可再生能源够用吗之生物质能展新姿

植物、动物、微生物都是生物质.生物质中蕴藏的能量,被称为生物质能.但是,只有植物才是生物质和生物质能的"创建者".在太阳光的作用下,植物发生"光合作用",将水和CO2生成有机质,即生物质;将太阳能转化为化学能储存在生物质中,成为生物质能.当生物质分解时,蕴藏其中的化学能就会释放出来(如燃料燃烧发热),或转变成其它形成的化学能(如生成沼气).由此可知,植物的光合作用会把碳固定下来,转变成有机生物质.     

分层型水库藻类季相演替的细菌种群驱动机制

浮游藻类和水体中的细菌是水生食物网的组成部分,在淡水生态系统的结构和功能中发挥着关键作用.然而,对于水库当中藻类和细菌群落如何互作及其对变化的环境条件的响应研究却较少.本文以李家河水库为研究对象,采用16S rDNA高通量测序技术和共生网络分析方法,分析了藻类种群时空演替与细菌群落的生态互作关系.结果表明,在藻类群落结构中,硅藻和绿藻也为全年优势门类,且在8月,蓝藻取代硅藻成为第二大优势门类,平均相对丰度为30.13%.DNA测序分析表明,变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为全年优势细菌,其中变形菌门在7月达到全年最大相对丰度71.68%.酸杆菌门和异常球菌-栖热菌门作为稀有类群,其相对丰度最大分别为10.20%和5.56%.共生网络分析表明,藻类与细菌之间的关系以正相关居多,表明二者之间的互作关系可能以互利共生为主.Methylotenera作为关键节点,与小球藻呈显著正相关.柵藻作为藻类群落中的关键节点,与甲基杆菌属、Solitalea和红育菌属等多种细菌显著负相关.RDA分析表明,藻类和细菌群落的演替受到水温、pH和电导率的显著调控,环境因子对藻类和细菌群落变异解释分别为93.1%和90%.本研究结果将为深水型水源水库生态系统中藻菌互作关系的微生态驱动机制提供科学依据.     

地衣监测评价大气环境——兼谈地衣经济意义

地衣在植物界中是一大类群,全世界有二万六千余种。但所有的地衣都不是单纯的一种植物,而是由低等的两种植物一藻和菌共生而成。它们生活在一起,互相依存。藻类有叶绿素,能进行光合作用,制造的有机物质,除自用以外,还要供给菌类。菌类吸收水分和矿物营养,供给藻类,在干燥环境下,还有保护藻类的作用。它们和谐生活,同步发展,好像一个整体,成为植物界中一群独立而特殊的类群。     

氧化塘处理技术

<正> 当前以藻类处理污水的方法起源于奥斯瓦尔德(Oswald)和加利福尼亚大学的工作。他们发现了促进生活污水中藻类和好氧细菌共生的内在优势:藻类提供氧给细菌分解有机物,细菌产生的二氧化碳又可作为藻类生长的基质。氧化塘很适于常规技术造价太高或需大量能源而不能处理的污水。     

论生物质能发展及高效利用

一、引言 生物质能又称“绿色能源”它是通过植物的光合作用以生物质形式固定下来的太阳辐射的能量，它包括树木、青草、农作物、藻类、兽类及各种有机废物。     

污水稳定塘菌-藻生态系统去除与灭活植物病毒TMV研究

了解污水稳定塘生态系统去除与灭活植物病毒的效率与机理具有重要的理论和实际意义.对模型植物病毒———烟草花叶病毒(tobaccomosaicvirus,TMV)的实验结果显示:稳定塘系统中的悬浮固体(SS)可在短时间内吸附TMV且达到一个饱和值.纯培养的枯草芽孢杆菌及小球藻对TMV的存活无明显不良影响,而光合细菌和稳定塘中的混合细菌群却对TMV具有灭活作用.当它们同藻类形成菌藻共生体系时,对TMV的灭活速率分别从对照的每天0 0404log10(枯斑数·mL-1)升高到0 0783log10(枯斑数·mL-1)和0 075log10(枯斑数·mL-1) 因此,在污水稳定塘生态系统中,由于病毒对悬浮固体的吸附以及菌藻共生体系中微生物的作用可有效地去除与灭活植物病毒,其中悬浮固体吸附病毒并非真正意义上的灭活,稳定塘中存在的细菌特别是光合细菌对植物病毒的灭活才是最主要的因素.     

污染土壤生物联合修复机制研究进展

土壤污染的生物修复方法因具有独特的生态价值被广泛认可. 单一种类生物修复易受复杂环境影响,而利用多种生物进行联合修复则可借助种间关系提高修复效果. 本文通过整理近年来土壤中微生物、植物、动物单独修复和物种间联合修复污染的研究成果,梳理了生物联合修复过程中微生物、植物、动物三类生物的功能,明确了微生物在发挥自身污染修复能力的同时也可以减轻其他物种受到的环境胁迫;植物通过根系构建修复功能区域并与附近其他物种及环境进行物质与能量交换;动物通过自身移动和摄食行为优化土壤和微生物结构的作用机制. 其中,“微生物-植物”联合修复可强化微生物与植物的共生关系、增强微生物去除污染物的能力;“植物-动物”联合修复可通过动物或其排泄物的作用改善土壤环境、促进植物生长,同时通过植物根系改善动物的生存环境;“微生物-动物”联合修复可在动物搬运摄食、消化排泄等过程中强化微生物的生长代谢能力. 目前,“微生物-植物”联合修复是最主要的土壤生物联合修复方法,其修复机制较为明确,今后应进一步加强“微生物-植物-动物”联合修复机制研究,为三者联合修复土壤污染奠定基础.      

赤潮藻类的适应与竞争策略

赤潮藻类的生活策略与赤潮发生的机理紧密相关。在漫长的自然进化过程中,赤潮藻类发展出一系列独特的生活策略以适应环境的变化。赤潮藻类可以在不良环境下形成孢囊以度过寒冷的冬季或者营养缺乏时期并在条件合适时萌发。甲藻可以通过主动迁移或者产生粘液的行为来适应水流和光照,甚至有时能够改变藻细胞周围的微环境。赤潮藻类采用多种营养方式如自养、异养或混养进行生长和繁殖,这对我们就赤潮与富营养化的关系的研究带来了全新的理解。赤潮藻类与其他生物存在复杂的相互关系,某些蓝绿藻可以与细菌或病毒共生,而有毒藻类也许可以通过抑制捕食或者植化相克为自身获利。最后,我们提出了赤潮藻类的形态结构上的不同也许可以解释某些生态策略的差异。     

生物氧化塘是处理中小城镇污水的好方法

生物氧化塘是生物处理方法最早的一种,它是利用水中存在的微生物和藻类处理污水的天然或人工池塘。生物氧化塘处理污水的机理是:氧化塘中污水合的有机物通过两类微生物的新陈代谢而去除,一类是异养微生物,它将有机物氧化降解而产生能量和合成新的细胞;另一类是藻类,它通过光合作用固定二氧化碳合成新细胞和放出氧气。藻类光合作用放出的氧是供异养微生物和原生动物所利用,对污水中的有机污     

污水氧化塘处理的几个问题

氧化塘是一种和自然水域自净过程极其相似的污水处理法。污水中有机污染物由塘内的好氧性细菌进行氧化分解,而细菌赖以生长、繁殖的氧,主要由塘内繁殖的藻类通过光合作用来提供。污水氧化塘处理法涉及的问题较多,本文仅就氧化     

应用抑藻因子调控藻类生长的技术初探

通过对“浮游动物—藻类—植物-营养物质”之间食物链关系的观察和检测,结果表明：水体的营养程度与藻类生长繁殖直接相关;后生动物桡足虫类能有效去除水中的藻类;水生植物对消解富营养水体有一定的作用;利用富营养水体中这种相互消长的食物链之间的关系,能有效达到抑制藻类生长、改善水质的目的,应用抑藻因子调控藻类生长具有很好的应用前景.     

二氧化碳的电解固定

现在各国对全球性的环境问题都十分重视。二氧化碳本来在自然界形成很好的循环平衡系统:有机物分解(包括有机物在动物体内的分解)放出二氧化碳,植物、藻类等的光合作用把二氧化碳固定起来合成有机物,有机物再分解、固定,循环进行。并且长期以来基本平衡,其年平衡量约为600亿吨。但由于人类社会的发展,尤其是现代社会能耗迅速膨胀,造成     

靠"吃阳光为生"的俄罗斯人

众所周知,只有植物才能够进行光合作用,而人和动物必须依靠每日进食才能维持生命,但乌克兰第聂伯地区的俄罗斯男子尼古拉·多尔戈鲁奇却自称是一个"吃阳光的人".     

利用浮萍进行水体污染的毒性试验

一、绪言 Lemna minor是一种漂浮在水面,分布很广,生长速度很快的浮萍。这种植物形体小,并且极易养殖。它的这些性质对水体毒性试验来说非常理想。尽管如此,人们对浮萍生物试验深远意义的认识还有不少异议。Kenage和Moolenaer(1979)认为,水生动物是比植物和藻类更灵敏的毒性指示器。因而他们断言:鱼类和水蚤的毒性反应建立起来的水质标准足以起到保护藻类和水生维管束植物的作用。植物是生态系统的一个基本部分,而植物-动物-细菌这样一种复杂结构的平     

神通广大的微生物——不能漠然视之的小生命

相比昆虫,人们对微生物这一名词好像要熟悉得多,毕竟它和植物、动物并列属于生物的一大类。它包括细菌。放线菌、霉菌、酵母菌、螺旋体、立克次体、支原体、衣原体、病毒、类病毒、原生动物及单细胞的藻类等,是一群形体微小、构造简单的单细胞或多细胞原核生物或真核生物,有的甚至没有细胞结构。     

分层型水库藻类垂向演替的水质与细菌种群调控

浮游藻类和细菌是水生食物网的重要组成部分,在水源水库生态系统物质循环和能量流动方面发挥关键作用,藻类的空间演替与水体细菌种群代谢和结构演变关系密切.因此,本文以李家河水库为研究对象,在分析水库水质指标基础上,采用高通量DNA测序技术和Biolog技术,研究水库藻类暴发期,浮游藻类和细菌群落结构垂向演替特征及其与水质的偶联关系.结果表明,李家河水库在8月处于热分层期,水体pH、DO和NH~+_4-N随深度变化均逐渐降低(P0.001).藻密度和Chla呈现同步变化趋势(P0.001),表层最大分别为3 364.33×10~4 cells·L~(-1)和7.03μg·L~(-1).藻类群落结构在水深0 m和3 m处以微囊藻为主,而在水深6 m处,小环藻取代微囊藻成为最优藻属,相对丰度达57.28%.Biolog结果表明,微囊藻的暴发对细菌代谢活性及其相对丰度产生较大影响,但细菌种群代谢活性多样性变化不显著.高通量测序共发现1 420个OTUs,隶属于10个细菌门类,其中放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)在不同水层均为最优门类,其相对丰度之和达50%以上;绿菌门(Chlorobi)和浮霉菌门(Planctomycetes)的相对丰度随着水深增加发生显著变化,均在6 m深度达到最大值,分别为10.29%和6.78%,且与水层藻密度呈显著负相关(P0.05);厚壁菌门(Firmicutes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)与藻密度呈显著正相关(P0.05).热图(Heat map)指纹图谱表明,李家河水库的细菌群落结构垂向分布差异显著,且随着水深的增加,细菌群落分布更均匀并趋于多样性.冗余分析(RDA)表明,细菌和藻类的群落结构的垂向分布受不同水质指标调控且差异显著.对水源水库藻类暴发期藻类与细菌群落的偶联机制进行探究,为水源藻华消涨的分子微生态驱动机制研究提供科学依据.     

光照条件对菌藻共生系统单级脱氮的影响研究

为了使菌藻共生系统达到稳定的短程硝化反应,采用单因素试验方法探究光照对氨氧化细菌AOB与固定化小球藻共生系统去除氮的影响。氧在光周期通过微藻光合作用产生,交替亮暗期被施加来实现产氧,从而使生物脱氮不需要机械曝气或添加外部电子供体。通过实验说明菌藻共生系统的脱氮效果很明显优于单独的菌或单独的藻,通过不同程度光照强度、不同光照时间下测量的氨氮和亚硝态氮的数据来反映脱氮的效果。此次实验数据表明在藻、菌比为1∶1,光照光暗时间比为12 h∶12 h,光照强度为4 000 lux的条件下氨氧化细菌AOB与固定化小球藻共生系统脱氮效果最好,高达95.4%;亚硝态氮积累率此时高达85%,此条件在一定范围内最适宜短程硝化的实现。     

国外对磷在富营养化中的作用与控制磷含量途径的研究

经研究证实磷元素在湖泊、水库等水域富营养化过程中占有重要地位,这是由于植物细胞里的磷,直接参加光合作用,和呼吸、酶系统的活性化、能量转化、以及氮、碳水化合物和脂类化合物的交换等过程。磷的化合物对植物有机体的生长繁殖也起着重要作用。磷又是基本的化合物——原生质、核(磷朊、磷酸酯、碳水化合物、核蛋白、磷酯类等)的组成部分。众所周知,藻类多半是利用以PO_4~(3-)、HPO_4~(2-)、H_2PO_4~-形式的溶解磷。但也能吸收有机磷化合物——甘油磷酸钙、核酸、     

利用植物生态治理污染土壤

日本北海道工业技术研究所探索利用植物生态系统来净化被四氯乙烯和农药等污染的土壤。利用植物自身放出的物质和植物共生的微生物作用使土壤中有害物质无害化。理想的植物是杨柳、紫苜蓿等成长率快和微生物有共生关系的植物。     

生物质能

地球上的能源包括化石燃料、可再生能源和核能。化石燃料有煤炭、石油和天然气 ;可再生能源有太阳能、风能、水能、地热和生物质能 ;核能是核裂变或聚变过程释放出的能量。生物质是植物或动物的生物体总称 ,其主要是由有机物组成。植物在生长过程中通过光合作用把太阳能以碳水化合物的形式储存起来 ,我们通过合适的方法可以把这种储存起来的太阳能转化为直接利用的能源。人们称之为“生物质能”,美国科学家又称之为“生物矿”(bio- ore)。生物质能是可再生能源 ,是未来解决能源危机的重要途径。地球上现有植物生物质存量约 1 841× 1 0 9吨…