tessier五步提取法方法流程
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RNA提取一般步骤总结RNA提取原理:通过变性剂破碎细胞或者组织,然后经过氯仿等有机溶剂抽提RNA,再经过沉淀,洗涤,晾干,最后溶解。
但是由于RNA酶无处不在,随时可能将RNA降解,所以实验中有很多地方需要注意,稍有疏忽就会前功尽弃。
RNA提取的一般步骤所有RNA的提取过程中都有五个关键点,即:样品细胞或组织的有效破碎;有效地使核蛋白复合体变性;对内源RNA酶的有效抑制;有效地将RNA从DNA和蛋白混合物中分离;对于多糖含量高的样品还牵涉到多糖杂质的有效除去。
但其中最关键的是抑制RNA酶活性。
RNA的提取目前阶段主要可采用两种途径:提取总核酸,再用氯化锂将RNA沉淀出来;直接在酸性条件下抽提,酸性下DNA与蛋白质进入有机相而RNA留在水相。
第一种提取方法将导致小分子量RNA的丢失,目前该方法的使用频率已很低。
实验步骤:破碎组织→分离RNA→沉淀RNA→洗涤RNA→融解RNA→保存RNA。
1、破碎组织和灭活RNA酶可以同步进行,可以用盐酸胍、硫氰酸胍、NP-40、SDS、蛋白酶K等破碎组织,加入β-ME可以抑制RNA酶活性。
2、分离RNA一般用酚、氯仿等有机溶剂,加入少量异戊醇,经过此步,离心,RNA一般分布于上层,与蛋白层分开。
3、沉淀RNA一般用乙醇、3M NaAc(pH-5.2)或异丙醇。
4、洗涤RNA使用70%乙醇洗涤,有时,为避免RNA被洗掉,此步可以省掉,洗涤之后可以晾干或者烤干乙醇,但是不能过于干燥,否则不易溶解。
5、融解RNA一般使用TE。
6、保存RNA应该尽量低温。
为了防止痕量RNase的污染,从富含RNase的样品(如胰脏、肝脏)中分离到的RNA需要贮存在甲醛中以保存高质量的RNA,对于长期贮存更是如此。
从大鼠肝脏中提取的RNA,在水中贮存一个星期就基本降解了,而从大鼠脾脏中提取的RNA,在水中保存3年仍保持稳定。
另外,长度大于4kb 的转录本对于痕量RNase的降解比小转录本更敏感。
2014年 5月 May2014岩 矿 测 试 ROCKANDMINERALANALYSIS文章编号:0254 5357(2014)03 0381 09Vol.33,No.3 381~389土壤活性组分提取剂的研制及初步试验结果吴昆明,魏朝俊,刘 云,梁颖博(北京农学院,北京 102208)摘要:土壤的活性组分能够反映土壤实际污染状况及对环境的危害,选择适当的土壤浸提剂是准确评价土壤活性组分的关键技术,已有的提取剂局限于不同元素和不同土壤类型,提取步骤繁琐,实验周期长,重现性不高。
本文研制了一种提取土壤中活性组分的新型提取剂———AIE,提取剂组成为 025mol/L醋酸 -025mol/L醋酸铵 -0005mol/LDTPA-02%对苯二酚混合溶液。
国家标准物质提取实验表明,AIE提取剂能够有效提取土壤中多种元素的活性组分(有效态磷、有效态钾、有效态锰、有效态铜),具有很好的通用性。
AIE提取剂与三种通用提取剂(Mehlich3、AB-DTPA、盐酸)的实验比较表明,AIE对作物营养组分盐基离子(K、Na、Ca、Mg)的提取效果高于 AB-DTPA和盐酸,与 Mehlich3的提取量变化规律基本一致;对 Fe、Mn、P和重金属元素的提取值 70%高于或相当于其他三种提取剂。
应用 AIE提取土壤的活性组分,适用于提取作物营养组分和重金属元素,既可提取有效态又可提取缓效态,且样品无需针对不同元素做分别处理,多种元素提取方法一致,比已有的提取剂实验周期缩短 3~5倍,有利于大批量样品的分析测试;AIE实际应用的重现性较好,大多数元素提取量的相对标准偏差低于 8%;AIE的缓冲能力强,提取液的 pH值升高幅度(007~09)均未超过缓冲溶液 的 缓 冲 范 围,可 同 时 适 用 于 酸 性 和 碱 性 土 壤。
总 体 上 AIE通 用 性 优 于Mehlich3和 AB-DTPA提取剂,是已有提取分析方法的补充和完善。
Trizol提取RNA、DNA、蛋白质步骤1st step RNA的提取一、材料食管癌组织。
二、设备研钵,冷冻台式高速离心机,低温冰箱,紫外检测仪,电泳仪,电泳槽。
三、试剂耗材1、无RNA酶灭菌水:用将高温烘烤的玻璃瓶(180℃2小时)装蒸馏水(去离子水或MilliQ 的高纯水更好),然后加入0.01%的DEPC(体积/体积),处理过夜后高压灭菌。
2、75%乙醇:用DEPC处理水配制75%乙醇,(用高温灭菌器皿配制),然后装入高温烘烤的玻璃瓶中,存放于低温冰箱。
3、trizol4、氯仿5、手套、帽子、口罩6、1ml、100ul、10ul枪头、1.5ml和200ul EP管(DEPC处理过的)7、液氮8、甲醛1.2 DEPC水配制的3 M,pH5.2 的NaAc:在80 mL DEPC水中溶解40.8 克NaAc.3H20(Amresco公司),用冰乙酸调pH至5.2,定容到100 mL。
1.3 10×甲醛变性胶缓冲液[10×FA(formaldehyde agarose)gel buffer:200 mM的MOPs,50 mM的NaAc,10 mM的EDTA]:称6.8 克NaAc.3H20,溶于400 mL DEPC处理过的去离子水中,然后加20.9 克MOPs溶解,再加1.86 克EDTA二水二钠,用1 M灭菌的NaOH调pH至7.0(约用NaOH 40 mL)加DEPC处理过的水定容到500 mL,棕色瓶中室温避光保存。
1.4 5×加样缓冲液(5×loading buffer):先配水饱和的溴酚兰液,在一只1.5 mL 离心管中加入约0.1 mg 溴酚兰,加入 1 mL DEPC 水溶解,充分振荡溶解,离心,可见离心管底部有溴酚兰粉末剩余,上层液体即水饱和的溴酚兰液。
加入以下各种成分:4.00 mL 10×FA gel buffer3.84 mL 甲酰胺2.00 mL 100%的甘油720.00 μL 37%(约12.3 M)的甲醛80.00 μL 0.5 M 的EDTA(pH8.0)16.00 μL 水饱和的溴酚兰(若颜色太淡,可以加40 μL)100.00 μL DEPC 水分装1.5 mL 离心管,除常用的4℃保存外,其余-20℃保存。
第27卷 第4期2008年 7月环 境 化 学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .27,No .4July 2008 2008年1月14日收稿.3国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(课题编号:2006CB403403)资助.33通讯联系人:wangyc@i w hr 1com长江水系沉积物中重金属的赋存形态3周怀东1,2 袁 浩2,3 王雨春233 陆 瑾2 万晓红2(1 河海大学水文水资源学院,南京,210098;2 中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京,100038;3 贵州大学资源与环境工程学院,贵阳,550003)摘 要 分析了长江干流和主要支流的沉积物样品中重金属(Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,A s,Hg )的含量和赋存形态1结果表明:除Zn 外,长江流域水系沉积物中重金属的污染程度总体呈上升趋势,其中,Cd 的污染较为严重,Cd 主要以可交换态的形式存在,长江水系沉积物中Zn,Pb 以及Cu 具有相似的同源性,而Cd,A s,Hg 以及Cr 则另为一类1关键词 沉积物,重金属,长江. 沉积物中重金属的环境行为和生态毒理效应不仅与有毒物质的总量有关,而且与重金属在沉积环境中的地球化学形态密切相关[1]1对沉积物(土壤)中重金属赋存形态的研究方法,如,Tessier 等提出的“五步连续提取法”,采用专属性提取液将土壤中重金属的存在形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态[2]11993年,欧共体标准局提出了相对简化的“三步形态分类法”(BCR )[3],即,将沉积物中重金属的形态分为B1醋酸提取态(水溶态、可交换态和碳酸盐结合态)、B2可还原态(Fe —Mn 氧化物结合态)、B3可氧化态(有机物及硫化物结合态)和B4(残渣态),BCR 法已被证明是可以在不同地区获得可比数据的成熟方法[4]1 本研究采用BCR 法开展了长江流域干流和主要支流水系沉积物中重金属的形态研究1初步分析了不同重金属及其形态分布的相关关系,为评价长江流域水系沉积物中重金属污染状况和潜在风险提供有用的科学数据11 样品的采集和分析 分别在长江干流和部分主要支流(包括长江、岷江、金沙江、湘江等)采集沉积物样品.采样点为:1#小沙坝、2#豆腐石、3#岷江口、4#江津自来水厂、5#梁沱水厂、6#江南水厂、7#江万船厂、8#丹江口、9#常德、10#丹江口水库、11#学堂洲、12#草桥、13#猴子石、14#黄洲、15#黄石、16#武穴闸、17#南京长江大桥、18#燕子矶、19#采石矶、20#镇江汽渡、21#长江天生港1采集0—5c m 表层沉积物样品及平行样品,样品自然风干后,用玛瑙研钵研磨至80目,然后用四分法制得500g 样品,最后用烘箱100℃烘至恒重,干燥器内密封保存1 采用微波消解处理样品(王水2氢氟酸2高氯酸消解),原子吸收光谱仪测定Cu,Zn,Pb,Cd 和Cr,用原子荧光光谱仪测定A s 和Hg 12 长江流域水系沉积物中重金属的含量 表1为长江水系沉积物中重金属的含量及背景值1从沉积物重金属的总体配分模式看,长江流域水系沉积物与全球页岩重金属的丰度模式是一致的,即Zn >Cr >Pb >Cu >A s >Cd >Hg 1 从浓度水平看,本次研究结果不仅高于(或相当于)全球页岩重金属地球化学背景值[5]和工业化前全球沉积物最高背景值[6],同时也明显高于前人在该区域的研究数值[7—10],表明长江流域近年来沉积物中重金属的污染呈增加的趋势1其中,沉积物中Cd 是污染较严重的重金属,与前人研究的平均值(0135mg ・kg -1)相比,本研究测定的沉积物中Cd 增加了约282%,Hg 含量也要显著高出臧小平[7]报道的最高值,Pb,Cu,A s 和Cr 也呈不同程度的增加趋势,而Zn 则比已有数值略有降低.516 环 境 化 学27卷 从样点的空间分布看,沉积物中重金属的含量也表现出较大的差异性1Cu浓度表现为中、下游高于上游的趋势,最高点在长江武汉附近江段,有30%的样点Cu浓度超过了页岩重金属地球化学背景值.Zn除在2#和13#相对较高外,其沿程变化不显著,均值高于全球页岩重金属地球化学背景值而低于全球沉积物最高背景值.Pb浓度的空间分布与Cu类似,高值区主要在武汉以下南京以上江段,上游重庆段也较高1Cd的浓度水平总体较高,最大值在黄州附近江段,上游和中、下游也有高值区,这可能是不同类型污染源贡献的结果1A s和Hg表现出采样的沿程空间分布模式,高值区在长江中、下游地区1Cr最大值位于金沙江下游江段的3#,有4个点含量高于90mg・kg-1,其余变化不明显1表1 长江流域沉积物金属元素含量(mg・kg-1)Table1 M etal contents in the sedi m ents of Yangtze basin数据来源Cu Zn Pb Cd Cr A s Hg文献[7]枯水期1514—67113617—107—0113—014447—99411—811—丰水期1615—46195115—118191613—421801152—01328—516—916010098—010705文献[8]48101821034100133———文献[9]491316317381601337614——文献[10]6918132——90——文献[5]45953401462130135文献[6]5017570110090150125本次研究最小值24158591431512401284515281210113最大值11111120114721612515107123113561991153均值5911512617663121113578181515901463 长江流域水系沉积物中重金属的地球化学特征 以不同元素在各自形态中的平均含量计算百分比,长江流域沉积物中重金属每种形态占总量的比例见图11其中,Cu,Zn,Cr,A s和Hg主要以B4残渣态形式存在,Pb主要以B2态存在,Cd以B1态存在1不同的重金属在相态中分布的差异体现了其地球化学特性,前三种能被生物所利用的相态在研究评价过程中被陈静生等[11]划为次生相态,而B4态作为重金属存在于矿物晶格中的化学形态,一般认为不具有生物可利用性,对环境无影响而被列为原生相态1图1 长江沉积物中重金属元素不同形态所占比例平均值F i g11 The average percentages of heavy metals fracti ons in the sedi m ents of Yangtze basin Cu的B1态只占8%,这部分包含:(1)能被生物直接利用的水溶态重金属离子;(2)位于沉积物粘土矿物等活性成分交换位置,能被Ca2+,Mg2+或NH+4等阳离子交换下来易被生物利用的元素;(3)被碳酸盐表面吸附或以共沉淀形式存在,在pH变化的情况下可被生物利用的重金属元素,说明沉积物中Cu元素对环境的直接影响较低1 Zn的次生相中主要以B1和B2态存在,分别占总量的20%和30%左右1B2态包括沉积物中铁锰氧化物吸附以及被其包裹的部分重金属,这部分氧化物表现的专属吸附作用比较强,但转为还原环境后,在不稳定状态下易被释放或在S的作用下进入B3态1因此,沉积物中Zn的生物可利用性较高1 4期周怀东等:长江水系沉积物中重金属的赋存形态517 Pb的B1态含量很少,主要以B2铁锰氧化物结合态形式存在,占总量的64%,在pH值Eh改变的情况下,B2态容易转化为B1态直接对环境造成影响,说明Pb的直接危害小而潜在危害较大1 Cd的B1>B2>B4>B3,B1态占总量的60%,说明极其需要关注其对环境造成的直接和间接危害1马振东等[12]认为这主要是扬子和秦岭两构造单元表壳岩系富含Cd以及侵蚀作用带来的结果1 Cr的B4态占了绝大多数,次生相态总共只占了16%,说明Cr在研究区域沉积物中的稳定性最好,对环境的影响较小1 A s的次生相所占比例都很低,并且主要以B2态存在,说明长江流域沉积物中A s的生物可利用性不高1 Hg的原生相态占了58%左右,次生相态分别为B3(22%)>B2(12%)>B1(8%),B3态的重金属与沉积物中的烷烃和腐殖酸等有机质形成络合物或鳌合物,以及与硫化物结合共沉淀1在氧化条件下,微生物氧化分解有机质,硫元素变成S6+,这部分元素形成迁移能力更高的价态进入水体,说明Hg在长江流域沉积物的次生相态中主要与有机质及硫化物结合14 长江流域水系沉积物中重金属总量与形态的相关分析 将每种元素的4种形态及总量做成相关系数矩阵,并将矩阵中不同元素的形态与各自总量的相关系数值列于表2,用以识别控制各元素在风化、迁移及沉积的过程中的关键因子1表2 长江流域沉积物重金属元素不同形态与总量的相关性Table2 Correlati on coefficients bet w een t otal concentrati on and their fracti ons in the sedi m ents of Yangtze basin元素各形态与总量的相关系数B1B2B3B4Cu01798017580174501884Zn01945018970185101834Pb0118019880137801953Cd01999019930161201704Cr01316015130122501974A s0157019120120801999Hg-011501520126201972 如表2所示,几种元素的B4态与总量之间都呈现了良好的相关性,表明了地质背景是影响和控制各元素在沉积物中含量的主要因素. Cu的前三种相态与总量的相关系数差别不大,说明对于总量的贡献,这三种相态的活性是均一分布的.Cu与B3态的亲和作用已得到证实[13],B2略高于B3说明了相对于还原条件下的沉积物,当有机质和硫化物的含量较低时,Cu的变化会受到铁锰氧化物吸附作用的影响1 Zn的总量与B1态的相关性较好,B2和B3与总量的相关性也高于B4,加上B1和B2态的含量较高,可能暗示污染外源输入对Zn主要以可交换的吸附形式对沉积物总Zn有着主要影响,这与张朝生等人[10]结果一致1 Pb的总量与不同形态含量的相关性主要受沉积物相中铁锰氧化物的影响,同时,B4态与总量有较好的相关性,说明相当部分的Pb是存在于沉积物的矿物晶格,代表流域侵蚀作用的贡献1 Cd含量主要与B1态和B2态显著相关,表明进入沉积物中的Cd易被粘土矿物或土壤胶体强烈吸附,沉积物的Cd可能具有显著的环境迁移活性1 沉积物中的Cr和Hg主要体现于B4态(矿物晶格残渣态)的变化,说明在自然条件下其转化为离子的倾向小于其它金属,相对是稳定的1 A s的总量与B2(次生相态中与铁锰氧化物所吸附)和B4(矿物晶格残渣态)的相关性较好,这可能反映该元素具有两种不同的环境归趋模式.5 长江流域水系沉积物中重金属总量与形态的聚类分析 环 境 化 学27卷518 聚类分析通过研究某一相态下不同元素之间的相关关系,更好地了解其在环境中变化的联系及规律,并能大致解析其来源和环境行为的异同1 根据聚类分析的结果(见图2)可以看出,在沉积物总量的相关性上,Zn和Pb作为一小组元素可能具有更好的共源性,B4态与B2态的聚类分析也表现出相同的特征,与之对应,Cd,A s,Hg以及Cr的来源有所不同,这可能主要与Cd等在地壳中的丰度低而且高度分散,并多出现在其它金属硫化物矿床的氧化带的地球化学性质有关1 B1态代表最不稳定的可溶态、可交换态及碳酸盐吸附态,对该相态的聚类结果显示,Cd和Zn 在迁移、转化的环境行为上存在某种相似性关联,这与沉积物形态含量分布的分析结果是一致的,长江水系沉积物中这两种元素主要是B1态存在,环境行为相对活泼. B3态的聚类分析表现各异,相关性最好的为Cu和A s.Cu原子半径小,主极化能力强,易与离子半径大的被极化能力强的S和A s等成共价或带金属键结合形成络合物,所以在含硫化物的相态中, Cu和A s表现出良好的相关关系,Zn在硅酸盐熔体中是变网阳离子,也是亲硫元素,但较Cu弱,因此,与Cu和A s二者的关系次之1其中最独特的为Hg,主要是由于Hg在沉积物中能被生物作用成甲基汞,微生物也能将Hg2+变成零价汞,而这些作用主要发生于B3态,导致了Hg表现出性质差异.图2 长江流域沉积物重金属元素不同形态的聚类分析F i g12 H ierachical cluster analysis on different phases of heavy metals in the sedi m ents of Yangtze basin 综上所述,长江水系沉积物中,Cu,Zn,Cr,A s和Hg主要是以矿物晶格相存在于沉积物中,相对而言,Cu和Zn的铁锰氧化物吸附态和硫化物结合态在总量中的比例更高,具有较大的活性;Pb 主要以铁锰氧化物结合态形式存在(占总量的64%),在环境氧化还原条件变化时可能有较大环境风险;Cd主要与粘土矿物或土壤胶体强烈吸附,因此,具有很高的环境迁移活性,可能对水环境具有较高的生态风险1另外,聚类分析表明,长江水系沉积物中Zn,Pb以及Cu具有同源性,而Cd,A s, Hg以及Cr则呈另一类.从环境迁移、转化的性质上看Cd和Zn等较为接近1 4期周怀东等:长江水系沉积物中重金属的赋存形态519参 考 文 献[1] Kot A,Nam iesik J,The Role of Speciati on in Analytical Che m istry[J]1Trends in Analysis Che m istry,2000,19∶69—79[2] Tessier A,Ca mpbell P G C,B iss on M,Sequential Extracti on Pr ocedure f or the Specificati on of Particulate Trace Metals[J],AnalyticalChe m istry,1979,51∶844—851[3] Maier E A,Griep ink B,The BCR(Measurement and Testing)Pr ogra mme———Quality of Measure ments:a Eur opean Goal[J]1F resenius’Journal of Analytical Che m istry,1994,348(1)∶6—8[4] Dang C T,Jeffrey O P,Metal Speciati on in CoastalMarine Sedi m ents fr om Singapore U sing a Modified BCR2Sequential Extracti on Pr oce2dure[J]1A pplied Geoche m istry,2006,21∶1335—1346[5] 李健,郑春江,郭希利等,环境背景值数据手册[S]1北京,中国环境科学出版社,1989[6] Hakans on L,An Ecol ogical R isk I ndex f or Aquatic Polluti on Contr ol1A Sedi m ent ol ogical App r oach[J]1W ater Res1,1980,14∶975—1001[7] 臧小平,郭利平,长江干流水底沉积物中十二种金属元素的背景值及污染状况的初步探讨[J]1中国环境监测,1992,8(4)∶18—20[8] Qu C,Yan R,Chem ical Compositi on and Fact ors Contr oling Sus pended Matter in Three Maj or Chinese R ivers[J]1Sci.Total.Envi2ron.,1990,97/98∶335—346[9] 陈静生,王飞越,程成旗等,中国东部主要河流颗粒物的元素组成[J]1北京大学学报(自然科学版),1996,32(2)∶206—214[10] 张朝生,长江与黄河沉积物金属元素地球化学特征及其比较[J]1地理学报,1998,53(4)∶314—322[11] 陈静生,铜在沉积物各相中分配的实验模拟与数值模拟研究2以鄱阳湖为例[J]1环境科学学报,1987,7(2)∶140—149[12] 马振东,张德存,闭向阳等,武汉沿长江、汉江Cd高值带成因初探[J]1地质通报,2005,24(8)∶740—743[13] Thomas P R,U re A M,Davids on C M et al.,Three2Stage Sequential Extracti on Pr ocedure f or the Deter m inati on ofMetals in R iver Sedi2ments[J]1Analytica Chi m ica Acta,1994,286(3)∶423—429THE CHE M I CAL SPEC I AT IO N O F HEAV Y M ETAL S I NSED IM ENTS FROM YANGTZE BAS I NZHOU Huai2dong1 YUAN Hao2,3 WAN G Yu2chun2 LU J in2 WAN X iao2hong2 (1 The College of Hydr ol ogy and W ater Res ources,Hohai University,Nanjing,210098,China;2 The Depart m ent of W ater Envir onment,I W HR,Beijing,100038,China;3 College of Res ources and Envir onmental Engineering Guizhou University,Guiyang,550003,China)ABSTRACT The t otal concentrati on and che m ical s peciati on of heavy metals(Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,A s and Hg) in the surface sedi m ents collected fr om the mainstrea m and several tributaries of Yangtze basin were studied using BCR sequential extracti on p r ocedure,HCl2HNO32HF digesti on method and AAS1The results showed that the heavy metals(excep t Zn)polluti on in sedi m entary envir onment were increasing.Cd was mainly ass o2 ciated with exchangeable fracti on1So,the quality and che m ical for m s of sedi m entary heavy metals i m p lied that there were the higher ecol ogical risks on the aquatic envir on ment of Yangtze basin1W e als o used the H ierachi2 cal cluster analysis t o i m p r ove the understanding of the characteristics of heavy metals in sedi m ent1The statis2 tic analysis data revealed that the sedi m entary Zn,Pb and Cu have the si m ilar origin,and Cd,A s,Hg and Cr were clustered t ogether in the another gr oup1 Keywords:sedi m ent,heavy metals,Yangtze basin.。
第50卷第4期2021年4月应用化工Applied Chemical IndustryVol.50No.4Apr.2021 XAFS分析在土壤重金属污染化学研究中的应用赵永红1,张涛駕成先雄1(1.江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;2.电子科技大学中山学院材料与食品学院,广东中山528400)摘要:对X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS)分析的基本技术原理,及其在土壤重金属污染化学形态分析与固-液微界面化学特性研究领域的应用进行了综述,以期为XAFS技术在该领域的后续研究提供基础和指导。
XAFS分析能够提供吸收原子周围配位环境和氧化态等信息,适用于重金属元素原位化学形态分析;重金属污染物在土壤环境中赋存形态多样,XAFS技术可准确获取重金属元素的分布和形态等定性或定量信息,对研究重金属元素在土壤环境中迁移转化、生物可利用性及环境风险等具有重要意义。
关键词:X射线吸收;重金属;分子形态;界面;土壤中图分类号:TQ0;TQ13;X703文献标识码:A文章编号:1671-3206(2021)04-1064-05Application of X-ray absorption fine structure(XAFS) analysis on study of soil pollution chemistry of heavy metalsZHAO Yong-hong,ZHANG Tao,CHENG Xian-xiong(1.School of Resource and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou341000,China;2.School of Materials Science&Food Engineering,Zhongshan Institute,University ofElectronic Science and Technology of China,Zhongshan528400,China)Abstract:The basic technical principle of X-ray absorption fine structure(XAFS)analysis,and its application in the fields of chemical speciation analysis and chemical characteristics of solid-liquid micro-interface in heavy metal polluted soil were reviewed in order to provide basis and guidance for the subsequent research of XAFS technology in this field.XAFS analysis can provide information about the coordination environment and oxidation state around the absorption atom,which is suitable for in-situ chemical speciation analysis of heavy metal elements.The occurrence forms of heavy metal pollutants in the soil environment are diverse.XAFS technology can accurately obtain qualitative or quantitative information of heavy metal elements,such as distribution, speciation and so on,which is of great significance for investigating the migration and transformation,bioavailability and environment risk of heavy metals.Key words:X-ray absorption;heavy metals;molecular speciation;interface;soil土壤重金属污染问题正受到社会的广泛关注,建立有效的土壤污染防治技术已刻不容缓。
his标签蛋白质提取步骤His标签蛋白质提取步骤引言:蛋白质是生物体中起着关键作用的生物大分子,对于研究生物学、医学和生物技术等领域具有重要意义。
而His标签蛋白质提取方法是一种常用的分离和纯化蛋白质的技术。
本文将介绍His标签蛋白质提取的步骤。
一、构建His标签蛋白质表达载体在进行His标签蛋白质提取之前,首先需要构建His标签蛋白质表达载体。
这个过程通常包括将目标基因的编码序列插入到表达载体的适当位置,使其与His标签蛋白质融合。
这样一来,在表达载体中,目标基因会与His标签蛋白质一起表达。
二、转化宿主细胞构建好His标签蛋白质表达载体后,下一步是将该载体转化到宿主细胞中。
常用的宿主细胞包括大肠杆菌等。
转化的目的是使表达载体中的目标基因能够在宿主细胞中得到表达。
三、培养宿主细胞转化宿主细胞后,接下来需要进行培养。
培养条件通常包括适当的培养基、温度和培养时间等。
在培养过程中,宿主细胞会表达目标基因与His标签蛋白质的融合产物。
四、破碎细胞培养一定时间后,需要将宿主细胞破碎,释放细胞内的目标蛋白质。
常用的破碎方法包括超声波破碎、高压破碎和冻融法等。
破碎细胞的目的是将细胞内的蛋白质释放出来,为后续的提取步骤做准备。
五、His标签蛋白质的亲和层析纯化破碎细胞后,接下来是进行His标签蛋白质的亲和层析纯化。
亲和层析是利用His标签与Ni-NTA树脂之间的亲和作用,将目标蛋白质与其他杂质分离的一种方法。
在这一步中,主要是将破碎细胞提取物与Ni-NTA树脂进行反应,使His标签蛋白质与树脂结合,而其他非融合蛋白质则被洗脱。
六、洗脱目标蛋白质经过亲和层析纯化后,His标签蛋白质已经与Ni-NTA树脂结合。
为了获得纯度更高的目标蛋白质,需要将其从树脂上洗脱下来。
常用的洗脱方法包括使用含有大量组氨酸的缓冲液、改变pH值或添加螯合剂等。
通过这些方法,His标签蛋白质可以从Ni-NTA树脂上解离下来。
七、检测纯化后的蛋白质洗脱得到目标蛋白质后,为了确认纯度和鉴定其结构功能,需要进行蛋白质的检测。
能源研究与管理2020(4)收稿日期:2020-09-03基金项目:江西省1/50万铀矿系列图件编制(江西省核工业地质局2020YDZ09)第一作者:汪江英(1989—),女,工程师,本科,主要从事资源勘查与地质灾害防治工作。
E-mail :762319878@ *通信作者:石常亮(1990—),男,工程师,本科,主要从事地质灾害防治工作。
E-mail :735919812@摘要:铀是具有放射性的特殊重金属,铀在土壤中的赋存形态直接影响其毒性以及向植物中迁移转化的能力,因此研究铀的赋存形态对铀污染土壤的治理与修复具有重要意义。
为研究土壤中铀的赋存形态,讨论了常用的土壤中铀的提取方法,综述了放射性污染土壤的化学、生物修复技术。
结果显示;对比Tessier 法和BCR 法2种连续提取法的优缺点,需进一步优化连续提取方法,建立统一操作规范、提取流程,使提取结果具有可比性;前人对土壤中铀化学形态的研究多侧重于土壤中铀的形态分布、生态有效性等方面,定性研究较多,难以对土壤铀污染进行有效的定量评估;通过分析不同的修复技术的原理、使用条件以及优缺点,提出综合性修复技术可在一定程度上解决单一修复技术存在的问题,因此探讨复合修复技术将成为未来的主攻方向。
关键词:土壤;铀;赋存形态;修复技术中图分类号:X131.2文献标志码:A文章编号:2096-7705(2020)04-0065-05WANG Jiangying,ZHU Jianlin,MO Zifen,SHI Changliang *,ZHANG Chunyan(Nucler Industry Geological Bureau of Jiangxi Province Brigade Two Hundred Sixty-five,Yingtan 335000,Jiangxi,China)Uranium is a special heavy metal with radioactivity.The occurrence form of uranium in soil directly affects itstoxicity and the ability of migration and transformation to plants.Therefore,it is of great significance to study the occurrence forms of uranium for remediation and remediation of uranium contaminated soi.In order to study the existing forms of uranium in soil,the extraction methods of uranium from soil were discussed,and the chemical and biological remediation technologies of radioactive contaminated soil were summarized.The results showed that:compared with the advantages and disadvantages of Tessier method and BCR method,it is necessary to further optimize the continuous extraction method,establish a unified operation specification and extraction process,so as to make the extraction results comparable;previous studies on the chemical forms of uranium in soil mainly focused on the form distribution and ecological effectiveness of uranium in soil,and more qualitative studies were conducted,which made it difficult to improve uranium pollution in soil.Through the analysis of the principle,use conditions,advantages and disadvantages of different repair technologies,it is proposed that the comprehensive repair technology can solve the problems of single repair technology to a certain extent,so the discussion of composite repair technology will become the main direction offuture.soil;uranium;occurrence form;remediation technologyDOI :10.16056/j.2096-7705.2020.04.012土壤中铀的赋存形态及放射性污染治理研究进展汪江英,朱建林,莫子奋,石常亮*,张春艳(江西省核工业地质局二六五大队,江西鹰潭335001)研究与探讨65··能源研究与管理2020(4)引言土壤是放射性核素铀迁移和转化的重要介质之一,具有“宿”“源”二相性,“宿”是指土壤长期接受铀矿山在开采和选矿过程中产生的粉尘、废石、尾矿、废水等带来的核素,同时又作为稳定污染“源”通过植物将核素转移至生物圈[1]。
沉积物中重金属污染程度生物毒性评价尹君静;杨鸿波;蒋云;谭红;何锦林【摘要】根据目前国际上沉积物对重金属毒性评价的进展对沉积物中重金属的潜在危害,本文结合沉积物中重金属主要的结合相、形态,介绍沉积物中重金属的形态提取方法,可应用沉积物质量基准法和HaKanson潜在生物风险指数法,以及生态危害指数与污染系数,分析沉积物中重金属污染状况和生态危害程度,揭示沉积物中重金属生物毒性.【期刊名称】《贵州科学》【年(卷),期】2015(033)004【总页数】6页(P88-93)【关键词】水沉积物;重金属;形态提取;生态毒性【作者】尹君静;杨鸿波;蒋云;谭红;何锦林【作者单位】贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】X832引言水体沉积物中重金属的生物毒性问题是当前水环境重金属的热点问题之一。
仅在1998 年到1999 年两年发表论文就有200 多篇(Kwon et al. ,1998;Fukue et al. ,1999)。
目前,国内外沉积物中重金属污染评价方法较多,内容涉及到水体沉积物中的重金属识别,毒性指标,毒性检验,以及水体沉积物重金属质量基准建立等等。
其中,重金属毒性评价最受大家关注。
虽然沉积物中重金属污染生物毒性评价方法较多,但是每种方法都有一定的局限性,因此有必要采用多种方法进行综合评价以便相互补充和借鉴。
本文介绍沉积物中重金属生物毒性结合相以及重金属生物毒性有关的形态提取技术:沉积物质量转化法,地累积指数法,潜在生态危害指数法等。
由于影响沉积物重金属毒性的大小往往与化学物质的毒性与该物质的生物有效性联系,对重金属来说只有被生物吸收的金属才有可能对生物产生潜在的毒性,因此重金属的生物利用过程,并不是一个完全的生物抑制。
分子生物学实验汕头大学生物系目录目录 (2)●基因克隆、原核表达及其产物检测的实验流程 (3)●分子生物学常用实验技术 (4)一TENS法提取微生物基因组DNA (4)二DNA的琼脂糖凝胶电泳分析及其纯化、回收 (6)三利用PCR技术从植物基因组DNA扩增功能基因 (10)四碱法微量制备质粒DNA (14)五质粒DNA/PCR产物的酶切反应 (17)六DNA的酶连、重组技术 (20)七CaCl2法制备E.coli感受态细胞 (22)八植物基因组DNA多态性的检测 (24)九重组DNA的转化及在原核细胞中的表达 (26)十蛋白质的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 (29)十一蛋白质的印迹转移(Western Blotting) (32)基因克隆、原核表达及其产物检测的实验流程分子生物学常用实验技术一TENS法提取微生物基因组DNA一.实验目的1.学习掌握用TENS法微量提取微生物基因组DNA,该方法提取的DNA可用作PCR 的模板和限制性酶切反应。
2.了解基因组DNA的其它提取方法二.实验原理在表面活性剂SDS和高温的作用下,微生物细胞裂解,释放出细胞内含物,蛋白质在酚的作用下变性,在离心力的作用下,变性的蛋白在水相与有机相之间形成不溶的沉淀,从而除去细胞中的蛋白质。
加入无水乙醇后,乙醇会夺去DNA周围的水分子,使DNA失水而易于聚合。
同时,回收的水相中含有高浓度的盐,高浓度的盐会水合大量的水分子,因此DNA 分子之间就容易形成氢键而发生沉淀。
三.材料、试剂和仪器1. 菌种:哈维氏弧菌(Vibrio harveyi) NBRC 15634(NBRC,NITE Biological Resource Center);2. 生理盐水:0.9% NaCl;3. DNA 提取液:50 mM Tris, 20 mM EDTA, 100 mM NaCl, 1% SDS;4.酚:氯仿:异戊醇=25:24:1;5. 氯仿:异戊醇=24:1;6.3 M NaAc(pH5.2):加小量蒸馏水溶解NaAc,并用冰醋酸调整至pH=5.2;7.RNase A:100 mg RNase溶于10 mM Tris-Cl(pH7.5),15 mM NaCl中,于100℃加热15 min,分装后-20℃保存;8.无水乙醇、ddH2O、70 %乙醇(预冷);9.仪器:水浴锅、离心机、琼脂糖凝胶电泳系统等。
Tessier五步提取法
该流程分为5步,先后分别提取5态。
第1态为可交换态(ExchangeableFraction),指交换吸附在沉积物上的粘土矿物及其他成分(如氢氧化铁!氢氧化锰!腐殖质上的重金属),对环境变化非常敏感,易于迁移转化,能被植物吸收。
由于水溶态的金属浓度常低于仪器的检出限,因此普遍将水溶态和可交换态合起来计算,也叫水溶态和可交换态。
可交换态重金属反映人类近期排污的影响以及对生物的毒性作用。
第2态为碳酸盐结合态(Carbonate-Bound Fraction ),指碳酸盐沉淀结合的一些重金属。
对土壤环境条件特别是pH值最敏感,当pH值下降时易重新释放出来而进入环境中;相反,pH值升高有利于碳酸盐的生成。
第3态为铁锰水合氧化物结合态(Fe-Mn Oxides-Bound Fraction ),此形态重金一般是以矿物的外囊物和细分散颗粒存在,活性的铁锰氧化物比表面积大,吸附或共沉淀阴离子而形成。
土壤中pH值和氧化还原条件的变化对铁锰氧化物结合态有重要影响,pH值和氧化还原电位较高时,有利于铁锰氧化物的形成。
铁锰氧化物结合态反映人文活动对环境的污染。
第4态为有机物和硫化物结合态(Organio-Bound Fraction ),亦即有机物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包裹在有机质颗粒上同有机质鳌合等或生成硫化物。
有机结合态重金属反映水生生物活动及人类排放富含有机物的污水的结果。
第5态为残余态(Residual Fraction ),一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等土壤晶格中,是自然地质风化过程的结果。
在自然界正常条件下不易释放,能长期稳定在沉积物中,不易为植物吸收。
残余态的重金属主要受矿物成分及岩石风化和土壤侵蚀的影响。
Tessier 5步顺序提取流程((1.0000 g样品)如下:
文字:
(1)可交换态(EXC):向样品中加入8 ml 1.0 M MgC12溶液(pH=7.0 ) } 2511 0C下连续振荡1h;于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液,加5 ml去离子水洗涤残余物,再于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液;将所有上清液于50 ml比色管中定容,ICP-OES测定重金属浓度。
(2)碳酸盐结合态(Carb ):向上一步的残渣中加入8 ml 1.0 M NaAc溶液(用HAc调至
pH二5.0 ),2511℃下连续振荡Sh;于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液,加5 ml 去离子水洗涤残余物,再于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液:将所有上清液于50 ml比色管中定容,ICP-OES测定重金属浓度。
(3)铁锰氧化物结合态(FeMnOz ):向上一步的残渣中加入20 ml 0.04 MNH20H}HC1的25%的HAc溶液,9613℃下恒温断续振荡6h;于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液,加5 ml去离子水洗涤残余物,再于4000 r/min下离心10 min过滤出上清液;将所有上清液于50 ml比色管中定容,ICP-OES测定重金属浓度。
(4)有机物结合态(OM ):向上一步的残渣中加入3 ml 0.02M HN03溶液,5ml 30%的H202溶液,调节至pH二2} 85 12℃下断续振荡2h;再加3 ml 30%的H202溶液,8512℃下断续振荡3h;冷却到25 11 0C,加5 ml 3.2 M NH40Ac的20%的HN03溶液,稀释到20 ml,连续振荡30 min。
于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液,加5 ml去离子水洗涤残余物,再于4000 r/min下离心10 min,过滤出上清液:将所有上清液于50 ml 比色管中定容,ICP-OES测定重金属浓度。
(5)残余态(RES):王水消解,遵循ISO规范(11466)。
将澄清液于50 ml比色管中定容,ICP-OES测定重金属浓度。