骆驼消化道降解吡啶的多样性分析

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1、骆驼消化道降解吡啶的多样性分析1、相关定义1.1、生物多样性概念上所有生物物种的丰富程度,主要包括以下两概念。第一个概 念是指一定区域内物种的丰富度,即在一定时空内,组成生物群落中的物种数,种类越 多,丰富度越大,多样性越大;第二个概念又更深入一步,来源于异质性(heterogenicity), 是指在该时空内,不同物种在数量上的差别,差别越大,群落的多样性就越小,生物多 样性泛指物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性和景观多样性1,一般意义上,人 们经常提到的生物多样性是指物种多样性。 1.2、生物多样性的概念与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的 总和。它包括数以百万计的动物、

2、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环 境形成的复杂的生态系统。因此生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念,包括多个 层次或水平。其中研究较多意义重大的主要有基因多样性、物种多样性、生态系统多样 性和景观多样性 4 个层次 1 。 遗传多样性亦称基因多样性。广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带遗传信 息综合,也就是各种生物所拥有的多种多样的遗传信息。狭义的遗传多样性是指种内个 体之间或一个群体内不同个体的遗传变异综合。遗传多样性的测度是比较复杂的,主要 包括染色体多态性、蛋白质多态性和 DNA 多态性三个方面进行。 物种多样性指的是一个地区物种数的多少和变化,其主要的研究对象包括物

3、种多样 性的现状(包括受威胁现状),物种多样性的形成、演化及维持机制,物种的濒危状况与 灭绝速率及原因,生物区系的特有性,如何对物种进行有效地保护与持续利用等。目前, 我们甚至不能将地球上的物种估计到一个确定的数量级。即使是目前已定名或描述的物 种数目也不十分清楚,一种说法为 140 万种,一种说法为 170 万种 2 。物种水平的生物 多样性编目是了解物种多样性现状包括受威肋、现状及特有程度等的最有效的途径,因 而完成物种多样性编目是一项世界性的艰巨而又急待加强的课题。 生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内 生境差异、生态过程变化的多样性 3 。在一定区域

4、内即使有相似自然条件也存在多种多 样的生态系统。生物群落内部群落之间以及环境之间存在极其复杂的关系,它们主要的 生态过程包括能量流动、物质循环、土壤形成、群落演替、生物间的相互关系等。 景观多样性则是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能 机制和时间动态方面的多样化或变异性。景观是由相互作用的景观要素(landscape element)如嵌块体(patch)、廊道(corridor)和基质(matrix)等所组成的,具有高度空间异 质性的区域,是一个大尺度的宏观系统。早在 1977 年 Whittker 的 多样性即相当于景 观多样性尺度,但只是局限于景观水平的物种丰富度

5、和异质性的研究。有人指出景观多 样性的研究不仅有利于在大尺度上开展生物多样性的理论研究工作,而且在制定区域规 划与管理,评价人类活动对生物多样性的影响和制定保护生物多样性计划等各方面有重 大的意义 4 。 2 1.3、多样性概念 1.3.2.1 景观生态原理中的多样性概念 生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物和微生物) 有 规律地结合所构成稳定生态综合体。 这种多样包括动物、植物、微生物的物种 多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统多样性。 1.3.2.2 景观生态原理中的多样性常用的的指标体系 (1).物种丰富度有关的均匀度指数: PieLou 指数 J=(- ni=1

6、 pilnpi)/lnS (2). 与 物 种 丰 富 度 无 关 的 均 匀 度 指 数 : Alatalo 指 数 Ea=(P2 i)-1-1/exp(-PilnPi)-1 ,物种多样性测定主要有三个空间尺度: 多样性, 多样性, 多样性。 多样性指数主要关注局域均匀生境下的物种数目,因此也被称为 生境内的多样性(within-habitat diversity)。 多样性指数指沿环境梯度,不同生境群落之间物种组成的的相异性 或物种沿环境梯度的更替速率,也被称为生境间的多(between-habitat diversity),控制 多样性的主要生态因子有土壤、地貌及干扰等。 10 不同群落

7、或某环境梯度上不同点之间的共有种越少, 多样性越大。精 确地测定 多样性具有重要的意义。这是因为:它可以指示生境被物种 隔离的程度; 多样性的测定值可以用来比较不同地段的生境多样性; 多样性与 多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。 多样性指数描述一个地区或群落范围内的多样性,指的是地区或群 落范围内物种数量,也被称为区域差异(regional diversity)。主要表示控制流 程的 多样性的生态水和热动力学、气候和物种的形成和演化历史。 (3)费歇尔和普雷斯顿的方法所表示的多样性指数仅包括种的多寡一 方面。香农-威纳指数和辛普森指数则包括了测量群落的异质性。香农-威 纳指数借

8、用了信息论方法。 香农-威纳指数的公式是:H=-(Pi)(log2Pi) 其中,H=样品的信息含量(彼得/个体)=群落的多样性指数,S=种数, Pi=样品中属于第 i 种的个体的比例,如样品总个体数为 N,第 i 种个体数为 ni,则 Pi=ni/N 。 在香农-威纳指数中,包含着两个成分:种数;各种间个体分配的 均匀性(equiability 或 evenness)。各种之间,个体分配越均匀,H 值就越 大。如果每一个体都属于不同的种,多样性指数就最大;如果每一个体都 属于同一种,则其多样性指数就最小29。 1.4、金属腐蚀的定义 金属材料由于周围介质作用而导致的损坏,被称为金属腐蚀。腐蚀过

9、程一般通过两 种途径进行:化学腐蚀和电化学腐蚀。 化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。 电化学腐蚀:金属材料(合金或不纯的金属)与电解质溶液接触,通过电极反应产 生的腐蚀。 1.5、费米共振的定义和研究方法 2.1.1 费米共振的定义2.1.1 费米共振的定义 分子振动光谱中费米共振是一个非常普遍的现象,特别是在拉曼光谱和红外 光谱中17。 Fermi 共振拥有相同的对称性的两个振动状态,两振动能级由于 相差很小而发生偶然简并,从而产生耦合共振。发生共振的两个振动能级因前面 所说的耦合共振而分离,产生的能量传递(如图 2.1)18。 图 2.1 Fermi 共振中振动态的

10、耦合示意图 Fermi 共振的发生,是由于分子的基频振动能级和另一个倍频能级发生简 并,而且具有相同的振动模式。 在实践中,由于分子振动是非谐振性的,除了基频峰和分子光谱的倍频峰之 间能产生 Fermi 共振之外,基频峰与和频峰、差频峰之间也能产生 Fermi 共振。 在物质中,有 3n-6 个简正振动模式存在于非线性分子中、3n-5 个简正振动模式 存在于线性分子中,由于这些振动的相互作用是由分子振动的非简谐性导致的, 振动的和频峰和差频峰从此产生。 和频峰是指这样一个光谱峰,它约等于两个基频峰频率的代数和。可以简单 - 8 - 地解释为,分子偶极矩变化的变得复杂是分子振动的非谐振性的作用产

11、生的,当 光子的频率大于或等于两个基带频率的频率和时,这两个基频可在同一时间被激 发,并产生一个新能级,即和频能级。和频峰是由基态到激发态的跃迁现象,两 个基频峰的代数和一般高于和频峰的值,是由于受到分子振动的非谐振性的影 响,和频峰的谱线强度比较弱。 差频峰是谱线频率恰好与两个谱线的频率的差值相等的谱线。差频峰是分子 从激发状态简正振动模态向另一个简正振动模态的激发态的跃迁,即发射或吸收 的能量差之间所产生的谱峰,这就是差频峰不同于和频峰的产生机理之处。差频 峰的两个显著不同与倍频峰之处在于:第一,使用的数学推导可以证明,差频峰 没有新能级产生。差频峰频率与两个频率的差值大小是完全相等的。第

12、二,处于 激发态的分子在室温温度下很少存在,因此差频峰并不总是发生。这是因为,差 频峰是从分子激发态向另一个激发态的跃迁所产生的,温度越低,分子激发态的 数目减少,所以温度降低,差频峰的强度也随之降低17。 1.6、造影剂的定义和优点 由超声造影的定义可知超声造影剂在超声造影诊断中起到至关重要的作用。 因此对超声造影剂的制备及其性能进行研究是非常有意义的。 超声造影剂(ultrasound contrast agent)简称 UCA,是一类能显著增强超声 背向散射强度的化学制剂。其主要成分是微气泡,一般直径为 2-8m,可以通过 肺循环。 使用UCA进行超声检测具有的优点是:操作简便、无损性、

13、无离子辐射、成 像效果好、适用面广等,因此在医学临床检测中得到了越来越多的应用53-55。 理想的超声造影剂需满足的条件有以下四点: (1)安全无害,对生物体没有毒副作用,要有良好的生物可降解性和生物相 容性;(2)方便使用,可通过静脉注射,操作简单;(3)微泡尺寸要小于8微米,这 样可保持恒定并且通过肺部毛细血管循环。否则会堵塞毛细血管,引起肺部血栓; (4)反射性好,增强多普勒信号。 1.7、缓/控释肥定义和作用 所谓缓/控释肥料是指通过控制养分释放的速率、模式及持续期以达到缓/控释养分 目的肥料。关于缓/控释肥的概念和定义已有大量文献报道(Christiansen C B et al,

14、1988; Fujita T et al, 1989; JarrellW M and Boersma L, 1980)。Trenkel(1997)在1997年曾提出 缓/控释肥应具备的具体标准。我国缓/控释肥料国家标准规定,在25温度下,肥料必 须达到如下几个条件:(1)24h内肥料中的养分释放率不超过15%;(2)28d内养分释 放率不超过80%;(3)在规定时间内,养分释放率不低于80%。专用缓/控释肥的养分 释放曲线应与相应作物的养分吸收曲线相吻合,因为真正意义上的控释肥就是应该要达 到肥料的养分释放速率与作物养分吸收相同步(许秀成等, 2000; 张民等, 2004)。缓/ 6 控释肥

15、与传统肥料相比,具有很多的优点,主要可归结为:(1)提高养分利用率,减 少养分流失(Richards D L et al, 2004);(2)提高养分元素有效性(Hagin J et al, 1993); (3)减少环境污染(Easton Z M et al, 2004; Hauck R D, 1985);(4)控制肥料养分释 放形态,满足作物生长需要(Bock B R, 1986; Robert L et al, 1994);(5)减少施肥和 人力成本(Fujita T et al, 1989);(6)减少养分胁迫和毒害,提高作物发芽率和作物品 质,减少叶片灼伤、机械损伤及病害感染(Jaco

16、bs D F et al, 2005; Shoji S et al, 1992)。 1.8、生物降解性高分子材料的定义和分类 1.2.1 生物降解高分子材料的定义1.2.1 生物降解高分子材料的定义 生物降解高分子材料,亦称之为”绿色生态高分子”,是指在一定的条件下、 一定的时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的高分子材料5。生物降解 是一个自然分解过程,在自然环境中通过微生物的作用,有机物转化为简单的 化合物、矿物质,重新参与自然循环。目前已经商业化的可生物降解聚合物主 要有脂肪族聚酯、聚醚、聚乙烯醇和聚多糖6-7。 1.9、() 并发症及其定义 并发症主要有腹痛、出血、穿孔、消化道狭窄梗

17、阻、吸入性肺炎等26。出血包 括急性术中出血及术后延迟出血,急性术中出血又分为少量和大量出血。急性术中少 量出血是指术中创面渗血或喷射性出血持续1 min以上、内镜能成功止血;急性术中 大量出血是指术中活动性渗血或喷射性出血内镜下止血困难、需中断手术和(或)需输 血治疗;延迟出血是指术后24hr-30 d内出现呕血或黑便等临床症状和(或)血红蛋白下 降20 g/L且需内镜下急诊止血。穿孔是指内镜下消化道管壁穿孔、造影剂外泄或腹 部立位平片显示腹腔内存在游离气体。 1.10、生态旅游的概念和发展现状 生态旅游最初源于人类环境伦理观的觉醒,1983 年美国学者赫克托首先提出了 生态旅游这一概念 (

18、Wikipedia, 2010)。1998 年 8 月,国家旅游局和世界旅游组织又 在昆明联合举办了生态旅游高级研讨会。会议认为,生态旅游是以观赏和感受生态环 境、普及生态知识、维护生态平衡为目的的一种新型绿色旅游消费形式,应该大力发 展,是地区可持续发展的一项重要手段。然而不同的团体对生态旅游的认识也存在很 大的差异,环保主义者认为生态旅游是在自然原生态的基础上,实现资源的可持续利 用、社会的可持续发展、生物多样性的保护和对大众环保科普教育。然而一些政府部 门和利益集团则认为生态旅游是一种以自然为基础的等同于其他形式的旅游模式。他 们以获得利益为目的对自然资源进行大规模的开发与利用,进行所谓

19、的生态旅游 (Wikipedia,2010)。 自从 1992 年联合国环境发展大会通过了里约热内卢环境与发展宣言和21 世纪议程,可持续性发展理念已经成为全世界各国的共识。目前,可持续性发展已 经成为我国的一项基本国策。生态旅游的发展能很好体现可持续性旅游发展的原则, 代表了可持续发展的一个重要方向(郑鹰,2009),也能促进保护工作的推进(Wunders, 2000; Salafasky et al., 2001; Watkins, 2002)。由此一些与之相关的旅游企业对生态旅游 表现出了极大地热情,实际上生产者将生态旅游作为一种营销手段,没有从根本意义 2 前言 上去坚持生态旅游的基本

20、原则,不少地方政府也仅仅是把生态旅游作为一种拉动地方 经济的一个项目进行推广,对生态旅游的理解也仅仅停留在以”自然为基础”、使用 自然资源上,以发展大众旅游的思路来发展生态旅游。”上项目、铺摊子”,大搞各 种设施建设,造成了很多地方的生态环境的破坏(郭舒,2002)。 我国生态旅游虽然比某些发达国家起步晚,但发展势头迅猛(徐秀杰,2007; Wikipedia,2010)。自上述会议将 1999 年定为生态环境年后,全国各省市尤其是西 部已经向国家申报了一批生态旅游重点景区和景点,如:四川九寨沟、长江三峡,内 蒙呼伦贝尔草原以及迪庆的普达措和塔城滇金丝猴国家公园等 (李育冬,2006)。 然而

21、,生态旅游资源都具有一定的脆弱性,极易受到外界的破坏从而失去本身的 平衡性和坚强性,并导致生态旅游资源的丧失和消亡(田喜洲,2001; Wikipedia. 2010)。因此,要真正实现可持续的生态旅游政策,必须在发展生态旅游的过程中注 重生态旅游的规划,规避导致生态旅游资源脆弱性的风险;强化环境管理,增强环保 意识;科学合理地制定旅游管理政策。尤其是灵长类等大型兽类在生态旅游中总是作 为各种国家公园的首选内容进行展示,所以不成熟的生态旅游活动会对灵长类等大型 兽类产生一定影响及危害,保护的初衷可能没法实现反而会适得其反。 1.11、() 诊断标准及名词定义 1、ESD的疗效评价标准及定义4,

22、5 组织学评价标准:标本固定后每间距2mm切片,保证任何一个切片的长度都大于 相邻切片中癌肿的长度,在横轴和纵轴每个切片边缘均未见癌细胞。组织学完全治愈 性切除(curaA):整块一次性切除标本切缘及基底均无异型细胞;可能治愈性切除(cura B): 切缘可能存在异型细胞;组织学非治愈性切除(cura C):整块一次性切除标本切 缘和(或)基底有异型细胞或分块切除标本。 住院时间:定义为内镜操作日期与出院日期之间的住院天数以及因并发症再次入 院的住院天数。 随访:局部复发,ESD术后6个月以上肿瘤在切除部位及周围1cm内生长。残留, ESD术后6个月内经病理证实肿瘤在原切除部位及周围1cm内生

23、长。异时病灶,病灶 出现在以上两者部位以外。 2、消化道早癌、癌前病变的定义及诊断标准: 消化道早癌指局限于消化道黏膜下组织,未侵犯固有肌层,没有淋巴转移的浅表 型癌,包括粘膜内癌和粘膜下浅层癌。需要指出的是,早期胃癌(early gastric cancer, EGC)对淋巴结是否有转移没有要求6。本研究所指消化道癌前病变指上皮内瘤变(包 括低级别上皮内瘤变和高级别上皮内瘤变)7,Barrett食管,腺瘤等。胃肠道间叶源 性肿瘤(Gastrointestinal mesenchymal tumor,GIMT)指胃肠道所有非淋巴、非上皮的软 组织肿瘤,包括胃肠道间质瘤、平滑肌瘤、异位胰腺,神经

24、源性肿瘤等。 诊断标准:将ESD术后组织病理结果作为诊断分型与对照的”金标准”。 (四)器械与方法 1、器械 采用Olympus公司GIF-H 260或Q260型胃镜,针状刀( KD-10Q-1),Olympus KD-610L型IT刀、Hook刀( KD-620LR),Flex刀(KD-630L),透明帽(D201-10704), Coagrasper止血钳( FD-410LR)及ERBE ICC-200等。 2、ESD方法 - 9 - 第二军医大学硕士学位论文 所有患者均应签署知情同意书及手术自愿书。术前评价:消化道早癌病例术前采 用超声内镜、放大内镜结合窄带成像技术(ME-NBI)或CT

25、了解病灶的大小、形态, 确定病灶的浸润深度,有无淋巴结转移;浅表性GIMT病例术前行超声胃镜明确起源 于固有肌层以上8,9。染色:以0.2%靛胭脂或卢氏液染色显示肿瘤的内镜分型及边 界。标记:应用Flex刀或针状刀于病灶边缘0.5cm进行电凝标记。黏膜下注射:采用5% 果糖、10%甘油、靛胭脂、肾上腺素和0.9%氯化钠混合溶液行黏膜下注射。每点2 mL, 可以重复注射直至病灶明显抬起。若病变侵犯到黏膜下层,则注射后不会明显抬起, 则停止ESD选择开腹手术治疗。切开病变外侧缘黏膜:应用Hook刀或IT刀沿病灶边缘 标点切开黏膜。剥离病变:应用Hook刀或IT沿病灶外侧进行环形剥离,术程中及时 追

26、加黏膜下注射以维持病灶的充分抬举及保持剥离视野清晰。创面处理:对黏膜缺损 创面可见血管以热活检钳、氩离子血浆凝固(argon plasma coagulation,APC)术等行预 防性止血, 较大裸露血管以止血夹夹闭,最后确认完全止血。标本处理:将切下的 病变组织用大头针固定于平板上,10%甲醛固定后及时送病理检查。详细记录抬举征 情况、操作时间、操作部位、切除组织大小、应用止血夹数量,及有无急性术中出血、 穿孔、呼吸困难等并发症。 (五)术后处理 术后第l天禁食、水,常规抗感染、止血,静脉营养,应用质子泵抑制剂及胃粘 膜保护剂对止血和预防出血有益10;密切观察血压、脉搏、呼吸、心电图等变化

27、; 如临床表现及相关检查无异常,术后第2天进食流质。1周后复查内镜以了解ESD后黏 膜缺损创面的愈合情况。记录术后生命体征,有无腹痛、黑便、呕血、发热,血常规, 淀粉酶,术后病理结果,住院日期等指标。出院后口服胃黏膜保护剂和质子泵抑制剂 2个月,直至黏膜缺损创面愈合。 (六)随访 术后l、2、6、12个月各复查1次胃镜,以后每年复查1次。采取门诊随访与电话 随访相结合。尽可能获得详细的临床资料。内容包括:出院后是否有腹痛、反酸、烧 心等消化道症状,是否有呕血、黑便,复查胃镜及内镜下病理活检结果,必要时行B 超及CT检查明确是否有复发或转移。 (七)统计学处理 统计分析采用SPSSl6.0软件,

28、连续变量以x+s表示,非正态分布变量用中位数 - 10 - 内镜粘膜下剥离术治疗消化道疾病的疗效及安全性分析 (Median,M)表示。定性资料采用Fisher确切概率法进行统计检验(当最小理论频数 小于1或理论频数1-5)比例大于20%时),其余采用卡方检验(当RC表理论频 数1-5)比例小于20%或四格表最小理论频数1-5)时,采用连续性校正法)。 单因素筛选采用定量资料的Mann-Whitney U检验,多因素采用logistic逐步回归, Forward Stepwise,Wald卡方检验。P2、相关背景2.1、本项目的立题背景和研究意义 农药在现代化农业发展过程中发挥了重要作用,据估

29、计如果不使用农药,农作 物受病虫害的影响将会减产一半以上。但是大量的施用农药,仅有很少一部分作用 于靶标,大部分残留于植物表面和散落到土壤中。我国加入 WTO 后,虽然理论上拆 除了向发达国家出口的贸易壁垒,但实际上,一些发达国家仍以保护健康和环境的 名义向我国多种农副产品树起了”绿色壁垒”,农药残留将我国的农副产品拒之于 门外。农药的施用不仅能够杀灭害虫或植物病原菌,而且对其他叶际微生物的影响 也是非常直接。因此,研究油菜叶际微生物群落的多样性主要有以下几个目的:1) 富集、筛选植物的叶际微生物菌株;2)分离、纯化并鉴定植物叶际微生物;3)发现对 农药残留具有降解作用的叶际微生物,为加快残留

30、农药降解提供手段。因此研究农 药施用对叶际微生物的群落的影响可以为叶际微生物生态学的全面深入研究奠定基 础,为绿色农业的发展和环境保护提供依据,具有重要的理论意义和实际意义。所 以,本文拟以微生物生态学的方法,对植物叶际微生物进行如下研究: 1) 首先在温室内培育,分析油菜叶际微生物的多样性,采用传统的培养方法来 7 调查油菜叶际微生物的群落结构特征。 2) 采用菌液培养方法,检测油菜叶际微生物对敌敌畏农药的降解率,寻找能够 快速降解敌敌畏的微生物,期望能够有效的解决农药残留问题。 3) 采用分子生物学方法对油菜叶际可培养细菌的 16S rDNA 序列进行分析,鉴 定细菌的菌株。 4) 研究一

31、株从土壤中分离、筛选的类球红细菌(编号为 EBL0706)在水溶液中降 解敌敌畏的特性,在不同的浓度、pH 值、温度等条件下,对敌敌畏降解率的影响, 并初步阐述其讲解机理。 8 第 2 章 油菜叶际可培养微生物的多样性 目前,国际上相关领域科研人员用微生物分子生态学方法对土壤、水体、人和 动物肠道等环境的微生物群落结构和生态功能研究已取得了大量成果。但是对叶际 微生物生态学的研究工作在国际上才刚刚起步,而且对叶际微生物的研究主要是集 中在植物病原微生物的行为和控制方面,很多植物病原菌已经得到纯培养,也有许 多专性寄生的病原菌在活体植物上得到保存42,43。但是,迄今为止可培养微生物不 到总微生

32、物种类的 10%,对于那些尚不可培养的微生物以及非病原叶际微生物的特 性了解甚少,这些微生物不仅数量和种类非常多,而且对于植物的生长发育以及病 虫害防治起着非常重要作用44。目前,对这些非病原微生物(尤其是大量存在且尚不 可培养的微生物)在叶际的群落特征和生态功能了解甚少。 在本研究中,选用人们常食用的油菜为研究植物。运用可培养方法研究了油菜 叶际微生物的群落结构,目的是了解油菜叶际微生物群落组成特点,建立起油菜叶 际微生物的菌库。 2.2、沈抚灌区历史背景 沈抚灌区位于辽宁省沈阳和抚顺两市的近郊区,其上游和中游地区从 20 世纪 40 年 代末就已经开始接受主要来自抚顺石油二厂的污水灌溉。从

33、 1960 年开始正式修建沈抚 灌渠,始自抚顺市石油二厂,沿途接纳抚顺市数十家企业排放的工业废水和生活污水, 总计约 25 万吨,于沈阳市东陵区深井子镇进入沈阳,最后汇入太子河5。全长 70km, 流经沈阳和抚顺 2 市 4 县区的 11 个乡镇,是当时国内最早和最大的污水灌渠6-8。到 1985 年,沈抚两地灌溉面积达 1 万 hm2,成为中国最大的石油类污水灌区5,9。当初,建渠的 目的主要是将抚顺的生活污水和工业废水引出,以保护沈、抚两市沿浑河的水源。起初, 灌渠流域内的农作物不仅长势好且产量增加,人们称誉灌渠为”大米河”。这对于正处于 “三年自然灾害”时期的我国而言,沈抚灌渠成为利用污

34、水”变废为宝”灌溉农田的典型。 据专家分析,当初的沈抚灌渠所接纳的主要是生活污水,而几家石油企业排出的含氨、 氮等成分的废水,其功效相当于现在的化肥。但是随着工业的迅猛发展和人口的增加, 大量超标污水未经处理长年直接排入灌渠中,导致灌渠内水质日趋恶化6。 由于长期使用灌渠污水进行灌溉,在沈抚灌渠上游地区,造成了水稻秧苗生长速度 缓慢、烂根、粒瘪等现象,产出的大米口感差,有浓重的石油味。长期污灌给土壤和农 作物造成严重污染的同时,也使地下水和地表水水质受到了严重的影响。据统计,该地 区已有 400 多眼井受到不同程度的污染5。 20 世纪 80 年代,随着人们对污水灌溉危害认识和政府重视的加强,

35、沈抚污灌区逐 步开始了清水灌溉改造和清污分流工程建设,整个污灌区于 2000 年基本实现了区内农 田的清水灌溉。但由于辽沈地区水资源短缺,个别地区污灌现象仍然存在。自 2002 年 开始,沈阳市全面停止污水溉灌,种植蓖麻、甜高梁等工业原料用植物,栽培苗木、草 种等园林绿化及防风固沙的植物,并配合使用降解污染能力较强的菌肥,以加速污染物 降解与合理分散,最终达到治理污染与有效利用土地资源的目的5。 2.3、有机磷降解酶及其基因的相关背景介绍 2.1 有机磷农药简介2.1 有机磷农药简介 有机磷农药是农药中的主要类别,自从 1944 年德国拜耳公司首先发现有机磷化 合物具有杀虫特性并制造出第一种杀

36、虫剂”1605-对硫磷”以来,有机磷农药作为一 类高效、广谱的杀虫剂被广泛应用于农业生产、植物保护中,对水稻、 棉花、 玉米 等农作物上的多种害虫的防治。大幅度的提高了农作物的产量,为人类社会作出了巨 大的贡献。2007 年国内共完成农药产量 173.1 万吨(按有效成分计),比 2006 年增 长 24.3%,我国因此首次超过美国,成为世界第一大农药生产国 4 ,其中有机磷农药 占整个农药产量的 30%左右。 有机磷农药含有三个磷酯键,通常被称为磷酸三酯。一般有机磷农药可以分为两 种类型,一种是磷通过双键与氧结合,形成磷氧双键,如甲胺磷,氧化乐果,敌敌畏 等;另一种是磷通过双键与硫结合,形成

37、硫磷双键,如对硫磷,甲基对硫磷,水胺硫 磷,毒死蜱等。 与当年广泛用于杀虫剂的有机氯类农药相比,有机磷农药在环境中残留时间较 短,因此曾一直被认为是一种污染较小的农药。但是这些年来通过对有机磷农药的生 理毒性研究发现,它对人类和非目标有机体的损害作用巨大,已造成了严重的全球性 环境污染和生态破坏,在发展中国家尤为严重。有机磷农药通过烷基化作用与生物体 内的胆碱酯酶结合,形成较稳定的磷酰化胆碱酯酶,导致胆碱酯酶失去活性,丧失对 乙酰胆碱的分解能力,造成生物体内乙酰胆碱的堆积,引起神经传导生理功能紊乱 (5) 。 急性中毒可引起肌肉痉挛、瞳孔收缩、呼吸困难,甚至引发死亡。低剂量的有机磷农 药对人和

38、动物可产生慢性中毒,会引发神经系统,内分泌系统,生殖系统等的多种疾 病 3 。对氧磷对人的致死量在 16mg kg-1, VX 毒剂更是在 1mg kg-1 情况下就能让人 致死 (6.7) 。 随着有机磷农药的广泛使用,越来越多的环境问题、人类健康问题、可持续发展 问题慢慢凸显出来 8.9.10.11 。由于甲基对硫磷的高毒性,近年来已被禁止在蔬菜、水果 上使用,但在农产品的进出口贸易、食品和环境安全的监督检测中,甲基对硫磷类高 毒化合物仍然是常规检测的重要污染物。在国内,甲基对硫磷是农业生产中被普遍使 用的有机磷农药之一,该农药残留超标引发的食品安全问题已严重制约了农产品出 口。因此,人们

39、迫切需要一种能够有效降解甲基对硫磷的方法。 2.4、课题研究的背景、目的和意义 1.5.1 研究背景1.5.1 研究背景 目前许多城市水体,尤其是河道水体,不仅受到富营养化的影响,同时还 受到了工业废水以特别是难降解有机物的污染,表现出复合污染的特征。对于 含有工业污染物特别是难降解有机物的复合污染地表水体而言,其处理难度十 分巨大,这类污染水体不利于常规的生物处理方法。 根据我们的监测和分析,发现上海市区内的许多呈现富营养化的河道水体 中均含有一些难降解的有机污染物。其中的有机污染物不仅难以被好氧生物膜 所氧化和降解,甚至难以被强氧化剂重铬酸钾(K2Cr2O7)所氧化和降解。但 经过光催化作

40、用后,这些有机污染物分子结构发生了变化,生化性有所提高。 12 上海师范大学硕士学位论文 第一章 前言 具体表现为在一定条件下,对该水体进行光催化,其 COD 会呈现出明显上升然 后下降的波动式变化。基于这点,本课题提出借助光催化氧化提高地表水中难 降解有机物的可生化新。 2.5、海洋来源的真菌多样性研究的背景及意义它同真菌的鉴定,真菌的分类 一起,是对真菌分类学从三个水平层次上的认知。系统发育学是研究物种的形成、 物种之间的进化关系的一门科学,而系统发育树则是以基因序列为基础,以图的 形式来清晰的表明生物多样性。通过系统发育研究,构建的系统发育树,可以了 解物种之间的进化历史,进行物种差异性

41、研究,确定物群的划分,探索生命的起 源,探索未知基因的功能和进行微生物生态学的研究1。 随着科技的进步与时代的发展,人们对微生物的多样性的认知越来越深刻。 海洋是生命的摇篮,地球表面的四分之三都是海洋,它包容了世界上所有可能类 型的微生物2。海洋微生物,特别是海洋来源的真菌,是海洋微生物环境中的一 个重要组成部分,同时也被认为是一些结构新颖、活性显著的代谢产物的潜在源 泉。这些次级代谢产物使得人们对海洋真菌的研究达到了一个非常高的境界,对 海洋微生物也越来越重视。因而,真菌可能会成为海洋药用化合物的巨大来源库 3,4。从海洋环境中寻找能够产生较好药用活性化合物的真菌的筛选成为一种必 然的要求。

42、近年来,克隆种属特异性的PCR和基因文库的建设,为分析环境中微 生物的多样性,检测存在量较少的微生物和提高生物样品的有效性提供了一个新 的方法5.6。同时,这些方法为我们描述真菌的多样性,甚至在一些从表面上来 看非常受限制的一些栖息环境的真菌的多样性,成为可能。为了准确的评价真菌 的多样性,围绕着系统发育的多样性,物种的丰富度和均匀度的研究是研究的第 一步7。 真菌普遍存在于海洋环境中,如海水,海泥,红树林植物,海洋的动植物等。 然而,海洋真菌的生态学意义经常被人们所忽视、低估8。相对于陆生环境来源 的真菌来说,人们对海洋来源的真菌的生态学意义了解的相对较少。海洋来源的 真菌在海洋环境中扮演中

43、重要的生态学角色,对各种营养物质的循环利用,死亡 动、植物组织的分解等方面都承担了重要的任务,此外,一些特定的海洋真菌还 1 是很多海洋动物和植物的致病菌9-11。尽管很多海洋来源的真菌的次级代谢产物 已经被调查研究,但是它们仍然是尚未被完全开发利用的一个群体12,13。 对海洋来源的真菌的研究中以海绵和珊瑚居多,他们中分离的很多次级代谢 产物具有较好的药用价值,其共附生来源的真菌的次级代谢产物的研究非常丰 富。但是对海葵这种无脊椎动物的来源的真菌的研究很少。海葵属于动物界,腔 肠动物门(Coelenterata),珊瑚虫纲(Anthozoa),海葵目(Actiniaria),是我国海 域常见

44、的一种腔肠动物。海葵具有特殊的生理结构,在我国,海葵这种无脊椎动 物有13科75属,在珊瑚礁生态系统中储量丰富。从上世纪八十年代开始,大量的 多肽物质从海葵的触手中分离鉴定,它们多为神经毒素、细胞毒素,作为刺激因 子以及具溶细胞作用14。此外我们从海葵中还发现了一些甘油酯、甾醇、倍半 萜类、生物碱等一些小分子物质。在海葵中发现的所有化合物中,尤其突出的就 是海葵毒素,它是潜在的抗肿瘤药物和强心药物15。其中最为著名的例子便是 毒性超强且有极强抗肿瘤活性和冠状动脉收缩作用的沙群海葵毒素(Palytoxin) 16。这些具有良好药用价值的活性天然产物,使得海葵成为海洋天然产物化学 研究热点之一。

45、海葵与珊瑚、海绵等腔肠动物相似,其也含有丰富的孔隙结构,许多微生物 与其存在复杂的生存关系。对珊瑚礁生态系统中,对珊瑚、海绵等无脊椎动物中 共附生真菌的研究发现了很多具有良好生物活性的真菌,这启发我们研究海葵来 源的真菌。文献调研发现,对海葵来源的真菌次级代谢产物的研究较少。蒋亭17 从Anthopleura xanthogrammica来源的真菌Aspergillus flavipes的菌体中,分离到 了一系列的脑苷脂类化合物,包括两个新化合物flavicerebrosides A 、B和脑苷脂 C、D(31-34)(如图1-1)。 2 OH R1CH3 NH R2 HO OH 1 R1=

46、R HOO HO 图1-1化合物1-4的结构 Fig 1-1 The structures of compounds 1-4 本课题组的杨凯琳硕士对海葵来源的真菌Nigrospora sp.的代谢产物进行研 究18,从中分到了一系列的氢化蒽醌和蒽醌类化合物,并合成了一些反应衍生 物(5-22)。化合物10是化合物9的乙酰化产物,它对蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus 的最小抑制浓度为48.8 nM,其与阳性对照药环丙沙星的药效相当(MIC = 1250 nM)。刘晨临19等人对采自中国青岛潮间带海域的海葵样品的真菌进行研究,研 究其抑菌物质,筛选了三株活性较好的真菌菌株,分别是两株 P

47、hozopus sp(.13-4 和7-1)以及一株 Fusarium sp.9b-1. 图 1-2 化合物 5-22 的结构 Fig 1-2 The structures of compounds 5-22 研究海洋来源的真菌的多样性,构建系统发育树,对研究病原菌的分类、鉴 3 定、海洋潜在物种的发现、真菌与宿主的生态学关系以及发现新的活性海洋药用 化合物资源都具有重要意义。 2.6、住宅单体多样性策略研究背景 城市住区的生活多样化研究的城市规划理论的核心是”平等”与”差异”, 主张关注城市群体的多样性,对空间、经济和社会关系进行探讨,对家庭、社区 和城市之间关系进行研究。强调规划应当满足妇

48、女、儿童、老人、残障人士等弱 势群体的不同需要,关注其被地理、政治、种族、阶级和文化分异所隔离的现状。 我国目前己经进入一个多元化的社会。多元化不仅仅指价值观和民族的差异, 同时也与阶层、性别、宗教、文化等因素有关。而这些因素的影响在我国目前大 规模的人口迁移中表现得越来越明显。规划人员对日益多元化的社会现状缺乏深 入的调查研究,从而使城市规划的配套设施和规范不能针对城市人群的不同需要 提出科学、合理的细分标准,再加上经济因素的考虑和崇尚理想主义的设计,就 导致许多居住区虽然在设计上符合设计标准、规范和法规,却无法满足不同人群, 特别是特殊人群实际生活的需求。为了改善目前这种规划与现实脱节的状

49、况,规 划者应当切实在各类群体中做好沟通、对话的工作,进而对各种不同的价值观、 生活方式和文化传统在空间层面上寻求解释,并将这些内容转化为不同的空间形 态。 2.7、当代写意人物画线型语言多样性的形成背景 2.1 传统与外来文化的影响2.1 传统与外来文化的影响 写意人物画相对于山水画、花鸟画,在当今社会不仅引起了更为广泛的关注, 也取得了更大的发展。二十世纪至今,西方古典画法被广泛应用于国画,在一定 程度上促进写意人物画的发展,但也引发了中西文化是否融合、怎样融合等一系 列问题的讨论。随着西方表现主义、抽象主义等现代绘画风格对中国画产生的广 泛影响,中国画界也经历了由最初对西方绘画方式的全盘

50、接受到正视西方绘画影 响并且有选择接受这一转变。虽然争论越来越激烈,但写意人物画从表现题材到 表现方式及工具的应用却在不断地改变,自然也造就了当今写意人物画的多样 性。 本文从写意人物画线型语言入手,既是因为”线”作为中国画的最基本构成 元素,也是因为中国写意画有着重视”笔法”这一线型语言的外在表现形式的特 殊传统。魏晋时期”瘦骨清象”的社会风气影响着中国画对人物的描绘,在注重 结构描绘和表现”风韵”的要求下,注意笔法的细劲和转折。从顾恺之起,确立 了”笔”在绘画中的地位,线条也具有了自身的形式美感,并成为中国绘画的灵 魂,线从对形的依附中独立出来。谢赫”六法”中对”骨法用笔”的这一规定, 奠

51、定了以”笔”为支柱的一系列中国画的理论基础。这里的”骨气”只是强调了 对用笔这一方式所提出的理论,比之顾恺之所提略去了”风韵”这一表现,使”骨 法用笔”更加纯粹,线的功能及表现方式也更加明朗。笔法的确立,正是对线的 形态做出的硬性规定。宋代”文人画”开始,书法用笔的原则引入到绘画领域。 明清时,人物画家辈出,皆以书法入画法,使写意人物画有了进一步的发展。 伴随对西方造型观念的吸收,部分画家开始思索写意人物画在造型方式及思 维上的一些问题,以徐悲鸿为代表的画家,将素描观念引入写意人物画中,造型 的写实与准确成了评判写意人物画的首要标准。线依附于造型相对退居次要位 置。徐悲鸿的写实画风对二十世纪五

52、十到七十年代的中国画创作产生了深远的影 响。与徐悲鸿相比,林风眠则对中西绘画的各种样式有着全面而深刻的理解。他 将造型与线并置,对传统笔法做出了进一步的发展与创新。为了体现线的流畅性, 他将壁画及青花瓷绘中湿润流畅的露锋线用于人物的表现上,与传统一波三折的 书法用笔是不同的表现方法。线与造型皆从属于绘画整体的意境传达,可谓是对 传统写意绘画精神的一个把握。他继承了传统的中国画最基本的造型要素,同时 用对西方现代艺术的理解来重新释读中国的民间艺术。这些也正体现了他的艺术 第 4 页,共 26 页 主张:东方艺术,形式上构成倾于主观方面,常常因为形式过于不发达反而不能 表现情绪上之所需求,把艺术陷

53、于无聊时的戏笔。林风眠对于线的应用具有超前 的思想理论,在当时广泛受西方写实绘画思想影响的环境下,做出了自己的独立 判断,并将之用于绘画实践。林风眠的艺术风格鲜明,既没有丧失水墨画独特的 韵味,同时在水墨画的变革中,留给了后人比徐悲鸿更大的启迪。 二十世纪五六十年代,写意人物画更加注重的仍是造型与笔墨方法相互间的 融合,不论是偏重速写表达的叶浅予、黄胄,还是以素描表现体面辅以山水皴法 的蒋兆和、王盛烈、刘文西、李斛或是更多偏重笔墨淋漓,以及以方增先、刘国 辉、吴山明等为代表的带有地域特征的南方画派,在造型和笔墨的处理上,依旧 是在书写笔法的范围内塑造形体。 直到二十世纪八十年代,画家吴冠中陆续

54、发表了有关绘画形式美的随笔文 章,以至后来旗帜鲜明地强调形式美的独立性。从而引发了美术界关于形式美, 抽象美,内容与形式的争论。吴冠中以自己长期对中西绘画的研究,将形式美自 然地运用于绘画中,开启了抽象水墨的先河,对之后水墨人物画的发展在思想上 起到了一定的影响。整个八十年代,画家更多考虑的是如何将西方的绘画形式来 改造传统的笔墨体系,创新成了当时的主流思想。著名的水墨画家卢沉对将西方 现代艺术的某些手法与传统人物画的线墨体系相结合的方式持以肯定的观点,也 影响了大批艺术家在保持笔墨特点的同时,对画面构成,人物造型等方面大做文 章。 九十年代后,经过一个纯粹接纳西方绘画观念的潮流后,越来越多的

55、画家开 始冷静分析,将目光又重新投注到本民族文化中,既不单纯地强调坚持民族性, 也不再单纯地搬用西方现代艺术,而是在试图将两者以更好形式融合的同时,注 重自身情绪的表达。多种工具的使用将写意人物画推向更广阔的空间。由此,线 型语言在写意人物画中的表现形式也变得日趋多样性。 2.8、选题背景 对生物矿化的研究虽已经历几十年的发展,并取得一些成就。但由于其复杂 性且难以在位研究,所以目前对生物矿化的了解还处于较低水平,仍有许多问题 没有解决。如:影响晶体成核、生长、及决定矿物最终结构、形貌、大小的因素 生物矿化机理等。 仿生合成技术为制备实用新型的无机材料提供了新的化学方法。使材料合成 朝着分子设

56、计和化学”裁剪”的方向发展。仿生合成在无机材料制备方面有着巨 大的应用潜力,近几年来无机材料的仿生合成已成为材料化学研究的前沿和热点 。 碳酸钙作为最广泛的生物矿化材料,在自然界中广泛存在。同时它也是一种 重要的无机材料,作为添加剂广泛用于橡胶、塑料、油墨、造纸、食品、医药等 部门。在自然界中,生物矿化可形成结构优异的有机无机复合材料。 开展本课题的研究就是在不同反应体系中,研究不同物相和形貌的碳酸钙晶 体的形成过程,推测碳酸钙仿生材料的形成机理。为制备新型功能材料和更深入 探索生物矿化机理奠定理论基础。 2.9、钛电极体系的研究背景 1.2.1 金属钛简介1.2.1 金属钛简介 钛(Ti)是

57、一种重要的过渡金属,因为钛及其合金具有密度小,比刚度高,抗腐 蚀性强,耐热性好等诸多优特性,近年来被认为是继铜、铁之后最重要的过渡金属之 一,是一种新型的具有发展前途的结构材料,已经在航空航天、石油化工、轻工冶金、 汽车能源等很多工业领域中获得了广泛的应用51-53,并且在另外一些行业里也有着巨 7 大的应用潜力。为了更好的应用钛金属,人们对钛金属的电化学行为、腐蚀及防腐蚀、 金属表面钝化膜的组成和性质等方面进行了很多的探索和研究54-56。而结合我国的实 际情况,这种研究显得更具有应用价值,因为我国的钛资源占世界首位,已经探明的 储量有7.03108吨,约占世界总储量的一半,更好的研究钛金属

58、,利用我国得天独 厚的资源优势也是为我国的可持续发展做出积极的贡献。在这些研究中,有关金属的 微观纳米级表面的研究占据了极其重要的地位,其中,电化学体系中的金属表面分子 吸附行为、分子结构信息及表面反应的研究,是能否进行实际应用的基础。 钛位于元素周期表中B 族,原子序数为22,原子核有22个质子和22-32个中子组 成,最外层电子结构为3D24S2,原子核半径为510-13cm。其电极电势图如下所示: TiO2+0.1VTi3+-0.37VTi2+-1.63VTi 从电极电势上看,钛的还原性很强,理论上应该是非常活泼的一种金属,但是事 实上钛金属非常稳定,不仅在常温下不与强酸、强碱反应,甚至

59、连与王水都不发生反 应57,因此,钛金属具有极为突出的抗腐蚀能力。这是由于钛的表面暴露在空气中极 易形成一层致密的惰性氧化物膜,阻止了反应的进一步发生,防止内部金属被腐蚀。 钛金属的上述性质为钛金属体系的研究带来了很多的困难,主要有:1,纯钛金 属实际上特别稳定,这对研究钛金属的基础化学性质来说是很不利的。2,钛离子在 电解质溶液中不是以简单的离子存在,而是以较复杂的氧钛离子或其他配合物的形式 存在58。3,钛表面氧化物膜的组成、结构均比较复杂,在钛金属的各种工艺方面有 非常多的因素,这无疑又增加了理论研究的难度。 2.10、课题背景的发展,水污染问题日趋严重,已世界各国面临的头等 大事之一。

60、尤其是在制药行业生产过程中,产生了大量高浓度难降解有毒有害 废水,该类废水的处理已成为废水处理中的难点之一。 制药生产过程中,采用的原辅料种类多、合成路线复杂,大量原辅料和副 产物等随生产过程排入生产废水,使废水中含有大量污染物,导致废水有机物 浓度高,生物降解性能差,甚至含有大量对微生物生长有抑制甚至毒害作用的 物质,属于高浓度难降解有毒有害废水。另一方面由于各种药物生产过程中药 物种类和生产工艺的差别,造成废水的水质和水量极不稳定1。因此,针对制 药废水,采用单一的水处理技术处理效果不佳,例如,传统的生物处理工艺存 在着处理效率低,甚至由于废水的难降解性和毒性而无法运行的问题,而物化 处理

61、工艺则存在着成本高,难以达标排放的缺点。因此,当前急需针对该类废 水开发一套行之有效的处理新工艺。 3、研究意义3.1、本文的研究目的及意义 海洋石油污染是当前国际上广泛关注的问题。世界上每天都有大小的船只和 油轮穿梭于各大海域中,油轮的溢油沉船事件也时有发生,等等这些都给海洋生 态环境带来了严重的危害并且对人类经济的可持续发展不利。 微生物在海洋石油污染的生物修复过程中因其投资少、污染少等优点而受到 广泛的关注。本研究以柴油为唯一碳源,从近海环境中筛选出了多株石油降解细 菌。研究了降解菌群的系统发育关系、分析了降解菌株的分布情况、烷烃降解第 一步酶烷烃羟化酶的初步研究、结合 DGGE 对降解

62、菌群的结构、动态变化进行了 分析。并对其中的一株高效柴油降解菌新种进行了分类鉴定,它具有较为宽域的 烷烃降解范围(C8C36),并且获得了一个新颖的烷烃羟化酶 AlkB。这为石油 降解微生物资源的研究和开发、海洋石油污染环境的生物修复和降解基因的研究 和利用提供了宝贵的材料。 另外,在石油污染的生物降解和生物修复过程中,烷烃羟化酶的研究也日益 引起了科学家们的广泛关注。大多数烷烃羟化酶有广谱的底物范围并且被用来催 化合成醇类、醛类、羧酸以及一些环氧化合物。而在这些烷烃羟化酶中,细胞色 素 CYPX 羟化酶在合成药物、精细化工产品、香水及生物治疗等方面具有广阔的 应用前景。 1 7 3.2、真菌

63、降解塑料的意义及应用 传统塑料,如 PVC、PP、PE 等高分子化合物在自然环境下可存在数百年, 不易分解。生物降解塑料,如 PVA、PLA 等被认为是能够替代不可降解塑料的 一种新生代环保塑料,但其在自然界中降解缓慢,需要几年的时间才能完全降解。 而利用微生物和其产生的酶降解 PVC、PVA、PLA 等塑料具有降解效率高、反 应条件温和、处理过程清洁无污染等优势,被认为是降解塑料的最优的绿色环保 方法。 真菌降解塑料与细菌和放线菌相比具有独特的优势:(1)真菌的代谢产物丰 富,真菌的代谢产物中含有多种有机酸和生物碱类物质,影响环境的 pH 值,使 生物降解塑料的水解速度加快;(2)真菌产生的

64、酶系较全、酶活性较高,更容易 以单一菌株降解塑料,无需使用共生菌株发酵,有利于工业化生产;(3)真菌产 生的酶多为胞外酶,降解酶易于生产和纯化,方便酶法处理废弃塑料,如酶法处 理含 PVA 的退浆废水。 目前已经发现真菌对于多种塑料具有降解作用。AamerAli Shah 等49分离得 到了一株可以降解的 PE 的镰刀菌 AF4。K.M.Lee 等人从堆肥、地衣环境中分离 得到的青霉降解 PHB50。1993 年有文献报道一株黑曲霉可以降解 PP51。 7 虽然与细菌和放线菌相比,文献报道的具有降解塑料能力的真菌较少,但真 菌以其特有的优势受到了越来越多的关注,成为生物降解塑料研究领域的关注焦

65、 点。 3.3、本课题的研究意义 对于石油污染的土壤修复方式主要有物理、化学和生物的处理方法。与燃 烧、挥发、光化学氧化分解、吸附与吸收等物理、化学技术和策略相比,利用 3 微生物清除石油烃污染物的策略,具有成本低,污染物氧化完全,没有二次污 染,可原位处理,操作简单的特点。但是对于高盐环境下的污染物降解,普通 微生物存在以下缺点 : 1. 无法适应变化的环境压力:盐环境下的微生物可能既要忍受长期的高渗透压 又要承受短期的渗透冲击。 2. 普通微生物的处理范围受到限制:当盐度3%时,普通微生物的处理效率很 低。即便是盐驯化的微生物,如果突然暴露于无盐的环境,其耐盐特征也会 很快消失。 3. 传统微生物感知的灵敏性降低:当盐度从 0.5%升高至 2%时,会严重扰乱普 通微生物的系统性能,导致其对外界的反应力降低。 由于普通降解微生物无法适应高盐环境,因此对于高盐环境下芳烃类污染 物的降解,就需要开发和引入嗜盐微生物进行强化处理。由于嗜盐细菌和耐盐 细菌营养要求相对简单、盐适应范围很宽(0.1%-32.5 NaCl w/v)。因此天然的 高盐环境被污染后,在不破坏