具有砷(Ⅴ)还原能力的硫酸盐还原菌筛选及生长特性研究

采用亨盖特(Hungate)厌氧滚管技术从锦州湾受砷污染的底泥中分离纯化出3株具有砷(V)还原活性的硫酸盐还原菌,分别编号为S2、S3-11和S13.16S r RNA基因序列分析显示这3株菌分别与梭菌属(Clostridium)内的不同"种"之间亲缘关系最近.在As(V)初始浓度为1.0 mmol·L-1时,菌株S3-11可在10 h内还原23.4%的As(V),但当As(V)初始浓度增加到3.0或5.0 mmol·L-1时,菌株S2和S13则相对于S3-11展现出更强的砷还原能力,菌株S2甚至可以在7.0 mmol·L-1的砷环境中生长并在24 h内将14.2%的As(V)还原.菌株S2为严格厌氧菌,为直杆状革兰氏阳性菌,产芽孢,其细胞大小约为2.0μm×0.6μm,16S r RNA基因序列与梭菌属中Clostridium sporogenes strain JCM 7849同源性为99%.菌株S2可利用蔗糖、葡萄糖、甲酸钠、乳酸钠和乙酸钠为唯一碳源生长,生长适宜温度为30℃.     

四种土培蕈菌对土壤中铅和砷的富集能力研究

以四种生物量大,易于栽培的蕈菌为材料,研究其对土壤中Pb和As的生物富集水平.干燥后的蕈菌样品经过微波消解处理,采用原子吸收分光光度法(AAS)分析蕈菌样品中的铅含量,采用电感耦合等离子体光谱法(ICP-AES)分析蕈菌样品中的砷含量.研究表明在污染土壤中收集的蕈菌样品中铅和砷的水平随着土壤中铅和砷浓度的增加而增加.当土壤中的Pb2+浓度为1000mg/kg(DW)时,长根菇对Pb的积累能力最强,可达到13.33±1.44mg/kg(DW).当土壤中的As3+浓度为200mg/kg(DW)时,金福菇对As的积累能力最强,可达到9.34±0.21mg/kg(DW).研究表明蕈菌对污染土壤中的铅和砷具有很强的积累能力.     

采用含砷废水沉淀还原法制备三氧化二砷

介绍以含砷废水为原料采用沉淀还原法制备三氧化二砷.使用氢氧化钠调节含砷废水pH为6,过滤后加入硫酸铜,采用氢氧化钠调节pH为8,经沉淀、过滤、洗涤得到绿色亚砷酸铜粉末.使用水将亚砷酸铜调成浆料,通入SO2还原、过滤、蒸发、冷却结晶得到白色As2O3.实验结果表明:当水与亚砷酸铜液固比(体积与质量比)为4:1 mL/g,还原时间为1 h,还原温度为60℃时,亚砷酸铜中砷浸出率达到89.59%:当还原液pH为0,砷质量浓度为90 g/L,结品温度为28℃时,得到的产物As2O3纯度为95%,As2O3直收率为80.70%,产物质量达到中国有色金属行业标准(YS-T99-1997)中的三级标准.     

铜电解液中砷氧化还原规律及价态转化途径

以含H2SO4、As、Sb、Bi的酸性溶液为研究体系,采用化学分析及电化学测试研究了电解液中砷的氧化还原规律及价态转化途径。试验结果表明:溶解在铜电解液中的空气在一定温度下将As3+氧化,而且Sb可显著促进As3+的氧化。通过向电解液中通入适量的SO2可实现电解液中砷的价态调控,促进砷锑铋的共沉淀反应。采用SO2还原电解液中的As5+,使砷物质的量比(n(As3+)/n(As5+))维持在1∶1附近,Sb、Bi在一定条件下脱除率分别高达60.0%和46.0%。电化学测试表明:加入As3+后,阴极过程在-0.1～-0.2 V出现还原峰,随着As3+加入量增大,峰电位负移。加入As5+后,阳极和阴极过程分别在-0.01 V和-0.18 V附近出现氧化峰和还原峰,随着As5+浓度的增加,氧化峰电流逐渐增大;还原峰电位负移,峰电流先增大后减小。     

入侵植物紫茉莉根系分泌物对土壤微生态环境的影响

水培紫茉莉幼苗收集根系分泌物,用3种不同浓度的根系分泌物(低浓度LC,中浓度MC,高浓度HC)处理麦田土,测定其对土壤养分含量、酶活性和微生物群落的影响.结果表明,紫茉莉根系分泌物降低了土壤碱解N、有效P和K的含量,在高浓度处理下分别下降37.10%、46.71%和23.85%,达显著水平,而土壤有机质含量显著提高,增加了43.25%;土壤尿酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性均呈下降趋势,在中浓度处理下已达显著水平,而蛋白酶活性与此相反;随着根系分泌物浓度的提高,土壤细菌和放线菌数量表现出降—升—降的变化趋势,而土壤真菌则先升后降.紫茉莉根系分泌物改变了土壤微生物群落结构和土壤养分的供求平衡,实现自身生物量快速增长,提高竞争能力,从而实现成功入侵.     

铝胁迫下栝楼根系分泌物对根际土壤微生态的影响

为阐明栝楼自身缓解铝胁迫的过程,探寻其避免化感自毒现象的方法,以安国栝楼(耐铝型)和浦江栝楼(铝敏感型)为材料,以7,14和21 d为周期,用不同浓度的铝和外源根系分泌物进行实验处理,共分9组,对栝楼根际土壤的速效养分、酶活性及微生物进行了分析.实验结果表明:低、中浓度的栝楼根系分泌物增加了2个品种栝楼根际土壤中速效钾、碱解氮和速效磷的含量,增强了根际土壤中磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性,增加了土壤中细菌、放线菌和真菌的数量;高浓度的栝楼根系分泌物会抑制土壤微生态的发展;中等浓度根系分泌物对栝楼根际土壤微生态的处理效果最佳.     

林木根源有机C对大气CO2浓度升高的响应

林木根源有机C包括根系通过根枯落物、根系(根共生菌丝)分泌物和根共生菌周转3条途径向土壤输入的有机C.它是森林生态系统中一个重要的、潜在的C汇.综述了根源有机C与其微生物对CO2浓度升高的响应.虽然对根系寿命的变化尚不清楚,但CO2浓度升高将导致根系生物量、生产量、死亡量和分泌物的增加;同时,CO2升高亦促使根共生菌生物量的增加而增加了共生菌的C归还潜力,表明CO2升高使根源有机C的输入增加了.CO2浓度升高情况下,根系化学性质(根N浓度降低)和形态特征(根直径增加)的这些变化均有利于增加土壤C的吸存;而根分布深度的降低则对土壤C吸存不利;CO2浓度升高对根分泌物和根共生菌质量的影响研究则极少.CO2浓度升高下土壤微生物活性和群落组成的变化存在较大的不确定性.目前CO2浓度升高下林木根源有机C对森林长期C吸存的贡献仍很不清楚.     

一株Cr(Ⅵ)还原菌的鉴定及其还原特性

从长沙铬盐厂区的被污染土壤中分离获得一株具高效还原高浓度Cr(Ⅵ)的细菌,利用PCR扩增获得该菌16S rDNA部分序列,经测序和比对确定菌株为Pannonibacter sp..研究该菌株的生理特性、培养条件以及还原六价铬的最佳条件.研究结果表明,该菌为革兰氏阴性菌,显微镜下观察为短杆状,好氧;该菌在pH为9,温度为30℃时生长最好;pH为8,30℃时六价铬还原效果最佳;16 h内可将质量浓度为300 mg/L的Cr(Ⅵ)还原90%以上.     

草莓再植病害中的化感作用研究

再植病害是制约草莓生产可持续发展的严重问题。利用组织培养技术,研究了草莓根系分泌物和腐解物对自身根系活力和SOD活性的影响,以及对草莓根病病原真菌的作用。研究结果表明,草莓根系分泌物和腐解物的化感作用是再植病害发生的重要因素,它们对根系TTC还原能力和SOD活性具有明显的抑制作用,使连作草莓植株生长发育不良、抗病力降低;同时还可促进连作土壤中病原菌菌丝生长、孢子萌发及侵染,加重连作草莓土传根部病害,最终导致再植病害的发生。     

淹水-落干循环驱动下土壤砷结合形态的动态转化

外源砷在土壤中的毒性/迁移性主要受控于其结合形态,探明土壤砷结合形态的动态变化是准确评价其生态风险的前提。本研究主要通过室内土柱淹水-落干循环模拟野外土壤氧化还原环境的交替性转变,利用连续提取技术分析了土壤砷各结合形态的变化规律及相互转变过程,结果表明：土柱的淹水-落干循环致使不同层位土壤氧化还原电位值( Oxidation Reduction Potential)在-114 mV~615 mV范围内振荡变化并驱动着土壤氧化环境的交替变化。此外,ORP的振荡变化提高了与砷迁移性密切相关的氧化铁晶形化。在120 d的试验周期内,非专性吸附态和残渣态砷含量总体减少,而非晶质和晶质氧化物结合态砷含量增加。水溶性砷在水动力作用下向上层土壤迁移,导致非专性吸附态砷含量表现为上层土壤>底层土壤,其它形态则相反。微生物对土壤矿物的氧化/还原性溶解、微孔扩散、氧化物的吸附包裹等可能是土壤砷结合形态相互转化的主要驱动机制。对比特定氧化/还原条件,氧化还原条件的交替转变明显延缓了土壤砷的“老化”并使其在各形态的(重)分配变的更为复杂。     

重金属镉胁迫下秸秆还田对水稻光合特性的影响

通过模拟重金属污染并在土壤中施用油菜、小麦秸秆,研究不同秸秆处理对水稻在重金属胁迫下的生长及光合特性影响。结果表明:油菜和小麦秸秆处理均显著提高了水稻的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率;小麦秸秆处理显著提高了水稻的生物量;油菜秸秆处理对地上部和地下部的淀粉及可溶性总糖含量均无显著影响,但小麦秸秆处理显著提高了地上部的淀粉和可溶性总糖含量,降低了地下部的可溶性总糖含量。因此,秸秆施用有利于提高水稻对重金属的抗性,不同秸秆效果不同。     

放牧强度对克氏针茅草原的土壤酶活性和养分影响

以内蒙古呼伦贝尔的克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原作为研究对象,研究轻、中、重三种放牧强度对草地土壤养分和土壤酶活性的影响和相互作用, 旨在为克氏针茅草原生态系统的保护、恢复及重建提供科学依据。结果表明: 土壤养分含量显著降低(P<0.01); 随着放牧强度的增加,过氧化氢酶和蔗糖酶均显著降低(P<0.05),而对脱氢酶和磷酸酶无显著差异(P>0.05)。相关分析表明, 土壤酶活性与土壤养分含量密切相关, 放牧干扰条件下土壤中有效磷与土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶粒脲酶活性呈显著相关(P<0.05)。     

复合微生物肥料替代部分复合肥对花生生长及根际土壤微生物和理化性质的影响

通过田间小区试验,研究了不同比例的复合微生物肥料替代复合肥对花生根际土壤环境及产量的影响。结果显示,与常规施肥（100%复合肥）相比,复合微生物肥料替代量在30%~70%范围内,显著提高了苗期和成熟期花生根际土壤细菌、真菌和放线菌总量,且根际细菌和放线菌数随生育期的推移提高比例逐渐升高,而真菌数的变化趋势与之相反。同时,显著提高了苗期土壤过氧化氢酶、脱氢酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性,而替代量为50%和70%时降低了土壤脲酶活性,到成熟期不同替代配比均降低了土壤脲酶和蔗糖酶活性,提高了土壤脱氢酶活性,进而降低了苗期和结荚期土壤碱解氮含量而提高了全氮含量,也提高了各生育期土壤有机质和速效钾含量以及结荚期和成熟期土壤有效磷含量。当替代量为50%时,产量提高了5.23%,最终实现了养地增产的效果。     

施用金无踪对重金属污染菜地土壤微生物类群的影响

田间试验结果显示,金无踪的不同施用量,能够显著增加重金属污染菜地土壤细菌和放线菌的数量．显著降低真菌的数量,说明金无踪能够改善土壤微生物环境。金无踪还能够显著增加重金属污染菜地土壤蔗糖酶、尿酶和磷酸酶的活性．改善重金属污染土壤碳、氮、磷等营养状况。试验结果表明,金无踪具有很好的治理雨金属污染土壤的效果。     

盐胁迫对小麦萌发期幼苗抗氧化酶系统的影响

为了解盐胁迫对小麦萌发期幼苗抗氧化酶系统的影响,选择不同抗盐性的小麦品种德抗961和泰山9818,研究了盐胁迫下小麦萌发期幼苗3~13 d抗氧化酶活性的变化。结果表明:随着盐胁迫浓度的增大,德抗961幼苗的SOD,POD和APX的活性增加,CAT活性7天后也增加,泰山9818幼苗这几个酶的变化趋势存在差别。随着胁迫时间的延长,2品种的SOD和APX活性各处理都表现为随着盐胁迫时间的延长而降低,POD上升,CAT先升后降。推测超氧阴离子在前期积累较多,而过氧化氢在后期较多。在整个胁迫过程中,抗盐品种的POD和CAT活性一直高于普通品种,可见,POD和CAT与抗盐性联系密切。     

树脂动态分离-氢化物发生-原子荧光光谱法测定中成药中砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)

建立了树脂动态分离-氢化物发生-原子荧光光谱法测定中成药中痕量As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的分析方法.研究了盐酸浸提和树脂分离的最佳条件,探讨了仪器的工作条件、试剂浓度及不同增感剂对砷原子荧光强度的影响.成功地对5种中成药中的砷进行了形态分离及分析.方法检出限为84.9 ng/L,RSD为1.41 %.回收率为90.8%～110.2%.     

三七设施栽培根腐病害与土壤酶活性的关联性

针对三七免耕连作栽培系统根腐病害的发生机制问题,研究了不同间隔年限土壤三七根腐发病率及连作障碍土壤三七根腐病害与土壤酶活性的关联性.结果显示：三七根腐发病率随着三七种植间隔年限延长而降低,三七根腐发病率与间隔年限长短成正相关（R2=0.944 9）;总体趋势表现出正常株根区土壤中纤维素酶、蔗糖酶、脱氢酶、磷酸酶及脲酶活性均高于发病株土壤,而多酚氧化酶活性则相反,其中纤维素酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和脲酶活性在正常植株与发病植株之间的变化达到了极显著差异水平（P〈0.01）,而磷酸酶活性在正常植株与发病植株之间的变化达到了显著差异水平（P〈0.05）,脱氢酶活性则没有明显的差异（p〉0.05）,说明土壤中的磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和纤维素酶与三七根腐病害的发生具有一定关联性.     

多环芳烃对土壤中小麦发育的生态毒性效应

以高等植物小麦的种子发芽和根伸长的抑制率进行土壤苯并[a]芘生物毒．f生研究．将小麦种子播种于土壤中,置于培养箱中25℃黑暗培养47h,观测在不同土壤类型和苯并[a]芘不同浓度下的种子发芽和根伸长．结果表明,多环芳烃苯并[a]芘污染土壤对小麦的种子发芽和根伸长有抑制作用（与对照比较）,因土壤类型的不同,污染物浓度的不同,抑制作用不同．苯并[a]芘污染土壤中,小麦的根伸长抑制浓度大小顺序为：红壤〉水稻土〉潮土,IC50（50％的根伸长抑制浓度）分别为：1670、1515、1451mg／kg．小麦根伸长抑制率与土壤污染物浓度间的相关性高干种平右莽抑制率与苴的相姜性     

多菌灵对新疆灰漠土壤中六种酶活性的影响

采用室内模拟的方法研究5种浓度多菌灵（0、2．5、5．0、10．0和20．0mg·kg^-1干土）对土壤中纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性的影响。结果表明：土壤纤维素酶活性随多菌灵浓度的增加（2．5～20．0mg·kg^-1）而升高;多菌灵对脲酶也有显著的激活作用,其中10mg·kg^-1多菌灵处理对脲酶的激活率最高。多菌灵对土壤碱性磷酸酶和蛋白酶活性的影响随多菌灵处理浓度和时间变化而变化。多菌灵处理5d内,土壤蔗糖酶活性显著降低,且抑制率与多菌灵浓度呈正相关,土壤过氧化氢酶活性受多菌灵抑制作用显著,尤其是在多菌灵处理26d以后,土壤过氧化氢酶活性随多菌灵浓度的增加显著降低。因此,可以用蔗糖酶活性来评价多菌灵施用后1～5d在土壤中的残留情况,以过氧化氢酶活性来评价多菌灵施用后26～47d在土壤中的残留情况。