基于FPGA的SBR呼吸速率的测量与应用

微生物的呼吸速率（OUR）在SBR（序批式活性污泥法）的反应工段变化特征明显，与污水中有机物浓度的变化规律相符，在曝气足量时不受曝气不均的影响。为了在确保出水水质的前提下节能降耗，提出了通过软测量技术获得OUR，并将其作为SBR法曝气时间的控制参数，同时在FPGA（现场可编程门阵列）上实现了此控制策略。     

抗生素类污染物对活性污泥生物毒性测定方法的筛选与评价

尽管衡量化学物质生物毒性的标准方法很多,但关于环境中抗生素类污染物的生物毒性及其对污泥活性影响的科学数据较少。以磺胺和四环素两类作用机理和作用谱带不同的抗生素为研究对象,分别用发光细菌法、脱氢酶活性法、生长抑制法及呼吸速率法进行了抗生素类污染物生物毒性测定方法的筛选与评价。结果表明,发光细菌标准方法中30min的作用时间太短,延长作用时间不仅导致各种抗生素的EC50值大幅度降低,同时毒性排列顺序也发生了改变;以活性污泥为对象的脱氢酶活性和呼吸速率抑制实验的EC50值与抗生素类物质对敏感致病菌的MICs相比异常高,不适宜于作为单独方法准确评估抗生素类污染物的生物毒性。生长抑制实验中,活性污泥混合菌种增殖生长对磺胺类抗生素敏感,而假单胞杆菌对四环素类抗生素敏感。不同方法测定抗生素毒性的灵敏度顺序是发光细菌(24 h)>生长抑制(7 h)>呼吸速率(24 h)>脱氢酶活性(24 h)。用标准方法评价抗生素类污染物的生物毒性,可能导致对抗生素排放到水环境中所带来的风险估计不足。     

热空气处理对荔枝生理特性和贮藏效果的影响

以黑叶荔枝为材料,以成熟季节的大气平均温度[θ=(30±1.5)℃]为基础,研究35℃、38℃热空气分别处理6 h、12 h和24 h对果实生理特性与贮藏效果的影响.与CK相比,温度升幅增大或处理时间延长,显著提高果皮多酚氧化酶(PPO)活性、果皮过氧化物酶(POD)活性、果实呼吸速率、果皮丙二醛(MDA)含量和果皮质膜相对透性,显著降低果肉可溶性固形物(SS)含量、果肉可滴定酸(TA)含量、果皮花色素苷含量和好果率.POD活性和MDA含量可作为果实生理活性的指标.图6表2参10     

呼吸速率测定研究进展

本文简述了三类测定呼唤速率的方法，并就最常用的仪器法介绍了呼吸速率测定仪的分类，总结了近四十年来国内外呼吸速率测定方法与装置的研究进展状况，并对该技术的未来发展作出预测。     

重庆丘陵山区石灰性黄壤呼吸特征及影响因素

采用静态暗箱一二氧化碳红外分析仪法研究了重庆丘陵山区石灰性黄壤土壤呼吸特征及影响因素.结果表明,土壤呼吸速率呈现季节性动态变化特征,冬季较低,夏季较高,与地温的季节动态变化基本一致;土壤呼吸与地温之间呈指数关系,其中与5 cm地温的相关性最好;不同土层、不同处理的Q10值不同,变化范围为1.67～2.69.不同田间管理措施对土壤呼吸速率有明显影响,表现为施肥土壤＞未施肥处理,种植作物土壤＞裸地;化肥使种植作物土壤的年平均呼吸速率增加70.8%,化肥、粪肥共同作用增加129%;与裸地相比,单种作物不施肥不能显著增加土壤CO2排放.裸地春、秋、冬季的土壤呼吸速率与土壤水分呈直线关系,决定系数R2=0.414,P＜0.01.在夏季,种植作物未施肥和施化肥处理两者也呈直线关系,R2分别为0.5361和0.4261(P＜0.05),其他季节两者未表现出明显的规律性.     

刈割对华北平原人工草地土壤呼吸速率的影响

根据中国科学院禹城综合试验站牧草生态试验场土壤呼吸测定数据,分析了刈割前后3年生和6年生苜蓿、白三叶及小黑麦4种人工草地土壤呼吸日变化特征及刈割对草地土壤呼吸速率的影响。结果表明:①刈割前不同牧草地的土壤呼吸强度差异明显,依次为3年生苜蓿>6年生苜蓿>白三叶>小黑麦,刈割后不同牧草地的土壤呼吸强度相差不大,土壤呼吸速率在3.0~3.5 μmol CO₂·m^-2·s^-1之间;②刈割前不同牧草地的土壤呼吸日变化不相同,6年生苜蓿与小黑麦草地刈割前土壤呼吸速率由9:00开始逐渐增强,在12:00~16:00之间持续较高,以后逐渐下降,3年生苜蓿与白三叶草草地土壤呼吸速率在9:00~12:00之间逐渐升高,12:00到达峰值,之后逐渐下降;③与刈割前相比,4个处理牧草刈割10 d后其草地的土壤呼吸速率下降了30%~40%;④刈割前后Q₁₀值在1~2.32之间,平均值为1.37,刈割前平均值为1.63,刈割后平均值降为1.10。     

模拟酸雨对不同pH值土壤农田系统暗呼吸的影响

为研究酸雨对不同pH值土壤农田系统呼吸的影响,选择酸性(pH 5.48)、中性(pH 6.70)、碱性(pH 8.18)水稻土,以冬小麦为实验对象在2005~2007年期间进行了盆栽实验.种植期间利用雨水T1(pH 6.0)、T2(离子浓度为T1的2倍,pH 6.0)、T3(离子浓度为T1的2倍,pH 4.4)进行喷淋,并采用静态暗箱-气相色谱技术测定农田系统暗呼吸速率.结果表明,酸雨通过影响农作物的呼吸过程而对农田系统暗呼吸产生影响,且农田系统可适应酸雨污染.2005~2006年,酸雨提高了碱性土壤(S3)农田系统平均暗呼吸速率,S3T3分别比S3T1、S3T2高23.6%2、7.6%(p<0.05),但对酸性土壤(S1)和中性土壤(S2)农田系统平均暗呼吸速率无显著影响(p>0.05).在3~4月,雨水离子浓度升高可促进酸性土壤农田系统暗呼吸,雨水pH值降低可抑制酸性土壤农田系统暗呼吸.结果证实,在酸雨对农田系统暗呼吸影响过程中,土壤酸碱性、农作物发挥了重要作用.     

沼液浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨沼液对水稻早期萌发和幼苗生长的影响,以不同浓度沼液对日本晴水稻(Oryza sativa)种子浸种24 h后催芽,分析其种子萌发及幼苗生长情况.结果表明,2％沼液浸种可增加水稻幼苗根数和芽生物量,但降低了幼苗根生物量,该浓度沼液浸种对种子萌发率、萌发速率、幼苗芽长、茎粗及总根长没有显著影响(P＞0.05).更高浓度的沼液浸种对水稻种子萌发和幼苗生长均产生抑制作用.沼液浸种对根生物量的影响大于芽生物量,从而导致各浓度沼液处理组芽/根生物量比值均大于对照.对呼吸速率的分析结果进一步佐证了沼液处理对萌发后期水稻种子具有不利影响.建议水稻早期生产中慎用沼液.     

太岳山油松人工林土壤呼吸对抚育强度的响应

为了解不同抚育强度下土壤呼吸速率的差异及土壤温湿度对土壤呼吸速率的影响,利用LI-8100土壤CO2排放通量全自动测量系统测定山西太岳山油松人工林不同强度抚育后土壤呼吸速率,同时测量土壤表层10 cm处的温度和湿度.4块油松人工林样地的抚育强度分别为20%、30%、40%和50%,对4块抚育样地及1块对照样地进行3种处理:切根去凋、去凋和对照.结果表明:切根去凋处理条件下抚育样地与对照样地土壤呼吸速率无显著差异(P>0.05);去凋处理条件下抚育样地与对照样地土壤呼吸速率呈显著差异(P<0.01),抚育强度为20%、30%和40%样地6、7月的土壤呼吸速率显著高于对照样地(P<0.01);对照处理条件下,抚育样地与对照样地土壤呼吸速率呈显著差异(P<0.01),抚育强度为30%和40%样地6、7、8月的土壤呼吸速率显著高于对照样地(P<0.01).土壤温度和湿度与土壤呼吸速率显著相关(P<0.01),且共同解释了土壤呼吸速率变化的30%～74%,是影响土壤呼吸速率变化的重要环境因子.     

浙江温岭人群暴露参数

以浙江温岭市人群为研究对象,在借鉴美国国家环境保护局(US EPA)暴露参数方法学的基础上,以问卷调查方式进行不同途径下人群呼吸、皮肤、经口等暴露参数的研究.结果表明:研究地区男性、女性的呼吸速率分别为13.95和10.88 m3/d,分别比美国低34.81%和7.80%;男性、女性的体表面积分别为1.89和1.65 m2,分别比美国低3.57%和2.37%.研究地区成人饮水量为3 355.9 mL/d,饮食量为1 288.6 g/d,主要食用米、面及其制品和蔬菜,分别占41.63%和29.50%.如在同等条件下参考美国暴露参数,将会造成呼吸暴露剂量和经口暴露剂量偏小,而皮肤暴露剂量偏高的现象,在对浙江地区人群进行暴露评价和健康风险评价研究时,将会造成2.03%～80.59%的误差.