0 - 5.0 mm). It was interesting to note that in all crusts Scytonema javanicum Born et Flah ( or Nostoc sp., cyanobacterium), Desmococcus olivaceus (Pers ex Ach., green alga) Laundon and Microcoleus vaginatus Gom. ( cyanobacterium) dominated at the depth of 0.02 - 0.05, 0.05 - 0.1 and 0.1 - 1.0 mm, respectively, from the surface. Phormidium tenue Gom. ( or Lyngbya cryptovaginatus Schk., cyanobacterium) and Navicula cryptocephala Kutz.( or Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun. and N. cryptocephala together, diatom) dominated at the depth of 1.0 - 3.0 and 3.5 - 4.0 mm, respectively, of the crusts from the 42 and 34 year old sites. It was apparent that in more developed crusts there were more green algae and the niches of Nostoc sp., Chlorella vulgaris Beij., M. vaginatus, N. cryptocephala and fungi were nearer to the surface. If lichens and mosses accounted for less than 41.5% of the crust surface, algal biovolume was bigger when the crust was older, but the opposite was true when the cryptogams other than algae covered more than 70%. In addition to detailed species composition and biovolume, analyses of soil physicochemical properties, micromorphologies and mineral components were also performed. It was found that the concentration of organic matter and nutrients, electric conductivity, silt, clay, secondary minerals were higher and there were more micro-beddings in the older crusts than the less developed ones. Possible mechanisms for the algal vertical microdistribtion at different stages and the impact of soil topography on crust development are discussed. It is concluded that biomethods ( such as fine species distribution and biovolume) were more precise than mineralogical approaches in judging algal crust development and thus could be a better means to measure the potentiality of algal crusts in desert amelioration.

Fracture Properties of LPCVD Silicon Nitride and Thermally Grown Silicon Oxide Thin Films From the Load-Deflection of Long Si3N4 and SiO2/Si3N4 Diaphragms

The bulge test is successfully extended to the determination of the fracture properties of silicon nitride and oxide thin films. This is achieved by using long diaphragms made of silicon nitride single layers and oxide/nitride bilayers, and applying comprehensive mechanical model that describes the mechanical response of the diaphragms under uniform differential pressure. The model is valid for thin films with arbitrary z-dependent plane-strain modulus and prestress, where z denotes the coordinate perpendicular to the diaphragm. It takes into account the bending rigidity and stretching stiffness of the layered materials and the compliance of the supporting edges. This enables the accurate computation of the load-deflection response and stress distribution throughout the composite diaphragm as a function of the load, in particular at the critical pressure leading to the fracture of the diaphragms. The method is applied to diaphragms made of single layers of 300-nm-thick silicon nitride deposited by low-pressure chemical vapor deposition and composite diaphragms of silicon nitride grown on top of thermal silicon oxide films produced by wet thermal oxidation at 950 degrees C and 1050 degrees C with target thicknesses of 500, 750, and 1000 mn. All films characterized have an amorphous structure. Plane-strain moduli E-ps and prestress levels sigma(0) of 304.8 +/- 12.2 GPa and 1132.3 +/- 34.4 MPa, respectively, are extracted for Si3N4, whereas E-ps = 49.1 +/- 7.4 GPa and sigma(0) = -258.6 +/- 23.1 MPa are obtained for SiO2 films. The fracture data are analyzed using the standardized form of the Weibull distribution. The Si3N4 films present relatively high values of maximum stress at fracture and Weibull moduli, i.e., sigma(max) = 7.89 +/- 0.23 GPa and m = 50.0 +/- 3.6, respectively, when compared to the thermal oxides (sigma(max) = 0.89 +/- 0.07 GPa and m = 12.1 +/- 0.5 for 507-nm-thick 950 degrees C layers). A marginal decrease of sigma(max) with thickness is observed for SiO2, with no significant differences between the films grown at 950 degrees C and 1050 degrees C. Weibull moduli of oxide thin films are found to lie between 4.5 +/- 1.2 and 19.8 +/- 4.2, depending on the oxidation temperature and film thickness.

氧化乐果对土壤酶活性的影响

氧化乐果是当今世界农业生产上施用的主要农药之一,为粮食增产提供了重要保障。但大量施用带来的环境污染、农产品品质降低等问题愈来愈受到人们的关注,因此开展其土壤生态毒理效应研究在理论和实践上具有重要意义。【方法】采用室内模拟方法,分析了不同氧化乐果污染浓度(0.0、0.5、1.0、5.0、10.0ga.i.·kg-1)下,土壤中影响碳、氮、磷循环的三大水解酶(转化酶、脲酶和碱性磷酸酶)活性。【结果】氧化乐果可显著抑制土壤脲酶活性,关系达到显著或极著负相关;土壤脲酶活性可作为监测土壤污染程度的指标之一;模型U=A/(1+B×C)的较好拟合揭示出氧化乐果对土壤脲酶机理为完全抑制作用;从土壤脲酶角度计算获得土壤受氧化乐果轻微、中度和严重污染的临界含量分别为0.32、2.88和11.43ga.i.·kg-1;而在供试氧化乐果浓度下,转化酶和碱性磷酸酶的最大变幅分别不超过18.61%和8.36%,揭示出转化酶和碱性磷酸酶对氧化乐果不敏感。【结论】在表征土壤氧化乐果的污染程度方面土壤脲酶最适;土壤酶与农药之间关系受到酶种类、农药品种、土壤性质等因素的影响。

小麦/玉米苗期磷累积量对介质供磷水平反应的差异

小麦和玉米苗期是磷素营养的关键期和敏感期,研究两种作物苗期对介质供磷反应,可为合理施用磷肥提供参考。试验设缺磷对照、低磷胁迫、中等磷胁迫和正常供磷(P_2O_5含量分别为0、0.05mmol·L~(-1)、0.3mmol·L~(-1)和0.5mmol·L~(-1))4种磷水平,选取小麦"小偃22号"、"兰考4号"和玉米"屯玉65号"、"户单4号"为指标作物,用营养液培养法研究小麦、玉米苗期磷累积量对介质不同供磷水平的反应差异。结果表明,不同介质供磷水平下,两种作物苗期磷累积量显著不同且因作物类型、基因型、器官及测定时期不同而异。总体而言,介质供磷后,苗期早期生长阶段(出苗后25d以前),小麦的介质最佳供磷水平较玉米高;苗期后期(出苗后40～50d),小麦和玉米最佳供磷水平一致。如果以低磷胁迫作为对比进行分析,玉米苗期整株磷累积量对介质供磷的敏感性比小麦强;从不同基因型来看:"兰考4号"对介质供磷的敏感性强于"小偃22号","屯玉65号"和"户单4号"基本一致。缺磷条件下小麦较玉米磷效率高,供磷条件下玉米较小麦高;但不同基因型间规律性较差。

稀土过渡金属复合氧化物的制备结构，电学性质及气敏性研究

本文首次合成了Lar_xSr_xFe_yCor_yO_3(x、y:0.1、0.3、0.5、0.7、0.9)系列化合物和Lar_xBa_xFe_yCor_yO_3(x、y:0.1、0.3、0.5、0.7、0.9)系列化合物，并对其结构，电性及气敏性质进行了研究。关于ABO_3型稀土过渡金属复合氧化物的结构研究，文献上报道比较混乱，不同的人在进行结构研究中采用不同的结构基元得到了不同的晶型和相应的晶胞参数。本文根据上述化合物的X射线谱图，对其进行指标化，得到了上述两系列化合物为主方晶系结构，晶胞参数计算结果表明：在Y = 0.7时，化合物Lar_xSr_xFe_(0.7)Co_(0.3)O_3的晶胞参数随X值的增大而减小。化合物Lar_xBa_xFe_(0.7)Co_(0.3)O_3的晶胞参数随X值的增大而增大。在X = 0.3时，上述两条系列化合物的晶胞参数均随Y值的增大而增大。对以上两系列化合物所表现出的结构变化规律，我们用起决定作用的离子半径大小进行了解释。针对上述两系列化合物，我们研究了它们的电学性质，研究结果表明，上述两系列化合物，在Y = 0.7时，其室温电阻率均随X在 0 < x < 0.5内增大而减小。在0.5 < x < 1内随X值增大而增大。在X = 0.5时的两个化合物具有最小的室温电阻率。在此方面，其电阻率变化规律与LarxMxBO_3(M:Ca、 Sr、 Ba、 B:Fe Co)化合物的变化规律相似。在X = 0.3时，上述两系列化合物的室温电阻率均随Y值的增大而增大，上述两系列化合物所表现出的室温电阻率变化规律可以运用C. Zener的双交换模型加以解释，同时，低温电阻率测定表明：上述两系列化合物在温度100-263K内，表现半导体性质。液氮温度下它们不具有超导性。除以上研究之外，我们针对Lar_xSr_xFe_yCor_yO_3 (X = 0.3、 Y:0.1、0.5、 0.9, Y = 0.7, X:0.1、 0.9）系列化合物初步地进行了气敏性研究。结果为：化合物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_yCor_yO_3 (Y:0.1、 0.5、 0.9)都不同程度地对乙醇、石油醚、 乙炔、烟具有气敏性，它们对乙醇的气敏响应时间约为1分钟，而对石油醚、乙炔和烟的气敏响应时间要用5分钟左右，在上述化合物中，La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.5)Co_(0.5)O_3化合物表现出最强的对乙醇、石油醚、乙炔的气敏性。对化合物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.5)Co_(0.5)O_3的进一步研究表明，在乙醇气氛下，化合物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.5)Co_(0.5)O_3在工作电流I_(Dn) = 0.20A时具有最佳的气敏数应。工作电流高于或低于此值都将导致其气敏效应的大小顺序为La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.5)Co_(0.5)O_3 > La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.9)Co_(0.1)O_3 > La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.1)Co_(0.9)O_3对化合物Lar_xSr_xFe_(0.7)Co_(0.3)O_3 (X:0.1、 0.9)的气敏性研究表明：它们只对乙醇和烟具有气敏性。对上述两种气氛的气敏响应时间为5分钟。上述两种化合物中，La_(0.1)Sr_(0.9)Fe_(0.7)Co_(0.3)O_3气敏效应最强。

共价氢化物在微量锡和砷光度分析中的应用及其某些性质研究

本论文由四部分内容组成：第一部分（文献综述）从氢化物发生法的历史、氢化物发生条件，机理等，和氢化物发生与各种分析方法的联用情况几方面阐述了共价氢化物发生法在测定砷、锑、铋、锗、锡、铜、硒和碲八种元素中的应用，并且讨论了氢化物发生法中普遍存在的问题－干扰的引起及其消除，共引用文献150多篇，此外，本文还对锡的分光光度测定方法作了一次小结，引用文献30篇。第二部分（氢化物发生－分光光度法测定微量锡）提出了一个测定锡的新方法，本文对锡烷(SnH_4)的发生条件，吸收显色体系（硝酸银－分散剂）及其它影响方法准确度和精密度的各种因素进行了试验，确定适宜的分析条件为：以硼氢化钾作还原剂将溶液中的锡离子在pH4.5的CH_3COOH-CH_3COONa缓冲溶液中转变为锡烷气体，然后用含有乙醇和分散剂（聚乙烯醇和明胶）的硝酸银溶液吸收显色、有色溶液的最大吸收波长在415nm处，摩尔吸光系数ε= 6.5 * 10~4 l·mol~(-1)·cm~(-1)，锡量在0－5μg符合比自定律，此法分析速度快，选择性较好，操作简便，由于可在小体积中显色，用此实际灵敏度也较高，经用于金属、合金，岩矿和食品罐头中锡的测定，获得较满意结果。第三部分（氢化物发生－分光光度法连续测定砷和锡）利用砷和锡离子发生氢化物时酸度的差异，在高酸度条件下(3NHCl)先产生AsH_3，用新银盐法测砷，然后在pH4.5的CH_3COOH-CH_3COONa缓冲溶液中产生SnH_4。再用已建立的测锡的方法进行测定，经过实际样品（金属、岩矿等）的分析，证明此方法简便快速，选择性较好，获得较满意结果，同时采用原AsH_3吸收液稀释砷的有色溶液的办法，可以解决高砷和低锡样品中砷、锡连续测定的问题。第四部分（几种共价氢化物与某些氧化剂和有机胺反应条件研究）基于共价氢化物具有还原性、结合文献及实验中观察到的以一定比例混合的K_2Cr_2O_7和Na_2SO_4吸收BiH_3来消除测定锑时铋的干扰，以有机胺混合液吸收SbH_3和BiH_3以消除测定砷时锑、铋的干扰，为此，我们选用新银盐法测砷，我们自己建立的方法测锡以及Fe(III)-phen法测锑，进行了两项工作。1．AsH_2, SbH_3和SnH_4与氧化剂的作用 研究了固体氧化剂、氧化剂溶液吸收了氢化物后对其吸收测定的影响，从而得出各种氧化剂对AsH_3, SbH_3和SnH_4的吸收情况，得出①K_2Cr_2O_7氧化剂对SbH_3吸收很好（～100％），而对AsH_3和SnH_4吸收较差，有可能用K_2Cr_2O_7使SbH_3和AsH_3，SnH_4相互分离。②KBrO_3, KIO_3等以KH_2PO_4作稀释剂时对AsH_3和SbH_3吸收较好，而对SnH_4吸收较差，有可能用它们使SnH_4和AsH_3, SbH_3分离。③变价金属离子(Fe~(3+), Cu~(2+)等)对氢化物吸收很差，对氢化物间的分离没有使用价值。2．SbH_3与有机胺的作用。由于有机胺能很好地吸收SbH_3，我们对吸收了SbH_3后的有机胺混合液中锑的价态进行了分析，经过实验我们初步认为SbH_3与有机胺的作用是一个氧化还原过程，当SbH_3进入有机胺后，先是在介质中溶解，继而被氧化成Sb~(3+)乃至Sb~(5+)。

某些钙钛矿型复合稀土氧化物的合成及其性质的研究

本文研究了具有钙钛矿结构的LnAlO_3:Re~(3+)发光材料和Y-Ba-Cu-O超导材料的合成、结构、组成、掺杂取代对其性能的影响。工作主要以Y-Ba-Cu-O超导体的研究为主，分以下几个方面：1、建立了一个准确测定Ba-Y-Cu-O体系中的Ba、Y、Cu组分的化学分析方法，并结合其工艺过程推测了一些结果。2、Y-Ba-Cu-O体系超导样较理的烧结工艺过程，通常需要预烧，高温烧结，低温退火三个步骤，低温退火能提高超导相的含量。3、作了Y、Ba、Cu的比例对超导性能的影响，具有抗磁性的Ba的范围为0.8-2.3; Y为0.4-3；Cu为2.5-5。由此得出Cu量的变化对超导相的形成及超导性能的影响最小。Y次之，Ba最大，此部分工作为以后的掺杂取代提供了量的依据。4、研究了Y_1Ba_(1.8)Mo_(0.2)Cu_3O_y (M = Sr, Na, K, Cs)体系中M对其结构和超导性能的影响。Sr~(2+)取代了Ba~(2+)格位，且随Sr量的增大，Tc降低，Na~+嵌于晶胞的原子间隙，K~+, Cs~+的引入对其结构没什么影响，在较小的范围内，Na~+, K~+, Cs~+的加入对Tc影响很小，在相同条件下制备的Y_1Ba_(1.8)M_(0.2)Cu_3O_y (M = Na~+, K~+, Cs~+)超导体随M~+离子半径的增大，电流密度增大。5、研究了Y_1Ba~(2-x)K_xCu_3O_y体系中K部分取代Ba格位时对其结构和超导性能的影响，实验结果表明，尽管K~+与Ba~(2+)的离子半径非常接近。但K~+并未取代Ba格位。与Sr相比，K量在较宽的范围内(0.1-0.5)不影响零电阻转变温度。6、Y_1Ba_2Cu_3O_y体系中掺入一定量的K后，使得工艺过程大大改进，从原来的十几个小时降到3小时左右，并且不需作退火处理。另外，研究了K在其中的作用：加快样品在冷却过程中Cu的氧化速度以及吸氧和分散氧的速度，即加快四方相－正交相的转化，形成超导相。通过对样品进行X－射线，拉曼、顺磁，电镜以及铜的价态，氧含量分析，K可能部分取代了Cu格位，从而导致在不同的制备条件下制出与Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)超导体性能相近的超导材料。目前，对于掺钾的工作不未见任何报导。LnAlO_3中Ce~(3+), Tb~(3+), Dy~(3+)的发光及Ce-Tb, Ce-Dy的敏化发光本文采用BuF_2作为助焙剂和抑制剂经固相反应合成了一系列以LnAlO_3 (Ln = La, Gd, Y)为基质的磷光体，系统地研究了LnAlO_3中Ce~(3+), Tb~(3+), Dy~(3+)的发光及Ce-Tb, Ce-Dy的敏化发光。LnAlO_3属于钙钛矿结构，但随Ln~(3+)的不同，其晶型结构不同，LaAlO_3为负方晶系, GdAlO_3, YAlO_3为正交晶系，这样LnAlO_3作为基质对激活剂的发光性质影响不同，其影响不仅与晶型结构有关，而与其内部的共价程也有关系，本工作得到了一些规律性结果。

长白山地区近50年气候变化及其预估

收集长白山地区15个气象站1953-2007年气温、降水、蒸发、日照时数和水汽压观测数据和国家气候中心整理的2001-2099年的 气温、降水预估资料，利用数理统计方法，系统分析长白山地区气候现状、变化及其预估，为气候变化对人类生存环境影响研究并制定适应对策提供依据。主要结论如下： 1.长白山地区气温、降水日数、日照时数和不同界限温度（≥0℃、≥5℃、≥10℃和<0℃）积温均有显著趋势。年极端最低、年平均、平均最高/最低气温和气温日/年较差在1984、1992、1995、1985、1972和1979年发生突变。所有最高/最低气温与日照百分率有显著负相关关系，一定程度是温室效应结果；最高、最低气温变化不同步造成气温日较差和年较差的非对称性。 2.长白山地区生长季节合计降水量和降水强度日际变化较大。降水以7月30日为界，呈现前升后降极显著的线性趋势，且发生均值突变。降水强度以6月27日和9月3日为分界点，分为三个阶段。降水集中度、集中期和集中时段时空非均一性分布明显。 3.在SRES A1B、SRES A2和SRES B1三种情景下年平均气温均为上升趋势，年内变化一致为冬季升温最迅速，夏季则相对缓慢；而年降水强度总体增加，年内变化比较一致：冬季增加最为明显，而夏季变化不大。 4.未来长白山地区各站≥0℃、≥5℃和≥10℃的积温均有不同程度增加，持续时间延长。负积温增加，持续时间缩短，开始日期推迟，而结束时间提前。

土壤中苯并（a）芘、壬基酚的生态毒理效应

仅以污染物浓度定义土壤污染并评价其潜在风险，缺乏对其生态毒性效应的综合考虑，不能反映土壤污染对生物及人体健康的潜在危害。传统的生态毒理研究仅局限于依据宏观生理指标，如半致死剂量，产茧量等，这些指标对环境浓度（亚致死浓度）土壤污染的响应较差甚至不响应，无法应用于环境浓度的污染土壤诊断。土壤生物微观生理、生化指标，作为一种较为敏感的土壤生态毒理效应及毒性诊断手段，近几年来成为研究热点。 本文以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为供试生物，草甸棕壤为供试土壤，以国际标准组织（International Standard Organization-ISO）方法指南为参考，以蚯蚓微粒体细胞色素P450含量、抗氧化酶系（超氧化物歧化酶-SOD、过氧化氢酶-CAT和过氧化物酶-POD）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性为指标，进行了的典型多环芳烃污染物-苯并（a）芘和内泌干扰物-壬基酚在土壤中暴露的动态量效关系研究，试验浓度范围为0.1-2 mg•kg -1。 研究结果如下：1）苯并（a）芘与细胞色素P450含量具有动态响应关系。总体上，诱导效应明显，诱导时间对P450活性影响显著（P<0.05）；2）在试验浓度范围（0.1-2 mg•kg-1）内， GST对试验浓度的BaP未产生生态毒性响应；3）CAT 和POD酶活性对低浓度的BaP暴露响应具有延时性（即第7d开始响应）和阶段性（即第7d前无明显响应、第7d后响应消失）特征；4） 在BaP胁迫下，蚯蚓体内SOD产生明显响应，苯并（a）芘暴露1~3d，SOD酶活性整体升高，最大升幅30%，与对照差异显著。苯并（a）芘暴露的第7d和14d， 除0.1 mg•kg -1外，0.5~2 mg•kg-1 BaP处理组中SOD酶活性均显著降低（P<0.05），这表明BaP造成了抗氧化防御酶系的损伤。以上结果表明： 5项指标中, 代谢解毒酶系指标P450和抗氧化酶系指标SOD对BaP暴露响应较为敏感，CAT，POD以及GST的敏感性较差。各指标敏感性总体为：P450>SOD>CAT，POD>GST。综合本试验及其他相关实验结果初步确认，苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。 低浓度（0.1~2.0 mg•kg-1）壬基酚（NP）土壤暴露动态关系研究结果表明：1）壬基酚（NP）与细胞色素P450含量具有动态响应关系。1、7、14d时，P450整体表现为低浓度下抑制，而高浓度下诱导的趋势。随着诱导时间的延长P450含量表现出显著的升高趋势；SOD活性在较高浓度3d暴露后降低，而第7、14d时显著升高。NP诱导与P450含量与SOD酶活性两种指标的响应趋势与BaP诱导下的响应趋势大体吻合。CAT的响应较前两者差，随着诱导时间的延长，在第7、14d个别浓度下CAT表现出升高趋势。GST与POD对试验浓度下的NP诱导未产生明显和快速的毒性响应。NP诱导第3dGST出现升高趋势。NP诱导的第14d POD （2 mg•kg-1）有显著降低。总体上，各指标对NP诱导的敏感性顺序依次为：P450，SOD>CAT>GST, POD。 继前期的“蚯蚓P450对土壤菲、芘暴露生态毒理研究”以及“土壤低浓度PAHs胁迫下蚯蚓差异表达基因筛选研究”之后，本论文中所进行的“土壤BaP暴露生态毒性响应研究”作为上述整体研究内容的组成部分，从两个方面获得研究进展：第一，进一步证实P450指标对低剂量多环芳烃污染响应的相对敏感性。第二，从代谢解毒酶系的角度发现苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。这一结果与基因水平上论证的细胞色素P450（类似Cyp2R1）对 PAHs胁迫下的研究结果一致。 本论文中进行的土壤NP暴露生态毒性响应研究，首次将内分泌干扰物纳入土壤毒理研究中，丰富了土壤生态毒理学的研究内容。研究进一步证实蚯蚓细胞色素P450指标对多种污染物低剂量暴露诊断的广谱适应性。研究也为内分泌干扰物的生态毒性评价提供了基础依据。

不同耕作方式对黑土微生物特性的影响

东北黑土是我国有机质含量最高的土壤之一，但由于长期的掠夺式经营和不合理的耕作制度使得黑土有机质的收支严重失衡，土壤退化严重。保护性耕作是保持土壤质量和改善生态环境的有效措施。与传统耕作相比，保护性耕作能够在保证正常农业生产的前提下达到保护土壤的目的。 本文以吉林省德惠市中层黑土上进行了7年的田间定位试验小区土壤为研究对象，选取对耕作方式和作物覆盖较为敏感的微生物指标，包括微生物量碳和磷脂脂肪酸，探讨免耕措施和传统耕作对土壤微生物群落的影响，为保护性耕作在东北黑土的实践提供理论依据。 研究结果表明： 1耕作方式对土壤理化性质及微生物量碳有较大的影响。和传统耕作相比，免耕措施显著提高了土壤表层(0-5 cm)的全碳、全氮、碱解氮、热水溶性有机碳和微生物量碳，促进各种养分和有机质在土壤表层富集，为作物生长和微生物代谢提供了丰富的资源。土壤微生物量碳随时间的变化总体上呈现增加趋势。 2相对于传统耕作，免耕措施显著提高了土壤表层(0-5 cm)的总脂肪酸量、细菌和真菌生物量，尤其是免耕玉米连作的作用更明显。但真菌和细菌生物量的增加并不成比例，真菌生物量增加快于细菌，使得免耕措施下土壤的真菌/细菌值有所提高，有利于农田土壤生态系统的稳定性。不同耕作措施对G+/G-值影响的差异不显著。 3不同耕作措施在作物生长期内对微生物群落结构的影响较小，尤其在7月，由于温度和水分等环境条件的适宜，作物生长处于顶峰期，其根系活动对微生物群落结构的影响已经超过了不同耕作措施对微生物群落结构的影响，使得7月份不同耕作措施之间的生物量差异消除。 4耕作措施对不同土层的影响不同，不同耕作措施的PC1值对土层深度的响应明显(p<0.01)不同。2种免耕处理PC1值随土层深度的变化曲线是二次多项式，而传统耕作PC1值随土层深度呈现线性变化。7月的PC1值没有发现耕作措施对不同土层的影响。

硝化脲酶抑制剂对土壤尿素氮转化和作用产量的影响

采用室内培养和田间小区实验相结合的方法，研究了硫脲（TU，0.1％，0.3％，0.5％，1.0％，5.0％）不同浓度以及TU和硝化抑制剂双氰胺（DCD）、脲酶抑制剂苯基磷酞二胺（PPD）组合对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化和玉米产量的影响。室内培养试验表明，硫脲既是一种弱脲酶抑制剂又是一种硝化抑制剂。硫脉对脲酶活性和尿素水解均有显著的抑制作用，但是作用时间较短；硫脉用量为0.1％时，就起到了抑制作用，用量0.3％-1.0％之间差异不显著，用量1.0％-5.0％之间抑制效果随用量增加而加强。硫脉不同用量对土壤NH_4~+-N释放和向NO_3~--N的进一步转化有明显的抑制作用，作用强度随抑制剂用量增加而增强。硫脲不仅仅延缓了土壤NH_4~+-N的释放高峰期一周，而且降低了土壤中NO_3-N的富集，使NO_3~--N的释放高峰期向后推迟了10天。本试验条件下，土壤中的NH_4~+-N向NO3--N转化的时间大约为7～10天；土壤中有效氮的含量主要取决于土壤NH4+-N的含量，受NO3-N含量的影响次之。田间模拟培养表明，硫脲及其抑制剂组合对土壤脲酶活性有显著的抑制作用，抑制时间为2周，其中抑制剂组合TU_1+PPD对脲酶活性的抑制作用持续了65天。TU、TUI+DCD和TUI+PPD，对土壤NH_4~--N的释放有显著的抑制作用，对NH_4~+-N向NO_3~--N的进一步转化有显著的抑制作用，进而影响土壤有效氮的总量。总的来看，硫脲及抑制剂组合的抑制效果，依次是TU_1＋P PD＞TUI＋DCD＞TU_2＞TU_1。硫服及抑制剂组合对玉米株高、百粒重和产量的影响基本是一致的，TU和抑制剂组合Tul十PPD、TU1＋DCD的作用效果显著优于单施尿素，处理之间差异不显著。施用抑制剂显著增加了玉米产量，增产幅度为9.14％～11.49％。

繁茂膜海绵中放线菌的鉴定及S19抗菌素主要特性的研究

近年的研究表明，海绵微生物是某些海绵天然产物的真正产生者。因此，人们将海绵微生物作为开发海绵天然产物的重要来源之一。采用琼脂块法和液体扩散法，从分离自中国黄渤海大连海域的海绵优势种—繁茂膜海绵的28株放线菌中筛选到4株具有抗菌活性的放线菌，并对它们进行生物学鉴定。采用经典和现代分类鉴定方法，对4株具有抗菌活性的繁茂膜海绵放线菌的形态特征、培养特征、生理生化特征、细胞壁化学组分和16SrRNA序列进行了研究，得出种水平的鉴定结果：Hmp-S14为西唐氏链霉菌Streptomycessetonii；Hmp-S19为灰色链霉菌Streptomyces griseus；Hmp-S24为桔橙小单抱菌Micromonospora aurantiaca；Hmp-S26为生二素链霉菌Streptomyces ambifaciens。在四株具有抗菌活性的繁茂膜海绵放线菌中，菌株Hmp-S19的抗菌活性优于其它三株，并且与已报道的20多种灰色链霉菌菌株有不同的生理生化特性，故进一步优化其发酵条件并初步研究了S19抗菌素的理化性质。通过单因子和均匀设计实验，优化菌株Hmp-S19摇瓶发酵条件。确定最佳发酵培养基：玉米粉0.6％，葡萄糖0.1％，豆饼粉0.5％，NaCl 0.3％，KH2PO40.08％，CaCO30.08％，MgSO40.02％；最佳发酵条件：接种龄30h，接种量5％，初始pH7．0，发酵时间96h，装液量100ml／50ml，培养温度28 ℃。应用二剂量法测定519一抗菌素的相对效价，为5154μ/ml，较原始发酵培养基和发酵条件（3364μ/ml）提高了53％。通过pH纸层析和捷克八溶剂系统纸层析试验，初步判定519抗菌素为两性、非水溶性I型抗菌素。Hmp-S19发酵液经预处理、萃取、硅胶柱层析、制备薄层层析等步骤，对S19抗菌素进行分离纯化得粗制品，并进行了液 相色谱一质谱检测。

酵母在石油烃代谢过程中胞外乳化物质的形成及作用研究

本文研究了热带假丝酵母（C. tropicalis）和解脂假丝酵母（C. lipolytica）利用混和正烷烃（C_(10)-C_(18)）生长过程中胞外乳化物的产生及作用。结果表明胞外乳化物质的大量产出现于对数生长后期和生长平衡期，热水抽提菌体所得细胞表面物质具有乳化性能，其乳化性能与细胞生长密切相关，生长旺盛细胞表面具有较高乳化性能。以冷丙酮（3：1）沉淀发酵上清液，获得胞外主要乳化物质，经反复沉淀、透析及冷冻干燥，初步纯化乳化物产率为0.5 g/L，C. tropicslis胞外主要乳化物为脂蛋白-多糖复合物，其中，糖46%、脂40%、蛋白3%。脂由多种中性脂组成，糖单元为果糖及两种未知单糖，蛋白中80%为极性氨基酸，C. lipolytica胞外乳化物质主要是脂-糖蛋白复合物，主要组成：糖66%、脂17%、蛋白6%。脂由中性脂和极性脂组成，糖蛋白组成：糖95、蛋白5%。糖单元为甘露糖、果糖，蛋白中80%为极性氨基酸（主要为成糖氨基酸）。两种胞外乳化物均为水溶性大分子复合物，在低浓度（<10mg/L）即具有良好乳化性能。去除蛋白后的胞外乳化物对烷烃的乳化性能降低90%，pH在中性时，乳化性能最佳。CaCl_2(10-50 mM)，NaCl(1-20%)， EDTA(2.5-10 mM)对C. lipolytica胞外乳化物质的乳化性能影响较大，而对C. tropiclis胞外乳化物影响较小，两种胞外提取物对产生菌利用烃生长有刺激作用。槐糖脂、C. lipolytica胞包提取乳化物对C. tropicalis利用烃的生长有刺激作用，鼠李糖脂、吐温80则表现出抑制作用。胞外生物乳化剂对酵母菌利用烷烃的生长有着重要作用。