脂肽类生物表面活性剂液体发酵条件的响应面优化

通过Plackett-Burman和Box-Behnken实验对解淀粉芽孢杆菌XZ-173液体发酵生产表面活性素进行了响应面优化研究。首先使用Plackett-Burman实验对影响表面活性素产量的17个因素进行显著性筛选,结果表明,MnSO4、CuSO4、温度和转速为显著性因素。再运用Box-Behnken实验对这4个显著因素的取值进一步优化,得到各因素优化后的数值分别为4.4 mg/L(MnSO4)、0.18 mg/L(CuSO4)、29℃(温度)和163 r/min(转速)。响应面分析结果表明:该菌株产生表面活性素的最佳培养基为:葡萄糖15 g/L,蛋白胨5 g/L,L-谷氨酸钠6 g/L,KH2PO40.8 g/L,MgSO40.4 g/L,KCl 0.4 g/L,酵母提取物3 g/L,L-苯丙氨酸2.5 mg/L,MnSO44.4 mg/L,CuSO40.18 mg/L,FeSO40.12 mg/L;最适培养条件:pH 7.5,温度29℃,转速163 r/min,接种量5%,装液量50 mL/250 mL,摇床培养36 h。在优化后的条件下,表面活性素实际产量为336 mg/L,实际实验结果与模型预测结果相一致。表面活性素采用HPLC技术分离,发现其在浓度仅为50 mg/L时EI24就可达到70%以上,反映了表面活性素优异的乳化活性以及广阔的应用前景。     

污染防治微生物制剂在城市河流污染控制中的应用及其生物安全

简要论述了污染防治微生物制剂的概念和在城市河流污染控制中的应用,并介绍了国外对微生物制剂的风险评估和对污染防治微生物制剂的管理方式,提出了国内应优先开发本土的天然的污染防治微生物制剂的建议,尽快发展中国环境微生物技术.     

中国大气酸沉降与土壤酸化问题

我国对大气酸沉降的研究起自７０年代末．以酸雨研究占主导地位。我国酸雨现象区域性、发展性强，在地理上以南方酸性土壤地区为主，在成分上以硫酸盐型酸雨为主；无论是酸度还是频率，酸雨都是极严重的生态环境问题。酸沉降已对农、林生态系统生产产生了严重的破坏效应，但其累积性的环境化学反馈却未引起人们的足够重视。我国酸雨地区以强酸性富铝土壤为主，对大气酸沉降有较大的敏感性。应用β指标还表明，酸沉降可使南方主要土壤因酸化而在３０—６０年内降低ｐＨ一个单位。近年来对酸沉降诱发的土壤酸化研究以模拟降水的土柱试验为主，从ｐＨ下降、盐基淋出、Ａｌ及重金属移动等方面来提示出酸沉降可能对土壤产生的化学影响。但作为过程化学研究，其案例监测研究的报道尚很少。对于南方严重的酸雨现象，应加强实地动态监测和过程分析，注重Ａｌ化学及其对环境的反馈，将酸沉降对生态系统的破坏提高到生态毒理机制上。     

南京市东郊菜地的土壤重金属积累及蔬菜品质评价

本文对南京市东郊新、老菜区及矿区菜地的土壤、垃圾粪肥、灌溉水及蔬菜中六种重金属元素(Cu、Zu、Mn、Cr、Pb、Cd)的含量进行了调查和测定,进而探讨土壤重金属的积累情况及其对蔬菜品质的影响。结果表明,区内土壤在不同程度上都有重金属积累,其中以矿区和近郊老菜地较明显;蔬菜中重金属含量大多数尚未超标。本文还从土壤学角度提出了减轻污染的措施。     

水溶性有机质对土壤硝化作用过程的影响

以江苏省宿迁市潮土为供试土壤,设置DOC220、DOC440和DOC880 3个添加水溶性有机质(DOM)处理,分别含有机碳(DOC)220、440和880 mg.L-1。试验结果表明,DOM对硝化过程有一定的抑制作用,在培养第16天时,未添加DOM的对照中NH4 -N几乎100%已经转化为NO3--N,而添加DOM的3个处理硝化率分别比对照降低7.83%、13.60%和19.12%;与对照相比,添加DOM的处理中NH4 -N含量降低缓慢,但培养过程中亚硝酸盐的积累显著增加,对照在第12天时NO2--N达到最大积累量67.83 mg.L-1,而DOC220、DOC440和DOC880处理土壤中NO2--N积累量分别在第12、14和16天达到最大值,与对照相比积累量分别增加21.17%、33.91%和59.90%。此外,DOM的添加也降低了NO3--N的生成速率,到第16天时,对照已经达到最大积累量143.61 mg.L-1NO3--N,但此时DOC220、DOC440和DOC880处理中NO3--N含量比对照分别低41.97、78.09和91.30 mg.L-1。为排除因添加DOM带来外源氮所引起的影响,同时进行了相同初始氮量下添加DOM与单施(NH4)2SO4对硝化作用影响的比较试验,结果同样表现出亚硝酸盐积累量的增加和NO3--N生成速率的降低,表明DOM中所含的有机碳及小分子化合物影响了硝化作用。高有机质环境下存在潜在的亚硝酸盐积累风险,对土壤和水体生态系统健康可能有一定影响。     

淹水与非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤磷有效性的短期影响

土壤中活性铁氧化物含量及其对土壤磷生物有效性的影响与施用有机肥有关,但外源添加活性铁氧化物和有机物对土壤有效磷含量的影响并不清楚.通过室内培养实验,研究了在淹水和非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤中植物有效磷(SAP)含量的影响.利用同步辐射红外显微成像技术原位探索了微域内铁和磷的空间关系.研究结果表明,在培养192 h内无论是添加水铁矿或葡萄糖或二者同时添加均会使SAP含量显著下降且呈持续下降趋势.在淹水和非淹水条件下单施水铁矿处理SAP含量分别下降30.9%和25.8%,单施葡萄糖SAP分别下降40.5%和26.8%,而同时施加水铁矿与葡萄糖处理SAP分别下降61.5%和45.3%.因此,同时施加外源水铁矿和葡萄糖对淹水条件下SAP含量影响更大.同步辐射红外显微成像分析结果表明,无论是添加水铁矿还是葡萄糖或二者同时添加,都会通过改变微区内铁和磷的空间分布打破原来土壤中铁磷相互作用平衡.上述研究结果对于土壤磷养分管理和磷面源污染控制具有重要参考价值和应用潜力.     

利用豆粕和小麦秸秆生产多肽的固体发酵工艺条件优化

以豆粕、小麦秸秆和糖渣为主要原料,以产脂肽细菌解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)XZ-173为接种剂进行一系列固体发酵试验.通过基质筛选和单因素试验研究固体发酵基质组成、装料量、发酵温度、初始pH、发酵时间、含水率和接种量对多肽产量的影响,通过响应面优化法优化氮源和碳源及二者比例.结果表明:(1)固体发酵产多肽最佳基质组成为豆粕63.03%,小麦秸秆粉33.00%,糖渣1.93%,酵母提取物2.04%,外加无机盐溶液10.18%(V/m);(2)最佳发酵条件为含水率50%(用pH 7.5的去离子水配制),接种量10%(V/m),发酵温度30℃,恒温发酵48 h;(3)在最优条件下多肽实际产量为110.06 mg/gds(gds表示每克初始干物质),与预测值109.85 mg/gds吻合(R~2=0.9742).本研究在实验室水平上得到的以农产品加工副产品和作物秸秆为主要原料生产多肽的固体发酵优化工艺可为农业废弃物的资源化和多肽的工业化生产奠定基础.     

脂肽类生物表面活性剂产生菌的分离及特性研究

从石油污染土壤中分离筛选获得一株产生生物表面活性剂菌株Y8A,经生理生化实验、16S rDNA序列分析等将其鉴定为芽孢杆菌属（Bacillus sp.）.Y8A能在22h内将发酵液的表面张力从68.3mN·m-1降到23.5 mN·m-1.经TLC和傅立叶红外光谱分析, 菌株Y8A产生的生物表面活性剂为脂肽类.20mg·L-1 Ca2+和Fe2+能显著促进其生长和表面活性剂的产生;菌株Y8A在20～30℃,pH 5～12范围内产生表面活性剂的能力较强;LB培养基中添加1%乳糖对生长的影响不大,但能够明显促进Y8A产生生物表面活性剂,而葡萄糖、蔗糖抑制表面活性剂的产生.Y8A能够促进石油降解菌Y1D和F11对石油的降解和功夫菊酯降解菌ZZH对功夫菊酯的生物降解.     

起始缓冲容量作为评价土壤对酸雨的敏感性参数

酸雨诱发的土壤酸化首先是外部H~+对土壤溶液的作用,而土壤酸化过程取决于土壤溶液对H~+的缓冲能力。本文从土壤悬液的酸碱滴定曲线实验出发,提出了土壤对H~+的起始缓冲容量(β)的概念,以作为评价土壤对酸雨的敏感性参数。对我国东南部几种土壤的实验研究表明,参数基本上符合实际情况。     

太湖地区侧渗水稻土连续施磷处理下稻田磷的径流损失

太湖地区侧渗水稻土稻田磷素动态特征及其潜在环境效应的田间测试结果表明,水稻地上部收获带走的磷量平均为47.5kg·hm-2;土壤表层0—10cm富集的磷、整个稻季径流流失的溶解态磷、颗粒态磷和总磷与施磷量呈线性相关关系。水稻生长季由径流损失的总磷量约在1.3～5.1kg·hm-2,损失量随施磷量的增加而增加。过量施肥会增加磷素径流流失风险,在当地施磷量30kg·hm-2条件下,水田磷素流失量相对很小。太湖地区侧渗水稻土稻季建议施磷量为50kg·hm-2。