煤矸石及其自燃风化土中可培养细菌的分离与解磷抗镉特性

采用平板涂布分离法,从抚顺西露天煤矿内排土场煤矸石风化土(MF)及煤矸石自燃风化土(MZ)中分离纯化出3株细菌,标记为MF2,MZ1和MZ2.利用16S rRNA基因序列检测,结合细菌形态与生理生化特征对其进行种属鉴定与分类,其中菌株MF2为类节杆菌属(Paenarthrobacter sp.)细菌,MZ1为抗辐射不动杆菌(Acinetobacter radioresistens),MZ2为拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides).分别考察了菌株的解磷能力和对重金属Cd²⁺的耐受性.结果发现:3株细菌的最大解磷能力依次为MF2(72h,71.76mg·L^-1)>MZ2(96h,55.48mg·L^-1)>MZ1(120h,5.79mg·L^-1),对Cd²⁺的最大耐受剂量排序为MZ2(100mg·L^-1)>MZ1(50mg·L^-1)>MF2(10mg·L^-1),其中拟蕈状芽孢杆菌MZ2既具有较强的解磷能力,同时对重金属Cd²⁺又有较高的耐受性.     

解磷菌的沙培法筛选及解离煤矸石研究

用煤矸石生产微生物肥料的关键,是获得高质量的解磷微生物细菌.采用沙培法筛选培育出一株能够高效解离煤矸石中难溶磷的细菌,菌株鉴定为节杆菌,命名为GJ-6.通过对GJ-6菌株与采用液体培养筛选的解磷菌、巨大芽孢杆菌的解磷对比研究,结果表明:GJ-6菌株解磷能力优于液体培养筛选的菌株和巨大芽孢杆菌.通过沙培法筛选的解磷菌株能...     

低分子有机酸对林地土壤磷释放及活化影响

为了解林地土壤中闭蓄态磷转化为有效磷的转化效率,以淮河流域固始县意杨林灰潮土为例,开展了在不同低分子有机酸、酸浓度及反应时间下灰潮土壤总磷(total phosphorus, TP)的释放及各形态磷,包括TP、无机磷(inorganic phosphorus, IP)、有机磷(organic phosphorus, OP)、Fe/Al-P和Ca-P的活化影响实验。结果表明：苹果酸、柠檬酸及草酸对土壤TP释放率分别增长了180%、161%和217%。苹果酸和柠檬酸对土壤TP的平均活化率均在164%以上,而草酸则在中浓度时才表现出活化作用。3种低分子有机酸均能有效促进灰潮土磷的释放与活化,且释放作用和有机酸种类、浓度及实验处理时间密切相关,活化作用也与酸种类和酸浓度相关性显著,研究结果为磷肥的合理施用和土壤有效磷的提升提供科学依据。     

广西喀斯特地区植物根际土壤解磷菌筛选及促生效应研究

【目的】广西喀斯特石漠化地区水土流失和植被退化严重,土壤有效磷含量低是限制植被修复的因素之一,筛选乡土高效解磷菌株,可以加快修复石漠化生态环境。【方法】通过调查筛选石漠化地区常见植物根际土壤解磷菌,检测解磷菌株解磷能力,并将优良菌株培养后接种至顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)幼苗根际土壤,检测解磷菌对植物的促生效应。【结果】石漠化地区土壤中解磷微生物丰富,共筛选出20株解有机磷菌和24株解无机磷菌,分别属于11个类群,其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为石漠化植物根际土壤解磷菌的优势类群。解有机磷菌解磷能力为35.4～79.2μg/mL,解无机磷菌解磷能力为112～253.2μg/mL。接种解磷菌剂对顶果木生长和养分吸收具有显著促进作用,植株地上生物量比对照增加14.5%～30.5%,根系生物量比对照增加27.6%～45.7%。接种IP-HLG1和IP-CTM11处理的植株氮、磷含量显著高于对照处理,分别比对照处理高9.3%、19.7%和24.6%、20.3%。与对照处理相比,接种菌剂处理土壤有效磷含量增加了34.5%～69.1%,IPHLG1和IP-CTM11处理增加显著。【结论】石漠化土壤中解磷菌以假单胞菌属为优势类群,筛选的解磷菌株IP-HLG1和IP-CTM11对顶果木幼苗生长具有显著促进效应,对石漠化土壤磷元素活化能力较强,可作为研发微生物肥料的潜在功能菌株。     

不同供磷水平对云南松幼苗形态建成及根际有机酸分泌的影响

磷是植物生长所必需的重要元素.通过在不同梯度的磷营养液中对云南松(Pinus yunnanensis)幼苗217 d的培养发现,云南松根系生物量、侧根数、根部全磷含量、茎叶全磷含量随磷浓度变化而呈二次函数曲线变化.在较低磷浓度下云南松对供磷变化反映明显,但随磷浓度的增加,这种变化呈减弱趋势.在缺磷处理还导致云南松茎叶生物量减少,主根长度增加.在云南松根系分泌物中未发现有机酸的大量分泌,说明缺磷可以导致云南松体内酸环境的变化,但不是植物根际酸化的主要原因.     

不同供磷水平对云南松幼苗形态建成及根际有机酸分的影响

磷是植物生长所必需的重要元素.通过在不同梯度的磷营养液中对云南松(Pinus yunnanensis)幼苗217 d的培养发现,云南松根系生物量、侧根数、根部全磷含量、茎叶全磷含量随磷浓度变化而呈二次函数曲线变化.在较低磷浓度下云南松对供磷变化反映明显,但随磷浓度的增加,这种变化呈减弱趋势.在缺磷处理还导致云南松茎叶生物量减少,主根长度增加.在云南松根系分泌物中未发现有机酸的大量分泌,说明缺磷可以导致云南松体内酸环境的变化,但不是植物根际酸化的主要原因.     

水体-沉积物多相界面磷循环转化微生物作用实验研究

以汾河水库沉积物为研究对象,采用灭菌与非灭菌对比方法,通过水体-沉积物体系"好氧-厌氧-投加还原剂"的对比连续模拟实验,研究了微生物在水体-沉积物多相界面磷循环转化过程中的作用.实验结果表明,好氧状态下沉积物中磷不发生明显释放;厌氧状态下,微生物以硫酸根为电子受体的生命活动引起周围环境氧化还原电位的降低进而导致沉积物中磷和可溶性铁显著释放.在没有微生物的反应器内,只有当添加强还原剂使其氧化还原电位降至与前者同等水平时才发生明显释放.沉积物中各形态磷含量变化分析表明,铁结合态磷和闭蓄态磷在微生物作用下更容易释放.     

一株新的高效解无机磷菌LNUT07的分离鉴定及其生物学特性的初步研究

对采自辽宁省沈阳市郊区的棚室土壤样品,开展解无机磷细菌分离纯化和筛选的研究.根据解磷圈直径和菌落直径比值大小,通过平板法初步筛选到了7株解无机磷细菌,进一步根据钼锑抗比色原理通过液体摇瓶培养法复筛出1株解无机磷能力最强的菌株LNUT07,测定其解磷能力,高达796.487mg/L,同时对该菌株进行了形态特征观察、生理生化特性、BIOLOGGN测定、16SrDNA序列分析等一系列试验,初步鉴定其为鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii).     

微生物对杜塘水库沉积物磷释放的影响研究

以杜塘水库大坝断面的沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟实验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中溶解性无机磷、溶解性铁等离子的质量浓度变化,并分析培养前后沉积物中各形态磷以及与磷循环相关微生物的变化,研究微生物对磷释放的影响.结果表明,有氧条件下,沉积物主要在微生物的矿化作用下释放磷,而厌氧条件下,沉积物主要通过微生物还原沉积物中铁来促进磷的释放,微生物对沉积物磷的内源释放具有重要的影响;沉积物中有机磷和铁/铝结合形态磷是沉积物中较容易释放的组分;对培养前后异养好氧菌、有机解磷菌、无机解磷菌的数量进行了比较,发现培养条件下各种细菌明显增多,证实了沉积物中与磷循环相关微生物的存在以及对磷元素释放的可能影响.     

底栖藻类——苦草对猪粪废水中磷的滞留作用研究

为研究底栖藻类与沉水植物(苦草)培养系统对猪粪废水中磷的滞留作用和磷的赋存形态,并评价该体系在控制富营养化和污水生物处理中的潜在应用价值,对不同浓度的猪粪废水进行了为期30 d的室内人工模拟试验,采用改良的淡水沉积物磷形态连续分离提取标准测量和测试方法(SMT法),测定了藻垫与苦草中总磷和所滞留磷的不同形态.结果表明:单独培养的底栖藻类与苦草均对磷具有较强的滞留作用,底栖藻类和苦草混合培养对磷的滞留作用均增强,藻垫对高浓度猪粪废水中磷的滞留能力要明显高于中浓度.藻垫与苦草所滞留的总磷的主要形态均为无机磷,分别占总磷的43%⁸9%和63%89%和63%⁹4%,其中铁磷占无机磷的34%94%,其中铁磷占无机磷的34%⁶4%和20%64%和20%⁹1%,钙磷占无机磷的17%91%,钙磷占无机磷的17%⁵8%和7%58%和7%⁷5%.     

玉米不同种植年限对土壤磷库及含相关功能基因微生物群落的影响

研究了沙质草地开垦后,玉米不同种植年限下土壤磷库变化及磷循环的微生物过程。选取科尔沁地区沙质草地开垦后种植玉米不同年限(10yr,20yr和60yr)的土壤,探究了土壤磷形态变化规律及微生物的作用。结果表明：长期(60yr)种植玉米的土壤中速效磷(3.28mg·kg^-1)和全磷(0.34g·kg^-1)含量较10yr分别显著提高至7.81 mg·kg^-1及0.56g·kg^-1(P<0.05);活性磷和中等活性磷含量呈先上升后下降趋势,稳态磷含量持续上升。另外,种植玉米60yr土壤较10yr降低了丛枝菌根真菌的丰度;土壤碱性磷酸酶活性显著增加(P<0.05)。高通量测序结果表明：种植玉米60yr后,土壤中含phoD基因细菌的多样性显著下降,群落结构发生明显改变。土壤pH值、全碳和全氮与含phoD基因细菌群落的变化显著相关,这表明长期种植玉米造成土壤碳、氮及pH值的改变影响了土壤磷循环过程。     

黄河泥沙含量对磷迁移过程的影响研究

磷是我国河流主要污染物质之一,泥沙含量对磷的迁移过程具有重要影响,但针对磷在沉积物-水界面的迁移机制理解尚不完全．黄河作为典型的高含沙量和高磷负荷河流,对于磷在河流介质的迁移过程具有重要研究意义．在2019 年10 月份选取黄河沿程18 个水样采集点位和2 个沉积柱采集点位,对水样含沙量、总磷含量（TP）和沉积物样磷形态含量（Ca-P、Fe/Al-P、OP）进行测量,结合2000—2019 年黄河主要水文站实测输沙量、含沙量、泥沙粒径数据进行分析．从时空尺度上,尽管中游河段输沙量近20 年呈显著下降趋势,但下游输沙量仍保持稳定,下游前段水体含沙量呈上升趋势．将水体含沙量与TP 含量进行协同分析,下游河段水体含沙量同TP 含量呈相反变化规律．对泥沙粒径进行分析,冲刷作用导致较大粒径沉积物再悬浮,这一过程对磷的迁移具有重要影响．对沉积物磷形态进行分析,IP 为黄河流域沉积物磷主要赋存形态,Ca-P 是IP 的主要赋存形态．研究认为,当流速慢时,水体泥沙含量低,沉积物再悬浮作用弱,Fe/Al-P 在沉积物-水界面迁移. 当流速快时,水体泥沙含量高,沉积物再悬浮作用强,下游地区沉积物和悬浮颗粒物成为磷汇．      

亚硝酸盐对反硝化除磷菌抑制机理研究

利用静态试验研究了亚硝酸盐质量浓度对反硝化吸磷的影响,并且对亚硝酸盐对反硝化吸磷抑制机理进行了深入分析.试验结果表明,缺氧初始NO2--N质量浓度在20 mg/L以下时,NO2-- N可以作为电子受体,但随着NO2--N质量浓度的增加,反硝化速率和吸磷速率都会降低;缺氧初始NO2--N质量浓度在大于20 mg/L时,亚硝酸盐不能作为电子受体.亚硝酸对反硝化作用的抑制可能来自于亚硝酸还原酶活性被抑制及 ATP的消耗量减少.亚硝酸盐对缺氧吸磷作用的抑制可能来自于及反硝化吸磷相关的酶活性被抑制、反硝化作用被抑制使其产能减少及反硝化中间产物抑制缺氧吸磷.     

磷营养盐对库湾暴发蓝藻水华的实验研究

为了研究三峡库区蓄水后香溪河连续暴发水华进行了室内模拟实验,在实验研究中发现适合铜绿微囊藻生长的磷含量区域为:0.14～0.616 mg/L.通过测量铜绿微囊藻在不同磷含量水体中的生长规律,为预测香溪河是否可能在磷营养盐丰富的条件下暴发铜绿微囊藻水华提供有利的依据.     

三峡库区泥沙对磷吸附热力学实验及模型研究

利用三峡库区原状水沙开展泥沙吸附磷的热力学实验,以获得泥沙吸附磷的热力学方程和临界平衡磷浓度(EPC0)。结果表明,吸附平衡时磷在水沙之间的分配关系符合Langmuir吸附等温式,并且不同泥沙含量对应于不同的等温式。基于实验数据,对传统的Langmuir吸附等温式进行了改进,建立了反映泥沙含量影响的吸附等温式,并且得到了河流原型观测数据的验证。基于实验数据得到不同泥沙含量相应的临界平衡磷浓度,结果显示相同泥沙背景吸附条件下的EPC0同样与泥沙含量相关。     

不同碳源培养的反硝化聚磷菌对电子受体适应性研究

采用厌氧/缺氧序批式反应器(SBR)在不同碳源(乙酸钠、丙酸钠、ρ(乙酸钠)、ρ(丙酸钠)=2∶1和ρ(乙酸钠)∶ρ(丙酸钠)=1∶2)条件下成功培养反硝化聚磷菌(DPB)，并利用静态试验研究不同碳源培养的DPB对电子受体的适应性。结果表明，不同碳源条件下DPB系统都能利用硝酸盐和亚硝酸盐脱氮除磷，但利用次序及效率不同:仅硝酸盐为电子受体时，乙酸盐含量越高，反应过程中污泥的亚硝酸盐累积量(0～6.60mg/g)和反硝化速率越高(4.02～8.58mg/(g·h))，而除磷率越低(81.1%～91.9%)；混合电子受体时吸磷总量、吸磷速率、除磷率均下降，且乙酸盐含量越高其除磷率(53.2%～73.9%)和亚硝酸盐去除率越低(34.7%～86.4%)，丙酸盐为主的DPB系统可同步利用硝酸盐和亚硝酸盐，而乙酸盐为主的DPB系统在硝酸盐消耗将尽时亚硝酸盐才被用于反硝化吸磷。     

东营凹陷利津地区岩石组合对储层的控制作用研究

不同岩石组合中有利砂体的储集性能是随着组合特征有规律变化的,在面积较小的范围内是可预测的.以东营凹陷利津洼陷利字号井区沙河街组四段上亚段作为研究对象,通过对其中1360块孔渗样品储集性能与其所处的岩石组合特征进行相关性研究,总结了该套地层岩石组合对其中有利砂体储集性能的定量控制规律,并据此进行了储层预测.研究认为,利字号井区沙四上优质储层发育的岩石组合基本条件为砾岩含量、灰岩含量、白云岩含量均为0,砂岩含量<20%,粉砂岩含量 泥岩含量>70%,且集中发育在扇中前缘附近.     

去除轻组有机质对湖泊沉积物磷释放速率的影响研究

采用重液(NaI)分离法去除了贡湖、五里湖和月湖沉积物中的轻组有机质(LF),研究了LF去除对沉积物磷释放动力学曲线的影响.结果表明,沉积物LF的去除并没有影响溶解性磷酸盐(SRP)和溶解性有机磷(DOP)释放动力学曲线的基本趋势,在前12 h内,沉积物中磷的释放具有较大速率,12 h后基本达到平衡.去除LF前后湖泊沉积物释放动力学均符合抛物线扩散方程(P＜0.001);LF去除提高了各沉积物磷的释放量、释放速率,特别是提高了0～1/12 h内的释放速率,其中SRP释放速率增加了8.09～24.2倍,DOP增加了1.15～2.01倍;去LF后,提高了沉积物的pH,促进了磷的释放.主要是通过OH-对沉积物铁/铝结合态磷的阴离子置换和破坏了轻组有机质的羧基(-COOH)及羟基(-OH)和沉积物中的无机物胶体形成的胶结物.沉积物磷的释放与有机质的氨基、羧基、羟基等官能团有关.