热塑性水凝胶纤维素的制备

用水溶性纤维纱衍生物－－－羟丙基纤维素（ＨＰＣ）和羟乙基纤维素（ＨＥＣ）作为初始原料，在不同取代度（ＤＳ）条件下，轻度导入特定的疏水性取代基，旨在使其具有一定的热塑性；并对处理后所得到的新型纤维素衍生物的热塑性及水溶性进行分析探讨。实验结果表明：ＨＰＣ和ＨＥＣ在特定的取代基和ＤＳ条件下，均能获得良好的热塑性和水凝胶性，其中，ＨＰＣ在取代基Ｃ６ＨＮＣＯ－，ＤＳ为０．１２－０．２１；ＨＥＣ在取代基Ｃ４     

取代苯甲酸在江水中的生物降解性及QSBR研究

以松花江水作为微生物源，采用摇瓶法研究了取代苯甲酸的生物降解动力学。高效液相色谱测定了取代苯甲酸浓度随时间变化曲线，得到一级生物降解动力学常数K和降解半衰期t1/2。取代基对降解速度的影响依次为：硝基＞氯代＞氨基；对于同一种取代基，邻位＞对位≈间位。逐步回归分析表明，表征位阻效应的参数MW与表征电性效应的参数pKa相结合，能够较好地拟合取代苯甲酸的生物降解速率常数。同时考察了pH变化对苯甲酸生物降解的影响。     

长春市土壤微生物生化作用与重金属化学形态关系研究

研究了长春市土壤微生物的生化作用强度（氨化作用强度、固氮作用强度,纤维素分解强度和土壤基础呼吸）与重金属（Pb、Cd、Cu、Zn和Ni）化学形态的关系。通过科学采样和实验室测试分析了不同功能区土壤中,重金属含量和化学形态与微生物生化作用强度,并使用相关分析、偏相关分析多种数据统计方法进行数据处理。结果表明：各功能区因土地利用方式的差别和土壤中重金属的各种化学形态对土壤微生物生化作用强度有不同的影响。其中氨化作用与交换态Cd、Zn和Ni含量呈显著正相关;固氮作用与土壤重金属各化学形态相关性均不显著;呼吸作用与铁锰氧化物结合态Pd和交换态Cu呈显著正相关;纤维素分解作用强度与交换态Pd含量呈显著负相关。在土壤理化性质等相关变量受控时,重金属化学形态对微生物生化作用强度的影响有较明显的变化。其中与无控制变量相比,在控制变量作用下,纤维素分解作用强度受交换态Pd影响上升了0.0314,表现为交换态Pd抑制纤维素分解作用强度。呼吸作用与交换态Pd的相关系数在无控制因素情况下为-0.1425,在有控制因素情况下为-0.3230,表明交换态Pd促进呼吸作用强度。而有机结合态Ni表现为抑制固氮作用。因此可利用交换态Pd与纤维素分解作用强度、呼吸作用强度的相互关系,有机结合态Ni与固氮作用的相互关系等相结合来评价城市土壤重金属污染状况。文章为评价长春城市土壤重金属污染提供了微生物学指标的理论依据。     

不同有机物料对有机磷农药污染土壤酶活性及土壤微生物量的影响

农药污染严重影响了土壤的生态和食品的安全,为了解有机物料对农药污染土壤修复的影响,本文采用室内恒温恒湿培养的方法,研究了在有机磷农药污染的土壤中加入葡萄糖、堆肥、秸秆3种不同的有机物料对土壤微生物及土壤酶活性的影响,结果表明：有机磷农药对土壤微生物生物量碳和土壤的呼吸强度都有一定的影响,具体表现为前期（0～3 d）抑制,中期（3～40 d）为促进作用,后期（40 d以后）恢复稳定。加入有机物料后,显著提高了土壤的微生物生物量碳和土壤的呼吸强度,其中葡萄糖、堆肥、秸秆处理分别在第9、30、40天时的土壤的微生物生物量碳最高,在第9、30、50天时土壤的呼吸强度最高。有机磷农药对土壤过氧化氢酶和土壤脲酶影响表现为先抑制后激活,然后恢复的变化趋势。加入不同有机物料后,堆肥和秸秆对土壤过氧化氢酶和土壤脲酶都有促进作用,显著提高了其活性。堆肥处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性分别在0～20 d,20 d为最高,秸秆处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性都在40～50 d为最高。培养结束时（70 d）,秸秆、堆肥处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性要高于葡萄糖、空白处理。葡萄糖处理在前期（0～40 d）对过氧化氢酶、脲酶活性有一定的影响,到后期（40～70 d）同空白之间差异不大。研究结果表明有机物料的加入可以提高土壤微生物量和土壤的呼吸强度,提高土壤酶的活性,对于农药污染土壤的修复具有积极的作用。     

化学农药污染土壤植物修复中的环境化学问题

报道了利用植草修复受DDT，BHC和Dicofol污染的研究，讨论了化学农药污染土壤植物修复中,农药在植物中富集与在土壤中降解以及结合残留等环境化学问题。研究表明，在植物修复的过程中，通过草对农药吸收的途径而去除土壤中污染物的作用所作的贡献很小，植草的作用可能是通过草的根部向土壤释放酶和某些分泌物，从而激发土壤中微生物的活性，并加速农药生物降解作用的结果。草在不同土壤中修复能力的差异，可能与不同土壤中所存土著微生物的差异以及其活性受酶和某些分泌物所激发差异的结果。选择能使根际区产生强烈的生物降解作用的草品种，是利用草作为化学农药污染土壤修复的关键。土壤与植株中农药结合残留的形成可能是土壤中污染物消除的又一个重要因素。     

含硫芳香族化合物的好氧微生物降解

本文测定了一批苯硫基（亚砜基、砚基）乙酸酯类化合物的好氧微生物降解速率常数Ｋｂ，在此基础上，对这类化合物的结构与其生物降解速率之间的关系进行了分析，研究表明：苯硫基乙酸酯类化合物的降解速率大于苯磺基乙酸酯类化合物，关两类化合物的降解速率又叁于苯亚砚基乙酸酯类化合物；甲酯比异丙酯易降解；苯环上硝基与氯取代基均会降低化合物的可生化性，且对位硝基对阻碍作用高于邻位取代的硝基；另外，降解速率常数取代基数目     

可生物降解PBAT微塑料对土壤理化性质及上海青生理指标的影响

伴随着传统塑料制品引发的“白色污染”问题日益严重,可生物降解塑料应运而生,同时引发了新的可生物降解微塑料污染,但有关可生物降解微塑料对土壤生态系统以及农作物生长的毒性效应尚未完全明确。该研究以可生物降解材料聚对苯二甲酸–己二酸丁二醇酯微塑料（PBAT-MPs）为研究对象,同时以不可降解聚丙烯微塑料（PP-MPs）为对照,通过发芽试验和盆栽试验探究了微塑料填埋前后的形态变化、对土壤理化性质及上海青（Brassica chinensis L.）生长过程中生理指标的影响。结果表明,PBAT-MPs在土壤中发生了降解,而PP-MPs表面形态几乎未发生变化;PP-MPs的添加会导致土壤中TN含量的下降,TP含量先降低后升高,而PBAT-MPs会增加土壤TN含量,TP含量先降低而后恢复;两种微塑料的添加整体会增加土壤中水稳性团聚体含量,影响团聚体粒径分布;MPs对上海青产生的影响会随着植物的自身调节作用减弱,对植物生理指标的影响呈动态变化;相关性分析结果表明,PBAT-MPs处理土壤总磷与植物发芽率、根系活力、根长和茎长呈现正相关,植物丙二醛含量与发芽率、根系活力和茎长呈现负相关。与不可降解微塑料...     

土壤原位修复技术研究与应用进展

土壤原位修复技术是指不经挖掘,直接在污染场地就地修复污染土壤的土壤修复技术,具有投资低,对周边环境影响小的特点,是土壤修复的研究热点。土壤原位修复技术主要有淋洗,气相抽提（SVE）,多相抽提（MPVE）,气相喷射（IAS）,生物降解,原位化学氧化（ISCO）,原位化学还原,污染物固定,植物修复等。淋洗法主要用于治理高渗透性土壤中的重金属和难挥发降解的有机物。土壤气相抽提和喷射技术适用于处理土壤中的易挥发污染物,并有常与加热技术,生物处理技术等联用,可以起到促进污染物挥发,增氧促分解的作用。多相抽提法主要用于治理存在大量非水相流体的污染场地,可将土壤中有机相污染物直接抽出。生物降解有生物好氧降解、生物厌氧降解、生物还原降解多种,降解方式由污染物种类和地质条件决定。化学方法可将污染物氧化或还原为低毒无毒物质,周期一般较短。固定污染物可以直接加入药剂反应生成沉淀,也可制造合适条件使微生物生成可沉淀重金属的离子。植物修复主要用于富集重金属,成本低廉,但富集了重金属的植物体的有效利用尚待进一步研究。土壤原位修复需要因地制宜,灵活结合工期、污染情况、地质条件、地面设施等,得出最经济实用的修复方法,并在辅助提高技术上展开更多研究,使原位修复技术更经济有效。     

部分取代苯类在江水中的生物降解与结构相关性研究^1）

测定了27种取代苯类化合物在松花江江水中的生物降解性，采用量子化学MOPAC6．0－AM1法计算了化合物的分子量（MW），生成热（Hf)，分子总表面积（TSA）及高占有轨道能（EHOMO），结合辛配醇／水分配系数lgP及酸解离常数pKa对其中22种化合物BOD值进行了多元线性回归分析，得到如下模型：BOD＝105.73-0.439MW-0.076Hf-6.660lgP n=22,R^2=0.821,SE=8.250,F=27.56,P=0.000应用所得模型对其余5个化合物的生物降解性进行了预测，只有一个化合物相的相对预测误差大于20％，为20．8％，平均预测误差为12．4％。     

白榆/刺槐互作条件下土壤与植物养分季节变化

采用盆栽试验对白榆（Ulmus pumila）单作（BB）、刺槐（Robinia pseudocacia）单作（CC）及白榆/刺槐（U.pumila-R.pseudocacia.）互作（BC）（3种互作方式：根系不分隔（N）、根系用尼龙网（L）分隔和根系用塑料膜（P）分隔）及两种施肥方式（施肥处理（F）和不施肥处理（N））下土壤pH值、土壤养分及植株N、P养分吸收总量的季节变化进行了研究。结果表明,不同处理土壤pH值从5—9月呈增加趋势,互作中根系不分隔处理和根系用尼龙网分隔处理降低土壤的pH值效果较明显;各处理w（土壤有机质）在7月份较高,其中施肥处理〉不施肥处理,在3种互作方式中,w（土壤有机质）大小顺序为：根系不分隔〉根系用尼龙网分隔〉根系用塑料模分隔;随着季节的变化,不同处理土壤销态氮含量呈降低趋势。在白榆、刺槐整个生长期内,w（NH4＋-N）占绝大部分,w（NO3--N）极少,由此说明在白榆、刺槐整个生长期吸收的氮素形态主要是NH4＋-N。不同处理白榆、刺槐植株的N、P养分吸收总量从5月到9月呈现不断增加趋势,至9月达到最大。互作植物N、P养分吸收总量均高于其相应的单作,但不同互作方式对N、P养分吸收总量的变化不同。在3种互作方式中,改善土壤养分状况及植株N、P养分吸收总量的最优互作方式为根系不分隔施肥处理（BCNF）。     

人工湿地植物生物质资源能源化利用潜力评估

通过测定不同人工湿地植物的纤维素组分和热值,并采用NaOH–酶解工艺研究不同人工湿地植物水解液组分,对在人工湿地技术体系中起重要作用的湿地植物能源化利用潜力进行系统评估.结果显示,15种人工湿地植物的纤维素含量在19.78%～36.9%之间,半纤维素含量在4.51%～19.67%之间,木质素含量在10.79%～20.47%之间,具有与玉米秸秆相当的热值,其热值在14.002～17.839 MJ/kg之间.在NaOH–酶解工艺条件下,不同人工湿地植物水解液中存在5种糖类组分,主要为葡萄糖和木糖.研究表明,人工湿地植物是一种较好的生物质资源,可通过生物质固体成型燃料技术、沼气技术和燃料乙醇技术加以利用,进而建立人工湿地植物生物质资源能源化藕联利用模式.图2表2参22     

Advances in the study of directed evolution for cellulases

If cellulose can be effectively hydrolyzed into glucose by cellulase, the production costs of hydrogen, ethanol or other chemicals from cellulosic materials will be greatly decreased, and economically viable production of biohydrogen and bioethanol will become feasible. Cellulose is degraded into glucoses by multi-component enzyme systems. Nowadays cellulases are widely used in brewing, food, bioenergy, fodder, textiles, paper, pharmaceuticals, environmental protection and other industries. However, existing cellulases have several problems that limit their wider applications, including the low turnover number for solid cellulosic materials, and low stability in adapting to various application conditions. For example, high temperature, low pH, and so on. Application of directed evolution technology may be one of the most effective ways for improving the characteristics of cellulases. This paper presents a brief review of the cellulose hydrolysis mechanism by cellulase, advances in cellulases (endoglucanase and β-glucosidase) improvement by directed evolution for several characteristics (for instance, thermal stability, pH adaptability and enzyme activity), limitations of directed evolution for cellulases, and the outlook for directed evolution for cellulase.     

FTIR研究非完全脱乙酰甲壳质对金属离子的吸附机理

以傅立叶交换红外光谱(FTIR)法研究了非完全脱乙酰甲壳质(NCTS)与Cu~ (2+),Ni~(2+),Co~(1+),Zn~(2+),Cd(2+),Hg~(2+),Ag~+,Pb~(2+)等八种金属离子形成的配合物的结构特征,并对各配合物在4000—400cm~(-1)范围内的主要吸收带作了经验归属.研究结果表明,在NCTS的金属离子配合物中,除—NH_2,—OH参予了配位外,羰基((?)C=O)和酰胺基(—CONH—)亦在不同程度上参予了配位;NCTS对Hg~(2+),Ag~+的吸附过程中存在着明显的氧化还原现象,Hg~(2+),Ag~+,分别被还原为Hg_2~(2+)和Ag~0,而NCTS分子中的—CH_2OH有可能被氧化成—COOH.     

有机碳源物对淹水土壤中氮素转化的影响

八周淹水培养试验表明：木质素对土壤矿质氮影响不大，纤维素则影响强烈，而淀粉的影响比纤维素更为强烈持久．硫铵与纤维素或淀粉配施时，氮的固持作用大于矿化作用，在培养期间均没有释放出氮素．在八周时间内．氨基酸态氮趋向增加，表明是微生物对氮素的固持作用；氨基糖态氮占全氮比例很低而且变化不大；其它有机组分氮在短期内的变化没有明显的规律性．     

土壤动物对三江平原典型毛果苔草湿地枯落物分解的影响

采用尼龙网分解袋法，从枯落物的分解量、组分含量和分解残留物的热能值3方面，研究了土壤动物对三江平原毛果苔草（Carex lasiocarpa）湿地枯落物分解的影响。结果表明，土壤动物加速了枯落物的分解，大中型土壤动物的分解作用大于小型土壤动物；土壤动物增加了枯落物中腐殖酸、纤维素和木质素等物质含量以及C／N比值的变化幅度，促进了枯落物组分的释放；土壤动物影响枯落物分解过程中的能量流动；但土壤动物并未影响枯落物分解的总体变化趋势，土壤动物对枯落物分解不起决定性作用。     

Dissipation of the triketone mesotrione herbicide in the soil of corn crops grown on different soil types

The new triketone herbicide mesotrione corresponds to the older sulcotrione in which the 2‐chloro benzoyl substituent is replaced by a nitro group, generating an herbicide of greater efficiency and a broader spectrum of activity. Mesotrione has been applied within the same 15 days period pre‐emergence at the rate of 150gha^‐1 to four corn crops made at different sites located 40 km apart in Belgium and of soils of different textures, but similar pH and organic matter (old humus) contents. The mesotrione soil half‐life in the 0–10 cm surface soil layer (which contained more than 90% of the residue) was 50 days in loam soil (at Zarlardinge), 41 days in sandy loam soil (at Melle) and in clay soil (at Koksijde), and 34 days in sandy soil (at Zingem). The cumulative effects of the recent organic fertilizer treatments and of the soil texture could explain the differences between the soil half‐lives. The time for the 90% dissipation of mesotrione was between 3.6 (in the sandy soil) to 4.7 months (in the sandy loam, loam and clay soils). The low mesotrione soil residues remaining after the corn harvest should disappear with the usual heavy rains in autumn, and the tilling which precedes the following crop and dilutes the mesotrione soil residue. These low mesotrione soil residues thus should have no phytotoxicity toward the following crop, especially at the lower application dose of 100 g mesotrione ha^‐1 used in practice.     

Competition for electrons between reductive dechlorination and denitrification

It is common that 2,4,6-trichlorophenol (TCP) coexists with nitrate or nitrite in industrial wastewaters. In this work, simultaneous reductive dechlorination of TCP and denitrification of nitrate or nitrite competed for electron donor, which led to their mutual inhibition. All inhibitions could be relieved to a certain degree by augmenting an organic electron donor, but the impact of the added electron donor was strongest for TCP. For simultaneous reduction of TCP together with nitrate, TCP’s removal rate value increased 75% and 150%, respectively, when added glucose was increased from 0.4 mmol?L^–1 to 0.5 mmol?L^–1 and to 0.76 mmol?L^–1. For comparison, the removal rate for nitrate increased by only 25% and 114% for the same added glucose. The relationship between their initial biodegradation rates versus their initial concentrations could be represented well with the Monod model, which quantified their half-maximum-rate concentration (K _S value), and K _S values for TCP, nitrate, and nitrite were larger with simultaneous reduction than independent reduction. The increases in K _S are further evidence that competition for the electron donor led to mutual inhibition. For bioremediation of wastewater containing TCP and oxidized nitrogen, both reduction reactions should proceed more rapidly if the oxidized nitrogen is nitrite instead of nitrate and if readily biodegradable electron acceptor is augmented.

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活性炭催化剂上SO2转化活性中心的研究

研究了用不同原料及不同方法制备的活性炭催化剂物化性质变化及其与SO_2转化为SO_3的催化活性的关系。结果表明,催化剂的活性主要取决于其表面性质,而与其孔结构等物理性质无明显关系。XPS和TPD结果认为,催化剂表面上存在有五种数量不等的基团,即(酮基),(烯酮基),其中,含氧基团=C=O为SH_2转化为SO_3的活性中心,可以经改质手段使糠醛渣活性炭上该基团数量增加,从而可提高催化活性。     

配施的有机无机肥料氮在红壤性水稻土中的残留特征

（１５）Ｎ追踪结果显示，熟化上（Ａ）和低肥力土（Ｃ）有机、无机肥料配施的氮的残留特征均为随配施有机成分和土壤肥力水平的变化而变化．肥力制约残留水平，肥料氮总平衡影响残留率一利用率一损失率的关系；配施有机肥是造成氮残留差异的基本因素，相关分析表明，总残留主体为有机肥氮，残留率随有机肥Ｃ／Ｎ和木质素含量的增减而增减；影响无机肥氮残留的相关因素较复杂．有机氮残留量占总残留量的百分数与无视氮残留量占总残留量的百分数之比，在Ａ，Ｃ两种土壤中约为２．肥力对氮残留作用的实质是，肥料氮在低肥力土中具固持优势，而在熟化土中具矿化利用优势．肥力因素对无机氮残留的影响更显著．根据配施组合中有机成分Ｃ／Ｎ－木质素含量与氮残留／平衡特征的关系．将不同配施组合划分为三大类型。