深层灰岩裂隙含水层的微生物种群特征及多样性分析

淄博深层灰岩裂隙含水层遭受石油污染已有30年,含水层中微生物降解对污染物的去除起到重要的作用,目前有关深层灰岩裂隙含水层中微生物群落结构和多样性的相关研究较少。本文采用高通量测序技术对研究区灰岩岩溶裂隙介质表面及地下水中的微生物种群结构进行了研究,对石油降解菌的种群特征及多样性进行了探讨,并利用RDA对典型石油降解菌与理化因子的相关性进行了分析。结果表明,含水层中的菌群主要属于变形菌门(Proteobacteria)和子囊菌门(Ascomycota),且地下水比灰岩岩溶裂隙介质表面呈现出更高的生物多样性;含水层中石油降解细菌主要属于脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)等,石油降解真菌主要来自煤炱目(Capnodiales)、座囊菌目(Dothideales)、银耳目(Tremellales)中的菌种;地下水中的石油降解细菌、真菌与总石油烃(TPH)、全磷(TP)和全氮(TN)的相关性比灰岩岩溶裂隙介质更高。     

Biogas production from slaughterhouse wastewaters and use of biofertilizer obtained for biodegradation of aromatic hydrocarbons

The anaerobic digestion of industrial wastes produces a biogas that is an alternative to the use of fossil fuels for energy production. At the end of this process, the stabilized biomass presents high levels of nutrients, which can be used both as biofertilizers in agriculture and for the biodegradation of contaminants in the soil through improvement of the microbiota. Thus, this study aimed to evaluate biogas production by industrial wastes and to use the biofertilizer for the bioremediation of soils previously contaminated with gasoline. The biomass (420 mL) generated approximately 10 liters (L) of methane and 3 L of other gases. Anaerobic incubation reduced total and volatile solids, as well as biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, and the carbon and nitrogen contents of the biomass. The bioremediation experiment showed that 15 days after contamination with gasoline, the addition of the biofertilizer improved the degradation efficiency of monoaromatic hydrocarbons; however, the degradation of polyaromatic hydrocarbons was less time efficient. So, we conclude that the anaerobic incubation of industrial wastes generates a high amount of biogas, and that biofertilizer deposition into contaminated soil does not affect the efficiency of the degradation of aromatic hydrocarbons after 30 days. Novelty or significance : Anaerobic incubation of industrial wastes generates a high calorific value gas, which can be used as an alternative source of energy. And, the resulting biomass, called biofertilizer, can be used to remediate soils contaminated with hydrocarbons.     

Assessing the bioremediation potential of arsenic tolerant bacterial strains in rice rhizosphere interface

The arsenic tolerant bacterial strains Staphylococcus arlettae(NBRIEAG-6), Staphylococcus sp.(NBRIEAG-8) and Brevibacillus sp.(NBRIEAG-9) were tested for their roles in enhancing plant growth and induction of stress-related enzymes in rice(Oryza sativa L. cv. NDR-359) plants at two different concentrations, 30 and 15 mg/kg of As(V) and As(III), respectively. An experiment was conducted to test the effect of these strains on plant growth promotion and arsenic uptake. We found 30%–40% reduction in total As uptake in bacteria-inoculated plants, with increased plant growth parameters compared to non-inoculated plants. Moreover, the bacteria-inoculated plants showed reduced activity of total glutathione(GSH) and glutathione reductase(GR) compared to their respective controls, which suggests the bacteria-mediated reduction of oxidative stress in plants. Thus, these strains were found to be beneficial in terms of the biochemical and physiological status of the plants under arsenic stress conditions.Furthermore, one-way ANOVA and principal component analysis(PCA) on enzymatic and non-enzymatic assays also revealed clear variations. The results support the distinction between control and treatments in both shoots and roots. Therefore, this study demonstrates the potential of rhizobacteria in alleviating arsenic stress in rice plants.     

水稻秸秆生物炭对镉、铅复合污染土壤中重金属形态转化的短期影响

用生物炭修复重金属污染土壤已有广泛研究.本文采用水稻秸秆在500℃下制成的生物炭,施入Pb、Cd复合污染的土壤中培养30 d,探讨重金属化学形态变化,以期为生物炭修复重金属污染土壤提供科学依据.结果表明:生物炭添加后,黄棕壤的pH升高,弱酸提取态、可还原态及可氧化态Pb含量降低,残渣态Pb含量极显著增加,土壤Pb活性降低;与未加生物炭处理相比,添加生物炭后高浓度Cd污染土壤中弱酸提取态Cd含量极显著降低,可氧化态Cd含量增加,而残渣态Cd含量变化不显著,表明添加生物炭可以促进弱酸提取态Cd向可氧化态Cd转化.Pb、Cd复合污染土壤中Pb-Cd交互作用极显著,添加生物炭减弱了交互作用对弱酸提取态Pb的影响.     

土壤污染调查加密布点优化方法构建及验证

鉴于传统调查布点方法对土壤污染物平均含量的估计精度较高,但对污染区范围的估计精度不能满足修复治理需求的问题,同时,为了准确估计土壤污染区面积及其空间位置,提出了土壤污染详查样点优化方法.在初步调查的基础上,首先利用地统计条件模拟方法预测土壤污染概率,基于污染概率和土壤污染物含量局部空间变异确定加密布点的优先区域,并根据污染物含量的空间变化趋势布设样点,然后根据优化后的土壤污染调查布点方案估计污染区面积和空间位置.最后,以某Cd污染场地为例,验证了布点优化方法的效果.结果表明,土壤污染调查加密布点方法显著提高了污染区面积及其空间位置的估计精度.案例场地土壤Cd污染区面积的预测误差为4.10%,污染区空间位置的精度为86.10%.土壤污染调查布点优化方法在保证土壤污染调查精度的同时,相比于传统调查方法可显著降低土壤污染调查的样本量.     

能源植物修复土壤镉污染过程中细菌群落分析

选取油脂类能源植物大豆和碳水化合物类能源植物玉米,采用高通量测序方法研究大豆、玉米修复Cd污染土壤过程中根际土壤细菌群落组成.结果表明,100 mg·kg-1Cd的添加会抑制玉米、大豆生长,其中,大豆生物量降低比玉米高.不同组织中根部Cd积累量最高,转移系数TF分别为0.56(玉米)和0.14(大豆).基于Mi Seq的群落分析表明,大豆、玉米根际土壤细菌主要包括Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)等33个门.细菌群落的PCo A和UPGMA分析表明,Cd的添加和能源植物种植均能对细菌群落结构产生影响,其中,Cd的添加影响最大.Gemmatimonas、Flavisolibacter、Flexibacter、Ramlibacter、Ohtaekwangia、Flavitalea等细菌在Cd胁迫条件或大豆、玉米种植条件下相对丰度有所变化,分析其可能在大豆、玉米耐受Cd污染中起作用.     

福岛核泄漏事件对中国海污染的研究

2011年3月11日日本地震和海啸导致了日本福岛核电站核放射性物质泄漏事件.利用ROMS区域海洋模式对北太平洋环流进行模拟,并在此流场中加入核放射性污染物进行测试核放射性污染物是否能够输运到中国海域.在不考虑背景场浓度的情况下,福岛泄漏的核放射性物质在泄漏后4年能基本侵入整个中国海区,并且在10年内布满整个北太平洋区域,最大值区在北美的西岸外海.相较而言,将国际原子能的观测资料进行资料同化作为背景场使模拟更接近于观测事实.考虑了背景场的模拟显示,2019年进入东中国海的核放射性物质总量达到峰值.除此之外,还计算了各个海峡核放射性污染物通量及其随时间的变化,发现核放射性污染物主要通过吕宋海峡入侵南中国海;台湾海峡、台湾以东洋面为侵入东中国海的主要通道;核放射性污染物通过托克拉海峡、对马海峡流出东中国海.同时计算表明在未考虑径流的情况下,中国东部沿海地区的核放射性污染物浓度有着明显的季节特征,华南沿海冬春核污染物浓度高于夏秋两季,而华东沿海则相反.     

华东某铀矿区地表水中放射性核素铀含量特征分析

以华东某铀矿区为研究对象,利用X-Series II电感耦合等离子体质谱仪测定铀矿区和对照区共114个地表水样品中放射性核素铀含量,采用单因子指数法评价放射性铀污染,以查明铀矿区地表水铀污染现状。结果表明:(1)研究区地表水铀平均含量39.89μg/L,分别是含矿未采区、江西省背景值、对照区的32.17倍、64.34倍和199.45倍;各亚区地表水的铀含量平均值从大到小顺序为:水冶场区开采矿井区废弃矿井区尾矿库区;废弃矿井区、水冶场区、开采矿井区等亚区地表水铀含量受到较强人为活动影响;(2)单因子污染指数评价结果表明各亚区地表水铀污染程度为:水冶场区开采矿井区废弃矿井区尾矿库区。其中,水冶场区、开采矿井区、废弃矿井区、尾矿库区地表水的铀污染程度均为重度污染;对照区未污染。结合研究区铀含量特征,铀矿开采、运输与选冶等实际情况,建议从改善矿石运输条件、改善废水处理设备,提高废水处理技术等方面进行地表水铀污染防治。     

石油管道储运企业清洁生产审核方法探讨与实践

文章分析了石油管道储运企业的生产工艺特点和技术特征,指出现有的制造业和第三产业的清洁生产审核方法及评价指标体系不能完全适用于石油管道储运企业.文章针对该类企业生产过程中能耗高和存在潜在风险等特点,探索并确定了以能耗平衡和物料平衡为核心、以风险评估为重点的清洁生产审核方法,并用于实际审核.文章为石油管道储运企业的节能、降耗、减排和风险防范提供了技术支持,也为该类企业的清洁生产审核提供了有效的借鉴.     

某气田石油类污染物运移数值模拟研究

为研究气田建设项目对地下水产生的石油类污染,以西北某气田开发区地下水为研究对象,在水文地质条件调查和地下水污染源与污染途径分析的基础上,采用GMS软件建立研究区地下水流模型和溶质运移模型,模拟预测了凝析油储罐破裂泄漏情景下石油类污染物在地下水中的迁移规律及自然净化过程。结果表明:模拟期内地下水中的石油类浓度小于标准值,地下水未超标但受到轻微污染;污染晕中心浓度随时间减小,污染场地及下游位置污染物浓度先增大后减小,距离污染源越远的位置峰值浓度越小。