不同灌溉方式冬小麦农田生态系统碳平衡研究

全球气候变暖趋势明显,陆地生态系统碳循环的研究成为目前的研究热点,而农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,由于农田生态系统是受人类强烈调节与控制的复合系统,其碳循环受各类农作措施的影响极大。新疆地处干旱区,水分条件是农田碳循环的最重要限制因子。为此,分析不同灌溉方式对冬小麦（Triticum aestivuml）农田生态系统碳平衡的影响,从而提出有利于新疆冬小麦生产的固碳减排的灌溉方式。试验于2012—2013年在伊宁县科技示范园冬小麦试验田进行,选择伊农18冬小麦品种为供试材料,确定滴灌和漫灌为两个试验主因子并设置小区。试验自冬小麦返青开始至完全成熟结束,期间平均每7天采1次样,其中用典型样株法采集小麦植株,分根、茎、叶等不同器官单独烘干测定植株固碳量;用静态钠石灰吸收法测定冬小麦土壤呼吸;收集整理已发表国内外文献中的各类碳排放参数确定本研究中所需参数;采用王小彬的碳平衡计算方法分析不同灌溉方式农田生态系统碳平衡,据此对滴灌和漫灌两种灌溉方式的冬麦农田作物生物量固碳、土壤碳排放量和作物生产过程中物质投入的间接碳排放量,以及两种灌溉方式下冬麦农田生态系统净碳值进行分析。试验结果表明：滴灌条件下冬麦农田生态系统小麦的固碳量、土壤碳排放总量分别比漫灌小麦的高出15.38%和11.43%,冬小麦穗是差异形成的主要原因;而农业生产资料排碳总量比漫灌少排3.88%;但无论是滴灌还是漫灌,耗电碳排放量均占农业生产资料碳排放总量的59%以上,是农业生产资料碳排放的第一大来源。两种灌溉方式下冬小麦田生态系统的净碳值均呈现出固碳并存在显著差异（p〈0.01）,且滴灌冬麦农田生态系统净碳值比漫灌高25.39%。因此,新疆冬小麦生产中采用滴灌方式更有利于农田生态系统的固碳,     

白腐菌对十溴联苯醚的酶促降解研究

考察了白腐菌菌体、胞外酶、胞内酶对十溴联苯醚(BDE-209)的降解性能,结果表明,白腐菌菌体、胞外酶、胞内酶对浓度为1 mg.L-1的BDE-209的降解率分别为60.17%、54.14%、22.32%,白腐菌对BDE-209的降解主要由胞外酶完成.进一步考察了温度、pH、BDE-209浓度对白腐菌胞外酶降解BDE-209的影响,结果显示,胞外酶降解BDE-209的最适条件为温度30℃、pH 4—5、BDE-209浓度1 mg.L-1.白腐菌胞外酶降解BDE-209前后红外光谱测定结果证实,BDE-209降解过程与Br—C、CH2—O—CH2等基团有关.降解后体系GC-MS谱图显示,BDE-209降解过程中存在脱Br作用.     

假单胞菌N7的萘降解特性及其降解途径研究

应用HPLC和UV分析技术,以萘为代表性多环芳烃污染物,研究了假单胞菌N7对水中萘的降解特性.结果表明,营养盐、微量元素的添加可使萘的降解率提高23.65%;溶解氧高于4.3 mg/L时萘降解率达95.66%并趋于稳定;随萘浓度增加降解率逐渐下降;在中性和弱碱性环境下,降解效果较好,萘降解率均在82.88%以上.在30℃、转速为165 r/min的摇床中处理pH7.5、萘浓度为100 mg/L的水样72 h,其最大降解率为95.66%.通过检测菌株N7处理含不同底物水样时其吸光度、pH和底物的变化情况,证实菌株N7亦能降解甲苯、二甲苯、苯酚、2,4-二硝基苯酚、苯甲酸、1-萘酚和水杨酸,并以其为唯一的碳源和能源生长繁殖,表明该菌株能适应环境中芳烃类物质种类的变化,具有很好的降解多样性.经UV-Vis和GC-MS分析各降解阶段的中间产物,初步确定了该菌对萘的降解途径:一条是邻苯二甲酸途径;另一条是水杨酸途径,萘先被氧化为1,2-二羟基萘,再开环生成水杨酸、邻苯二酚和2-羟基粘康酸半醛,最终进入三羧酸循环(TCA).     

Type 0092丝状菌污泥微膨胀在短程硝化中的实现

利用Type 0092丝状菌不易引发污泥恶性膨胀的特点,本实验采用实际生活污水,以SBR反应器接种短程硝化污泥,考察了短程硝化状态下启动Type 0092丝状菌污泥微膨胀的特性,研究了系统启动与维持期间的污泥沉降性能、亚硝酸盐积累率(NAR)、污染物去除特性以及污泥菌群结构变化情况.结果表明控制DO为0. 3～0. 8 mg·L~(-1),F/M(以COD/MLSS计)=0. 24 kg·(kg·d)~(-1),按照交替缺氧/好氧模式运行(单周期3次,缺氧∶好氧=20 min∶60 min),能够启动Type 0092丝状菌污泥微膨胀与短程硝化耦合,系统SVI值维持在180 m L·g~(-1)左右,NAR一直维持在99%左右,COD和TN去除率能够分别提高约13%和5%,相较于传统全程硝化非微膨胀状态曝气量能节省约62. 5%.当交替缺氧/好氧模式变为单周期交替6次,缺氧∶好氧=10 min∶30 min,亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性会恢复,使短程硝化被破坏;低溶解氧、交替缺氧/好氧、低负荷是实现Type 0092丝状菌污泥微膨胀的关键因素,当负荷(以COD/MLSS计)大于0. 25 kg·(kg·d)~(-1)时,仅靠低溶解氧和间歇曝气无法维持污泥微膨胀状态.     

融合菌-活性污泥联合曝气吸附处理重金属铬

研究了融合菌RHJ-004与活性污泥联合曝气处理含铬废水的生物吸附性能。结果表明,融合菌RHJ-004与活性污泥联合曝气对铬具有良好的处理效果,投加10g/L菌体、6g/L污泥,处理50mg/L的铬液,还原率可达83.26%,去除率达72.04%。该吸附剂对处理酸性含铬废水具有很大的潜力,在pH=1￣5时,还原率均>80%,去除率均>70%;溶解氧是影响该吸附过程的一个重要参数,当DO=2￣4mg/L时,生物吸附效果较好,还原率达到75%以上,去除率也超过65%;融合菌RHJ-004与活性污泥对六价铬的联合吸附可用Langmuir模型和Freundlich模型描述,但Freundlich模型的拟合效果更好。     

石油降解菌XD-1产表面活性剂的性能

从含油废水中筛选分离到1株原油降解菌XD-1,鉴定为假单胞菌（Pseuomonas sp.）.初步实验表明菌XD-1具有较强的产表面活性剂乳化原油的作用,对该菌的产表面活性剂性能进行了研究.实验证明,菌XD-1所产表面活性剂为脂肽类物质,菌在生长对数期产表面活性剂,表面活性剂的产生为生长相关型;充足的碳源是产表面活性剂的必需条件,菌利用原油为碳源时能持续大量地产表面活性剂;原油和尿素为产表面活性剂的最适碳源和氮源,菌XD-1产表面活性剂的最佳营养培养基组成为葡萄糖10 g,尿素4 g,磷酸二氢钾1 g,微量元素液4 mL,水1 L,pH 8.0.     

中国全氟和多氟化合物的污染特征及其去除技术评述

工业生产与使用所造成的全球性全氟和多氟化合物（PFASs）环境污染问题已引起了广泛关注。本文综述了我国不同区域土壤、大气和水环境中PFASs的污染特征,同时对PFASs在不同环境介质中的迁移途径及其影响因素进行了阐述。最后基于控制废水中PFASs的环境排放量,探讨了废水中PFASs去除技术的主要研究内容和优缺点。     

原生质体电诱导融合构建去除重金属的高效菌

研究了采用原生质体电融合技术构建高效的重金属去除菌;对影响电融合效率的几个参数,以及融合子的生长条件、除铬性能和遗传稳定性等方面进行了考察;确定了进行电融合的最佳条件,并选出 1株最好的融合株R32. 实验结果表明:R32不论是在处理低浓度还是高浓度的铬液时,其去除率和还原率都明显高于 2株亲本菌,处理低浓度含铬废水时,去除率和还原率可达到 100%;处理高浓度含铬废水(200mgL-1 )时,还原率仍可达 50%以上. 经过多次传代后,R32的除铬能力保持稳定. 当投菌量>10gL-1 (湿重)时,其去除率和还原率都在 80%以上. 正交实验结果显示,pH和Cu2 浓度对R32的生长影响都不大,这些特点都有利于R32在实际含铬废水处理中的应用. 图 4表 3参 14     

十溴联苯醚(BDE209)对蜡状芽胞杆菌吸附/释放金属离子的影响

针对重金属及多溴联苯醚(PBDEs)复合污染问题,以蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)复合菌为吸附材料,研究了十溴联苯醚(BDE209)对蜡状芽孢杆菌复合菌吸附及释放金属离子的影响.结果表明,蜡状芽孢杆菌复合菌对低浓度的Pb(II)(0.712mg·L-1)、Zn(II)(4.844mg·L-1)具有快速、高效、稳定的吸附能力,最高吸附率分别达到98.31%和97.83%;对低浓度的Cu(II)(1.915mg·L-1)也能起到一定的去除作用,吸附率最高可达59.90%.复合菌吸附重金属离子的同时,释放了其他金属离子:Ca(II)、K(I)、Na(I),且释放总量大于吸附总量.不同浓度的BDE209对复合菌吸附重金属产生不同的影响.1mg·L-1的BDE209基本表现为促进复合菌对重金属的吸附;而10mg·L-1的BDE209在0～4h之间促进复合菌对Pb(II)、Zn(II)的吸附,在反应4h后明显抑制吸附作用,而对Cu(II)则始终表现为促进作用.BDE209对金属离子释放的影响主要体现在反应的初始阶段(0～4h),表现为高浓度的BDE209减缓K(I)、Na(I)的释放.     

三维电极对水中染料降解脱色处理

研究了在传统二维电解槽的铁板电极之间填充锰砂并鼓气搅拌，得到三相三维电极流化床反应器，对比两种反应器对酸性大红3R染色模拟废水降解脱色作用，考察了槽电压、支持电解质质量浓度、反应时间等因素对两种反应器处理染料脱色率的影响。实验表明，这些因素对酸性大红3R的降解脱色均有不同程度的影响，在相同条件下，三相三维电极流化床反应器比二维电极电解槽的处理脱色速度快和处理效率高，在不同处理时间内，脱色率可提高30％～50％。紫外-可见光吸收光谱分析表明，该方法不仅能对酸性大红3R的生色基团进行降解脱色，且对萘环不饱和共轭体系也具有破坏降解作用。