不同分解程度木麻黄凋落物的养分特征及微生物功能多样性分析

【目的】通过了解木麻黄凋落物分解过程中的养分变化以及微生物碳源的利用特征,明确凋落物微生物多样性与养分之间的关系。【方法】在海南省海口市桂林洋海滨选取10~15年生木麻黄林,按照“S”形五点取样法,分别采集0~5 cm、≥5~10 cm、≥10~15 cm 等3种不同分解程度的凋落物样品,测定其理化性质,并利用Biolog微孔板法测定凋落物外生菌和内生菌的群落功能多样性,对其进行主成分PCA分析和冗余RDA分析。【结果】①凋落物的分解程度越高,其有机碳、全氮、全磷含量越低。②不同分解程度木麻黄凋落物中外生菌和内生菌功能多样性差异显著,外生菌平均颜色变化率(AWCD)随分解程度增加而增大,而内生菌AWCD则降低。③凋落物分解程度越高,外生菌的Shannon、Simpson指数明显升高,McIntosh指数无显著差异;内生菌的Shannon、Simpson指数也随之增加,而McIntosh指数则明显降低。④外生菌和内生菌对6大类碳源利用强度存在差异,优势碳源分别为糖类和多聚物,分解后期胺类和酚类的利用率均有提高。⑤主成分PCA分析表明,不同分解程度的凋落物外生菌和内生菌对31种碳源的利用均有显著差异;RDA分析表明,碳、氮含量与凋落物外生菌微生物功能多样性指数呈最大相关。【结论】木麻黄凋落物分解程度越大,外生菌碳代谢强度和多样性越高,而内生菌碳代谢强度越低,其多样性越高;凋落物的氮、碳含量是影响凋落物微生物功能多样性的主要因素。因此,外生菌和内生菌在木麻黄凋落物的分解中发挥着不同的作用。     

载硫活性炭纤维(ACF/S)吸附脱除模拟焚烧烟气中的铅

在不同浓度的硫溶液中, 通过化学浸渍方法将单质硫负载到活性炭纤维(ACF)表面, 得到活性炭纤维负载硫(ACF/S)材料。在不同气氛下(HCl, SO₂, HCl+SO₂)的垃圾焚烧模拟烟气中, 以ACF/S对烟气铅进行吸收实验, 采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析研究其对铅的去除机理。结果表明, ACF/S中的单质硫大多富集在ACF表面, 对ACF比表面积影响不大, 但明显提高了ACF对铅的去除效果。此外, 在不同的烟气氛围(HCl, SO₂, HCl+SO₂)中, ACF/S均对烟气铅均有较好的捕集效果, 对颗粒铅捕集率均达到65%以上, 对气态铅均达到80%以上。因此, 利用硫改性活性炭纤维提高焚烧烟气中的铅的捕集率是可行的。     

The genesis of H2S in the Weiyuan Gas Field, Sichuan Basin and its evidence

The Sinian Dengying Formation gas pool in Weiyuan is the oldest large-scale sulfur-bearing gas field in China, which has a H2S content ranging from 0.8% to 1.4%. The Cambrian Xixiangchi Formation gas pool discovered recently above the Dengying Formation contains gas geochemical behaviors similar to those of Dengying Formation but different in sulfur isotopes of H2S. Investigations show that though these two Sinian and Cambrian gas pools are separate ones, they share the same Cambrian source rock. The higher dry coefficient, heavier carbon isotopes, sulfur isotopes of sulfide, lower filling of gas pools, formation water characteristics, reservoir properties and H2S distribution, indicate that H2S in both the Sinian and Cambrian gas pools originates from TSR. The sulfur isotopes of sulfates have shown that H2S was formed in respective pools, namely hydrocarbons charged into the pools reacted with the Dengying Formation and the Xixiangchi Formation gypsum （TSR）, respectively, to form H2S. Compared with sulfur isotopes of sulfates in each pool, δ^34S values of H2S are 8‰ lighter for the Dengying Formation pool and 12‰ lighter for the Xixiangchi Formation pool, respectively, which is attributed to the difference in temperatures of TSR occurrence. The reservoir temperature of the Xixiangchi Formation pool is about 40℃ lower than that of the Dengying Formation pool. Temperature plays a controlling role in both the sulfur isotopic fractionation and amounts of H2S generation during TSR.     

生物催化脱除柴油中有机硫的研究

国际上对燃料油的硫含量要求越来越严格,生物脱硫法(BDS)相比于传统的加氢脱硫(HDS)具有更广阔的应用前景.我们从自然界筛选到一组能专一性脱除二苯并噻吩(DBT)中硫元素的菌株YS-S-4,高效液相色谱(HPLC)对代谢产物的分析表明该菌能选择性地脱除DBT中的硫,生成2-羟基联苯(2-HBP).以DBT为硫源考察了pH值,碳源,氮源,硫源等对菌株YS-S-4生长及脱硫效果的影响.并在最佳条件下,能脱除正十六烷模拟柴油相中83·14%的DBT硫.     

我国北方温带草地土壤微生物群落组成及其环境影响因素

选择我国北方温带草原中的草甸草原、典型草原、荒漠草原3种类型共13个样点进行调查,对土壤微生物磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)进行测定。对土壤微生物群落进行无量度多维标定排序(nonmetric multidimensional scaling,NMDS),排序后的样点空间异质性显示3种草原类型微生物群落结构差异明显。结合10种环境因素,对土壤微生物群落组成进行冗余分析,解释率达到79.87%。研究结果表明:土壤含水量、土壤总碳和土壤总氮影响草甸草原土壤微生物群落组成;典型草原土壤微生物群落组成主要受到土壤轻组碳和土壤轻组氮的调节;影响荒漠草原土壤微生物群落组成的因素为年均温和土壤p H值。     

五台山不同海拔林线森林斑块内草本群落与表层土壤特征

该文选择五台山4个海拔梯度(2 200 m、2 250 m、2 300 m、2 350 m)的林线森林斑块为样地,对其林下的草本层和表层土壤(0～10 cm)进行野外调查取样和室内实验研究,运用指数、单因素方差分析、PERMANOVA分析、PCoA排序以及Pearson相关和Spearman秩相关进行分析.主要结果有:(i)在林线森林斑块内草本群落物种多样性在样地间差异不显著,但草本群落差异性显著受海拔梯度的影响.海拔2 350 m和2 300 m的2个样地群落物种组成相似性最小且群落相似性最小,海拔2 300～2 350 m引起了草本群落较大的变化.而海拔2 250 m和2 200 m的2个样地群落物种组成相似性最大,且群落相似性中等.推测海拔2 200～2 250 m的变化引起了物种地位的变化;(ii)单因素方差分析表明表层土壤pH值、全氮、全磷和全硫在不同海拔的林线森林斑块内呈显著变化,秩和检验结果表明有机碳在海拔梯度间变化不显著,全氮、全硫和有机碳的变化随海拔升高而增大;(iii)Pearson相关和Spearman秩相关的研究结果表明,土壤pH值与全氮、全硫、全磷和有机碳呈显著负相关,全氮、全硫、全磷和有机碳之间大多数呈显著正相关,这些土壤理化性质与植物多样性的相关性不显著.研究发现:在林线森林斑块内草本群落的海拔间变异受土壤理化性质的影响不显著,受海拔影响显著但变化趋势波动性较大,这可能与放牧和其他环境因子的影响有关,需设置更严格的控制实验来进一步分析.     

控制堆肥过程中氮素损失的途径和方法综述

堆肥过程中的氮损失及其控制正引起国内外越来越多学者的关注.受堆肥物料组成、pH值、通风/温度、湿度和堆肥添加剂等的共同影响,C/N质量比低的物料在好氧堆肥过程中会产生大量的氮损失(约为16%～74%).目前控制氮损失的方法,除了改变工艺条件,如保障适量的通风/控温、加湿等,主要就是在堆肥过程中加入添加剂.加入的物质主要有4大类:富含碳的物质,如秸杆、泥炭等;金属盐类及硫元素;吸附剂,如沸石、黏土、椰壳纤维等;外源微生物,如固氮菌、纤维素分解菌、EM菌等.今后堆肥过程中的氮损失调控将向各方法的优化和集成方面发展.     

Change in the sedimentary environment of Wanquan River Estuary,Hainan Island,China

Pb geochronology and sediment core profiles of organic carbon, total sulfur and organic carbon isotope (d 13C) values were used to reconstruct the local environ-mental history of the Shamei Lagoon, located in the Wan-quan River Estuary, eastern Hainan Island, China. Totalsulfur and d 13C values decreased upwards in the top 30 cm of a sediment core that spanned the last 200 years of deposi-tion. Total sulfur concentration and d 13C values respectively decreased upward from 1.92% to 0.36%, and -20.63?to -23.64? The C/S ratio in the 19th century and earlier was relatively stable in the range of 0.47—0.80, and there was a positive correlation between organic carbon and total sulfur. Since around 1900 AD, the C/S ratio increased rapidly to a maximum of 3.94, but no simple correlation was found be-tween organic carbon and total sulfur during this more re-cent period. These results indicated that before 1800 AD, the lagoon had a fully marine character, and the location of to-day抯 Wanquan River Estuary was an open embayment.From 1800 to 1900, the salinity of Shamei Lagoon decreased noticeably. The amount of seawater which could enter thelagoon decreased gradually as the Yudai spit grew. Today,seawater scarcely affects the lagoon; it is essentially a fresh-water basin.     

艾氏卡试剂消化硫酸钡比浊法测定膨胀石墨中的硫含量

为了简便、准确、快速地测定膨胀石墨中的硫含量,建立了用艾氏卡试剂消化样品、硫酸钡比浊法测定硫含量的方法.实验确定艾氏卡试剂与膨胀石墨最佳物质的量比为1:15,焙烧温度为850℃;比浊法中测试液的pH=1.0,质量分数为5%的聚乙烯醇分散剂和无水乙醇助稳定荆的用量分别为2.0 mL和3.0 mL;稳定10 min后,在460 nm下和0.1～5.0 mg内,硫酸钡的吸光度符合朗伯-比尔定律;方法平均回收率分别为101.2%(ZnS)和99.5%(Na2SO4),相对标准偏差均不超过3.0%.方法操作简便、准确,能快速测定膨胀石墨中的硫含量.     

活性炭纤维处理含氟废水的研究

采用活性炭纤维处理含氟模拟废水,通过静态和动态吸附研究,测定了吸附等温线动态穿透曲线,并研究了吸附平衡时间、pH、活性炭纤维用量、氟离子初始浓度对处理效果的影响。结果表明,活性炭纤维对氟的吸附速率快,对低浓度含氟废水的处理效果也相当好,溶液pH、吸附时间均存在最佳值。吸附饱和的活性炭纤维用0.01%～0.05%的氢氧化钠溶液再生,重复实验,吸附效率无明显变化。     

柚皮基活性炭的微波制备及其对U(VI)的吸附

为探究U(VI)溶液初始浓度、溶液pH、活性炭投加量、吸附时间对U(VI)去除效果的影响,以农业废弃物柚子皮为原料、氯化锌为活化剂、微波为热源,制备了柚皮基活性炭,将制得的最优活性炭进行U(VI)吸附实验,并分析了其吸附动力学方程,探讨了其吸附U(VI)的机理。实验结果表明:在活化浓度为30%、活化剂浸渍时间为24 h、微波功率为700 W、辐照时间为90 s的条件下,柚皮基活性炭对碘的吸附值最高,达到769.9 mg/g;在U(VI)溶液初始质量浓度为5 mg/L、溶液pH为7、活性炭投加量为0.6 g/L、吸附时间为24 h时可以达到吸附平衡,U(VI)的饱和吸附容量为8.25 mg/g,吸附率为99.01%;其吸附U(VI)的行为符合准二级动力学模型,吸附U(VI)前后自身结构发生较大变化,柚皮基活性炭对U(VI)的吸附是一种以化学吸附为主、活性炭表面的羰基、CC、羟基和羧酸等官能团与U(VI)水解后的离子作用并存的吸附方式。     

聚谷氨酸/多壁碳纳米管修饰玻碳电极测定扑热息痛

将聚谷氨酸和多壁碳纳米管修饰到玻碳电极表面制成了一种新型的电化学传感器,用于扑热息痛测定.研究了扑热息痛在修饰电极上的电化学行为.结果表明,在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液中(pH7.0),修饰电极显著提高了扑热息痛电化学响应信号.在2.0×10-7⁶.0×10-5mol/L浓度范围内扑热息痛的浓度在该电极上与电化学响应信号呈良好的线性关系.信噪比为3时,检出限为2.0×10-8mol/L.将该方法用于药品中扑热息痛的测定,回收率为92.4%6.0×10-5mol/L浓度范围内扑热息痛的浓度在该电极上与电化学响应信号呈良好的线性关系.信噪比为3时,检出限为2.0×10-8mol/L.将该方法用于药品中扑热息痛的测定,回收率为92.4%¹03.1%.     

N-甲基二乙醇胺/二乙醇胺在超重机中脱除H_2S的实验研究

用N2、H2S模拟含硫天然气,研究了常压下超重力反应器中,二乙醇胺(DEA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂的脱硫性能。分别考察了液量、气速、转速、H2S体积分数以及温度对2种溶剂脱硫性能的影响。结果表明:采用质量分数为20%的DEA脱硫剂,在常温、转速为1000 r/min、液量为3.5 L/h、气速为910 L/h、进口H2S体积分数为1%的条件下,获得了99.9%的脱除率。与MDEA比较,在相同的操作条件下,DEA的脱硫效果优于MDEA。     

林木根际微生态过程与细根寿命调控机制研究进展

细根在森林生态系统中具有重要的生物学和生态学地位。细根寿命取决于树种本身,也受控于环境条件。根际作为植物、土壤与微生物三者交互作用的区域,其中的微生态过程对细根寿命的调控具有决定意义。笔者基于当前国内外细根寿命调控的主要因素,分别从根际碳沉积与根际微生态过程、根系对根际微生物群落构建的影响、根际微生物对细根寿命调控的可能机制3个方面对根际微生物与根系的互作效应,及其对细根寿命调控机制的相关研究进展进行综述。在此基础上,提出了:①酚酸介导的植物-微生物化学对话机制是未来根土互作研究的重要领域;②根系与微生物互作主要以光合产物碳作为枢纽,根际碳沉积促进了土壤微生物在根际的定殖,进而导致根际的微生物群落在组成和结构上与非根际土壤的呈现显著差异;③根土互作过程中由根系和根际微生物产生的信号物质可能对根系的生长发育产生显著影响;④作为细菌的主要群感信号分子,酰化高丝氨酸内脂(AHLs)可参与调控根系细胞的凋亡;真菌侵染根系后也可能导致根内活性氧(ROS)累积,进而调控根系细胞凋亡。目前未见根际微生物参与根系寿命调控的研究报道。建议进一步构建细菌群落演变-群感信号表达-细根寿命关系模型,以及真菌侵染-活性氧信号内稳态调控-细根寿命关系模型,这些对深入揭示林木细根衰老和凋亡的微生态调控机制具有重要理论意义。     

不同施肥模式对杨树人工林土壤微生物功能多样性的影响

土壤微生物多样性是维持人工林土壤生产力的重要组成部分。为了解不同施肥处理对杨树人工林土壤微生物多样性的影响,以苏北沿海地区8年生杨树人工林为对象开展施肥试验,共设置6种施肥处理:CK(对照)、T1(NPK复合肥)、T2(有机肥)、T3(生物炭)、T4(NPK复合肥+生物炭)、T5(有机肥+生物炭),采用Biolog-Eco法测定了土壤微生物的功能多样性。研究结果表明:①各种施肥处理都不同程度地促进了土壤微生物的生长。T4、T5处理增加了土壤pH、TC(全碳)、TC/TN(全碳氮比),它们的土壤微生物量也显著最高。T3处理可能改变了土壤微生物群落结构。②T2、T3、T4、T5处理都增加了土壤微生物整体活性和碳源利用能力,其中T5处理碳源利用能力显著高于其他处理,而T1处理减弱了微生物碳源利用。③土壤微生物对碳源的利用能力存在季节差异,在不同季节从强到弱依次表现为夏季、春季、秋季、冬季; 生物炭配施有机肥改变了微生物对碳源利用能力的季节动态,表现为春季最高。     

Biolog-Eco解析黄山风景区空气微生物碳代谢多样性特征

采用Biolog生态微平板分析黄山风景区6个景区空气样品的微生物碳代谢群落结构,旨在了解不同景区空气微生物碳代谢功能群落结构的特点与差异.结果表明:6个景区AWCD值变化趋势不同,空气微生物在碳源利用能力、微生物丰度等方面存在差异,可能与海拔、气象、游客集中与流动等因素有关;6个景区空气微生物对6类31种碳源的利用程度存在差异,但总体对羧酸类和碳水化合物类的利用程度较高,对其它化合物类的利用程度较低;主成分分析显示,6个景区空气微生物代谢基质主成分1的贡献度为58.7%,主成分2为28.5%;主成分1荷载0.55以上的基质有25种,主成分2只有7种.Biolog生态微平板技术能够客观、正确表征空气微生物碳代谢多样性的特征,是研究空气微生物群落功能多样性的较理想方法之一.     

水平基因转移应用于污染治理的研究进展

随着经济的发展,有毒有害难降解污染物引起的环境问题变得越来越严重。对于这类污染物的处理多采用生化处理方法,其中生物强化技术是目前较好的方法,但是它也存在强化效果差、处理效率低等问题。国外研究人员发现：遗传物质可在不同的生物个体之间或单个细胞的内部细胞器之间自发进行交流,称为水平基因转移。在污染体系中,降解基因的转移能够使土著菌获得降解新功能,从而强化对难降解污染物的处理,这就为现有的生物强化技术提供了一种解决难降解污染问题的新思路。介绍了水平基因转移的概念以及将其应用于污染治理中的研究进展,并分析了技术发展前景。     

黄原酯棉对铅（Ⅱ）和铜（Ⅱ）吸附特性的研究

医用脱脂棉经氢氧化钠浸泡制成碱纤维，再用二硫化碳黄原酯化后，经水洗、干燥而制成黄原酯棉。研究了自制的黄原酯棉对铅（Ⅱ）和铜（Ⅱ）的动态吸附特性，其吸附回收效果用火焰原子吸收分光光反法进行测定检验。结果表明：在ｐＨ＝１～５的范围内，浓度为２０～５００μｇ／Ｌ的铅（Ⅱ）和铜（Ⅱ）能被定量吸附回收，回收率在９７％～１０３％之间，定量富集倍数在１００倍以上；所制黄原酯棉对铅（Ⅱ）和铜（Ⅱ）的饱和吸附量均在１ｍｇ／ｇ（ＣＣＸ）左右为宜，这既能满足一般要求，也使制品有一定强度；在用盐酸调节试液酸度和作为洗脱液时，回收率低，而用硝酸代替之时，可达到定量回收，所选洗脱液是１ｍＬ５０％（Ｖ／Ｖ）的硝酸溶液。     

利用PCR-DGGE技术鉴定硝基甲苯类物质降解菌株

为鉴定光催化-厌氧好氧固定化微生物方法降解2,6-DNT和4-MNT的优势菌株,取连续运行40d的厌氧好氧反应器出入口的微生物样品.采用PCR-DGGE技术分离微生物,得到对2,6-DNT和4-MNT具有良好降解特性的优势菌种;发现厌氧反应器内不同位置微生物种类差别很大,好氧反应器内差别很小;反应器内有5种优势菌株:Delta proteobacterium,Pseudomonas stutzeri,Pseudomonas trivialis,Burkholderia cenocepa-ciaand Chryseobacterium sp.AKB-2008-VA6和1个未知菌株,以兼性厌氧和好氧方式生存.反应器运行期间,水质指标良好.     

助凝剂辅助磷酸铵镁法处理模拟高浓度氨氮废水

文章研究了磷酸铵镁法沉淀模拟高浓度氨氮废水中氨氮的条件,添加助凝剂对氨氮去除的辅助效果.实验得到最佳沉淀条件为：沉淀剂为Na2HPO4与MgCl2,投加摩尔比Mg：N：P=1：1：1,pH为9.50,反应时间10 min,反应温度25℃.在此条件下,氨氮去除率可达86.71%.在优化条件的基础上,投加助凝剂FeSO4＆#183; xH2O,Al2（SO4）3＆#183;xH2O及活性炭,最佳投加量均为0.5 g,可使氨氮去除率提高至89%以上,其中活性炭助凝效果最好,氨氮去除率提高2.83%.将助凝剂辅助磷酸铵镁法用于味精废水氨氮处理也取得了良好效果.