基于生物柴油生产的微绿球藻营养需求研究

微绿球藻是具有生物柴油生产潜力的经济微藻。该文比较了BG11、BBM、SE、Chu、Conway和f/2六种培养基的营养供给方式对其物质生产能力和生物柴油性能的影响,并对微量元素进行了进一步优化。研究结果表明,富营养供给水平的 BG11 培养基可以提高微绿球藻的生物量、蛋白质和糖类的生产,但不利于脂质生产;较低营养供给的 Conway 和 f/2 培养基有利于脂质生产。通过脂肪酸组成分析发现,微绿球藻的脂肪酸主要包括C16∶2、C16∶3、C18∶2、C18∶3、C16∶0、C18∶0和C20∶0。通过生物柴油性能计算,发现 Conway 和 f/2 培养的微绿球藻生物柴油性能较高,十六烷值(CN 值)为 29.1 和 28.3,不饱和度(DU)为 137.3% 和 137.5%,碘值(IV)为171.1 g I₂/(100 g)和173.9 g I₂/(100 g),冷滤器堵塞点(CFPP)为-1.6 ℃和-1.8 ℃。根据营养元素投入/生物柴油产出的经济性以及生物柴油性能指标,选择f/2培养基进行进一步微量元素供给优化。通过提升 10 倍...     

红树植物白骨壤小苗对模拟潮汐淹浸时间的生长适应性

室内模拟12个潮汐淹浸时间处理(2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24h·d-1)对红树植物白骨壤Avicennia marina小苗生长的影响,测定不同淹水时间处理下白骨壤小苗的叶绿素含量、根活力、生长量、生物量及净光合速率等10项生长信息指标.210d的试验结果表明,叶绿素含量、根活力、生物量及生长量均随淹水时间的延长先升后降,并在16h·d-1处出现骤变分界点,淹水时间超过16h·d-1后,白骨壤小苗的生物量、生长量均显著低于淹水时间16h·d-1的处理;月均地茎增量、月均叶片增量、单株茎干重、单株根干重及总生物量均在淹水10h·d-1处理下最大.结合主成分分析得出结论,白骨壤小苗在淹水时间16h·d-1的处理下均能正常生长,最适淹水时间为8～12h·d-1,临界淹水时间为16h·d-1.     

铅-苄嘧磺隆对土壤微生物活性与群落结构的影响

选用苄嘧磺隆除草剂和重金属铅组成复合污染体系,以土壤微生物生物量、微生物代谢熵和磷脂脂肪酸为测试指标,在25℃暗培养条件下研究其对土壤微生物活性和微生物群落结构的影响.结果表明,苄嘧磺隆-铅对土壤微生物活性均有抑制作用,交互作用达显著水平.在低浓度时表现为简单加和作用,高浓度时表现为拮抗作用,浓度是影响交互作用类型的重要因子之一.磷脂脂肪酸图谱分析表明,丛枝菌根真菌的特征磷脂脂肪酸16:1ω5c的相对含量随污染物浓度升高而减少,而真菌特征磷脂脂肪酸18:2ω6,9c和放线菌类特征磷脂脂肪酸10Me17:0和10Me18:0的相对含量均随着污染物浓度升高而增加,2种污染物对微生物群落结构的影响存在较大的差异.     

2-甲基乙酰乙酸乙酯对藻细胞膜和亚显微结构的影响

为揭示化感物质抑制藻类的机理, 研究了芦苇化感物质2-甲基乙酰乙酸乙酯(eathyl-2-methyl acetoacetate, EMA)对蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和普通小球藻细胞膜磷脂脂肪酸种类、含量以及藻细胞亚显微结构的影响,采用Bligh and dye法提取藻类细胞膜磷脂脂肪酸,GC-MS测定脂肪酸种类和含量,透射电镜法观测细胞亚显微结构. 结果表明, EMA使蛋白核小球藻细胞膜不饱和脂肪酸亚麻酸、亚油酸含量都增加了14%, 而饱和脂肪酸肉豆蔻酸、棕榈酸含量则下降了12%和11%. 加入EMA后, 铜绿微囊藻细胞膜中不饱和脂肪酸C18∶1和C18∶2含量分别增加了12%和10%, 饱和脂肪酸C18∶0和C16∶0含量则下降. EMA对普通小球藻细胞膜磷脂脂肪酸含量没有显著影响. EMA使蛋白核小球藻和铜绿微囊藻细胞壁脱落, 细胞膜破裂, 细胞内含物渗出, 细胞内片层结构解体, 细胞核和线粒体结构损坏. EMA对普通小球藻细胞亚显微结构没有显著破坏.     

巢湖富营养化的沉积记录:结合态脂肪酸及其单体碳同位素特征

本文以中国五大淡水湖泊之一的巢湖作为研究对象,在对18cm的沉积钻孔中TOC、TN、δ13C、和δ13N测定的基础上,通过对巢湖现代沉积物中结合态脂肪酸的组成及其单体碳同位素特征的讨论,探讨了近70年来巢湖的富营养化过程。研究结果表明,巢湖沉积物中总有机质基本参数变化可以划分成二个主要阶段,其中7cm至表层段,δ13N、TOC和TN显著增大,可能与该时期湖泊富营养化持续加剧有关。利用结合态脂肪酸单体分子C16∶0、C18∶2W6和单体分子组合TARFA、C18∶1w7/C18∶1w9、(i-C15∶0+a-C15∶0)/nC15∶0比值的特征变化,表明12cm以来结合态脂肪酸以内源的藻类和细菌输入为主,并且从下向上对沉积物中的结合态脂肪酸贡献不断增加,反映出湖泊富营养化过程。结合态脂肪酸以单体C16∶0为主峰,沉积剖面中结合态脂肪酸中单体C16∶0的δ13C值在12cm开始迅速的增加,可以作为指示巢湖富营养化发生的重要指标。     

溢油胁迫下海洋微藻脂肪酸合成过程中碳稳定同位素分馏效应

为了研究溢油对海洋生态系统中海洋微藻生长的影响,本文探讨了在不同含量燃料油180号水溶性成分(WAF)胁迫下纤细角毛藻脂肪酸碳稳定同位素比值(δ13C)的变化。结果表明,在燃料油WAF胁迫下,微藻生长过程中脂肪酸合成速率均受到不同程度的影响,尤其是不饱和脂肪酸16∶1和18∶4的δ13C值与油浓度(WAF)成大致的线性关系,这说明燃料油的毒害作用不仅使海洋微藻类不饱和脂肪酸合成过程受到影响,同时引起脂肪酸合成过程发生碳稳定同位素分馏效应。因此,部分不饱和脂肪酸如16∶1等可作为溢油对海洋微藻类胁迫程度评价的生物标志物。     

不同年龄刺参体壁营养成分分析及评价

采用生化方法,对1龄、2龄、3龄刺参体壁的一般营养成分、氨基酸及脂肪酸组成和含量进行测量,并对其营养成分进行分析与评价。结果表明:刺参体壁水分含量随年龄增加逐渐降低,干物质含量逐渐升高,3龄刺参的粗蛋白质和粗脂肪含量最高,表现出累积效应。1~3龄刺参体壁中均含有16种氨基酸,根据FAO/WHO评判模式分析,2龄刺参蛋白质中氨基酸组成和含量较平衡,属人体需要的优质蛋白质。在脂肪酸组成上各年龄组间存在较大差异,C14:0和C18:4n-3仅在2龄和3龄中存在,C16:2仅在3龄中存在,C17:0仅在1龄和2龄中存在,C18:3n-3仅在1龄和3龄中存在,C20:3n-6和C22:0仅在1龄存在。在脂肪酸含量上,各年龄组间也存在较大差异,不饱和脂肪酸(UFA)含量随生长呈下降趋势,DHA+EPA含量呈上升趋势,1龄时刺参体壁中花生四烯酸(AA)含量高达15.53%,含量之高在海产品中罕见。     

淹水对互花米草光合色素含量及快速光响应曲线的影响

以实验室栽培的互花米草为研究对象,室内模拟研究0、10和20 cm淹水水位下2、4、6、12和24 h/d淹水胁迫对互花米草叶绿素含量及快速光响应曲线变化影响.结果显示:(1)0 cm淹水处理下,淹水时间越长有利于提高互花米草叶片叶绿素含量,而在10 cm和20 cm淹水处理下,4 h/d和6 h/d淹水处理叶绿素含量...     

光质对蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）生长特征及生化组成的影响研究

采用发光二极管(light emitting diode,LED)调制光谱,研究了不同光质(红光、蓝光、白光、红蓝混光8∶1,红蓝混光8∶2,红蓝混光8∶3)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长特性及生化组成的影响.结果表明,蓝光下蛋白核小球藻生长效果最佳,其接种后培养30 d,光密度为2.4,比生长速率为0.10 d-1,生物量为0.64 g·L-1,而其它光质下光密度、比生长速率和生物量分别在1.0~1.7、0.07~0.10 d-1和0.27~0.38 g·L-1之间,蓝光条件下其光密度、比生长速率和生物量分别约为红光下的2.05倍、1.33倍和2.06倍;红蓝混光有利于蛋白核小球藻叶绿素a和β-胡萝卜素的合成,蓝光可促进叶绿素b的合成,红蓝混光8∶1其叶绿素a和β-胡萝卜素的含量分别为13.5 mg·g-1和5.8 mg·g-1,而蓝光下分别为8.4 mg·g-1和3.6mg·g-1;红蓝混光更有利于蛋白核小球藻单位细胞干重蛋白质和总脂的积累,红蓝8∶3蛋白质含量为489.3 mg·g-1,红蓝8∶1总脂含量为311.2 mg·g-1,而蓝光下蛋白质和总脂含量均较低,分别为400.9 mg·g-1和231.9 mg·g-1.     

镉耐性菌对黑麦草生长特性及镉吸收的影响

本研究以土壤投加镉的方式,通过接种镉耐性菌Cdq4-2(Enterococcus sp.)的处理,进行为期40d的室内培养试验,最终以黑麦草地上部生物量、地下部生物量及总生物量,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,抗氧化酶活性(SOD、POD),黑麦草镉以及土壤镉含量等指标的测定比较,探究镉耐性菌对黑麦草生理、生化特性及对镉污染土壤修复效果的影响.试验共设计5个处理,C1-镉污染土壤(Cd, 4mg/kg)、C1B-镉污染土壤(Cd, 4mg/kg)+镉耐性菌、C2-镉污染土壤(Cd, 20mg/kg)以及C2B-镉污染土壤(Cd, 20mg/kg)+镉耐性菌,并以未添加Cd土壤为对照(CK).结果表明,接种镉耐性菌Cdq4-2的C2B处理中黑麦草地上部生物量、地下部生物量及总生物量比未接菌的C2处理分别增加39.57%,171.88%和50.15%; C1B处理中黑麦草的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量比C1分别显著增加了29.81%, 29.65%和29.77%; C1B的黑麦草POD活性比C1显著提高150.75%、C2B比C2显著提高146.51%;C1B的黑麦草地上部镉含量比C...     

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。     

3种微量元素对小球藻和小环藻生长的影响

为研究3种微量元素(Fe、Co、Mo)对小球藻(Chlorella vulgaris)和小环藻(Cyclotella sp.)生长的影响,采用均匀设计的方法,在温度为25℃,光照强度为2 800 lx,光暗比为14 h∶10 h的条件下进行分组实验,测量不同实验组的藻细胞密度、平均生长速率和叶绿素a含量。结果表明:3种微量元素对小球藻和小环藻的各生长指标影响程度均不相同,其中Fe的影响最大。铁、钴和钼对小球藻的最大细胞密度和平均生长速率的影响顺序均为:FeCoMo,对小球藻的最大叶绿素a含量的影响顺序为:FeMoCo;对小环藻的最大细胞密度和平均生长速率的影响顺序均为:FeMoCo,对小环藻的最大叶绿素a含量的影响顺序为:FeCoMo。利用二次多项式逐步回归分析,得到3种微量元素与小球藻和小环藻的最大藻细胞密度、平均生长速率和最大叶绿素a含量间的显著有效且拟合度较高的二次回归方程,可用于估计特定条件下2种藻类的增殖。     

溶藻活性物质对棕囊藻溶藻及其脂肪酸影响的模拟

为了探讨芽孢杆菌B1分泌的胞外溶藻活性物质对球形棕囊藻的溶藻特性和藻毒素物质脂肪酸的影响,比较了模拟自然水体中叶绿素a、p H、溶解氧DO、高锰酸盐指数和营养元素N、P浓度在溶藻前后的变化,并利用GC-MS检测了球形棕囊藻脂肪酸的成分和含量.用体积比1∶100的芽孢杆菌B1胞外活性物质处理模拟水体14 d,发现水体中叶绿素a、p H值和高锰酸盐指数随处理时间的增加而降低,DO和N、P浓度随处理时间的增加而增加.在第14 d时,处理组水体中p H值由8.50降低到7.51,叶绿素a降低82.3%(P0.05),DO增加29.5%(P0.05),高锰酸盐指数降低55.2%(P0.01).NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N和PO3-4-P浓度分别增加了0.46、1.50、6.24和1.30倍.投加活性物质处理14 d后,球形棕囊藻藻毒素中的主要3种脂肪酸C18:2、C16:0和C18:1分别降低了100%、97.7%和85.4%(P0.01),总脂肪酸含量降低83.4%(P0.01).结果表明,芽孢杆菌B1胞外溶藻活性物质在模拟自然水体中能有效抑制球形棕囊藻的生长,并降低藻毒素脂肪酸的含量.研究结果为芽孢杆菌B1胞外活性物质的生态安全性应用提供理论基础.     

稻草及其烟尘中正构脂肪酸的组成

为了解稻草露天焚烧产生烟尘中正构脂肪酸的组成特征,在明火燃烧和闷烧条件下对6种稻草进行了模拟焚烧试验,采集了排放的烟尘,并用GC/MS进行测定.结果表明,稻草中的正构脂肪酸由C8~C34组成.明火烟尘中含有碳数为C8~C34的正构脂肪酸.其总含量的变化区间是8613.9~27225.0μg/g,平均值为15147.4μg/g.正构脂肪酸呈现以C16、C24为主、次碳峰的双峰式分布,并具有显著的偶碳数优势.其碳优势指数(CPI)的分布区间是3.08~6.41,平均值为4.31.平均碳链长度(ACL)为18.51~21.77,平均值是20.48.C24/C16值分布在0.11~0.41之间.闷烧烟尘中正构脂肪酸的碳数范围是C6~C34.其总含量的分布区间是59112.6~95214.3μg/g,平均值为76934.9 μg/g.呈与明火烟尘类似的双峰式分布,偶碳数优势显著.其CPI为3.88~5.24,平均值为4.38.ACL值分布在17.37~18.91之间,平均值为18.42.C24/C16比值为0.07~0.23.明火烟尘中C24/C16比值比稻草有所下降.闷烧烟尘中C24/C16比值均小于稻草和明火烟尘,正构脂肪酸的ACL也明显小于稻草和明火烟尘.烟尘中正构脂肪酸的组成相比原稻草已发生了明显的改变.     

阿维菌素杀虫剂对甘蓝叶际微生物群落结构的影响

植物的叶际存在各种类型微生物包括不同种类的细菌、丝状真菌、酵母、藻类等,它们发挥着重要的生态功能.本研究首次利用磷脂脂肪酸分析（PLFA）和末端限制性片断长度多态性分析（T-RFLP）2种非培养方法评价2种不同剂量的阿维菌素杀虫剂喷施甘蓝后对叶际微生物群落的影响.结果表明,低剂量阿维菌素农药处理对甘蓝叶际微生物的生物量和群落结构影响不显著,而高剂量阿维菌素杀虫剂处理明显地改变了甘蓝叶际微生物的群落结构和组成,减少了总叶际微生物生物量、细菌生物量和革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌特征磷脂脂肪酸之间的比值,而真菌生物量变化不大.PLFA分析结果表明经高剂量阿维菌素农药处理后增加了不饱和脂肪酸16:1ω9t、 18:1ω7和环丙烷脂肪酸cy17:0、 cy19:0的含量,而减少了饱和脂肪酸i15:0、 a15:0、 i16:0 和 a17:0的含量.T-RFLP分析结果表明经高剂量阿维菌素农药处理后出现一些新的酶切片段（如58、 96、 236和420 bp）,这些片段所属的微生物对甘蓝叶片上阿维菌素的降解可能发挥重要的作用;而一些酶切片段消失（如51、 89、 99、 338、 66、 223和482 bp）,这些片段所属的微生物可能对阿维菌素类农药残留的指示具有重要意义.     

氮磷比对东海浮游植物群落生长影响的微宇宙实验

采用微宇宙实验方法,研究了不同氮磷比条件（1N∶1P、4N∶1P、8N∶1P、16N∶1P、32N∶1P、64N∶1P、128N∶1P和256N∶1P）培养30 d对东海近岸浮游植物群落生长的影响.结果表明,不同氮磷比对浮游植物群落的物种丰富度、细胞丰度、Chl-a（叶绿素a）含量、比生长率以及硅、甲藻相对比例均产生了显著影响：6 d时高氮磷比组的物种丰富度、细胞丰度、Chl-a含量和比生长率显著高于低氮磷比组;30 d时氮磷比接近Redfield比值的处理组（8N∶1P、16N∶1P和32N∶1P）细胞丰度显著高于其它组.各处理组中浮游植物群落都呈先硅藻后甲藻的基本演替规律,不同氮磷比对甲藻发生时间和优势种产生了明显影响：实验前期（0～12 d）各处理组中硅藻占绝对优势;18 d时,4N∶1P、16N∶1P和32N∶1P组中甲藻占浮游植物总细胞丰度的比例超越硅藻;随后（24～30 d）,其它处理组中甲藻的比例也相继超越硅藻而占据优势;30 d时,除8N∶1P、16N∶1P和32N∶1P组外,其它各处理组中甲藻均占绝对优势.     

磷脂脂肪酸(PLFA)法检测蒙古沙冬青根围土壤微生物群落结构

为了评价和管理干旱和半干旱地区的植物生长,需要了解荒漠土壤资源空间分布和土壤微生物功能.本试验在乌海、磴口和阿拉善采取蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围土壤样品,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法结合Sherlock微生物鉴定系统,研究了蒙古沙冬青根围土壤微生物群落空间分布特征.结果表明,蒙古沙冬青根围土壤微生物PLFA有较高的多样性,3样地土壤共检测到41、31和48种磷脂脂肪酸,土壤优势PLFA为16:0、16:0 10-methy1、18:1ω9c和16:1ω7c,均以16:0(表征细菌)含量最大,16:0 10-methy1、18:1ω9c和16:1ω7c在各样地含量有所差异.蒙古沙冬青根围土壤微生物群落结构有明显空间异质性:土壤微生物以革兰氏阳性细菌(G+)为主,AM真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌(G-)和真菌均表现为阿拉善乌海磴口,而放线菌PLFA总含量表现为乌海阿拉善磴口.在土壤真菌生物量中,AM真菌所占比重最大,尤其在磴口和阿拉善AM真菌占到真菌生物量91%和92%,说明AM真菌是荒漠土壤微生物系统中重要组成成分.RDA分析表明,AM真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和放线菌与土壤磷酸酶、总球囊霉素、氨氮和p H正相关.G+/G-与脲酶、有机碳和易提取球囊霉显著负相关,而真/细菌与易提取球囊霉素,脲酶和有机碳显著正相关.研究说明土壤磷酸酶、总球囊霉素、氨氮和p H是影响土壤微生物PLFA变化的重要因子.同时,土壤微生物群落变化规律可用于检测土地荒漠化和土壤退化状况.     

利用磷脂脂肪酸表征白洋淀沉积物微生物特征

以白洋淀表层沉积物为研究对象,运用磷脂脂肪酸(PLFA)技术分析了沉积物中微生物的生物量和群落结构.结果表明,表层沉积物中支链饱和脂肪酸含量最高,细菌总数平均值为4.24×109个/g(以干重计),是沉积物中微生物的主体.厌氧细菌和革兰氏阳性菌是细菌的主要类型,同时存在较高的好氧细菌生物量.相关分析表明,水深对沉积物细菌生物量及多样性影响显著,磷可能是影响沉积物中微生物生物量及丰富度的限制性营养因素.主成分分析表明白洋淀沉积物微生物群落结构表现出较强的区域分布特征.     

宁夏沙湖浮游植物与水环境因子关系的研究

于2009年4月～2010年1月测定了沙湖浮游植物的密度、生物量和叶绿素a含量,测定了水温(WT)、pH、透明度(SD)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、高锰酸盐指数、BOD5等水环境因子指标,对沙湖浮游植物密度、生物量、叶绿素a含量与水环境因子进行相关分析、多元逐步回归分析和典范对应分析.结果表明,沙湖浮游植物密度、生物量、叶绿素a含量与WT、TN、TP、高锰酸盐指数、BOD5之间显著正相关,与SD之间呈显著负相关.浮游植物密度、叶绿素a含量与WT、SD、TN、TP、高锰酸盐指数、BOD5之间有显著的线性回归关系,影响沙湖浮游植物密度的主要水环境因子依次为WT、高锰酸盐指数、SD、BOD5、TP、TN,影响沙湖叶绿素a含量的主要水环境因子依次为高锰酸盐指数、WT、SD、TP、TN、BOD5;浮游植物生物量与WT、SD、TN、TP、高锰酸盐指数之间有显著的线性回归关系,影响沙湖浮游植物生物量的主要水环境因子依次为WT、TP、高锰酸盐指数、SD、TN.浮游植物与水环境因子的CCA排序结果将16种浮游植物分为3组,呈现明显的季节分布特征,SD、高锰酸盐指数、WT、TN、TP是影响沙湖浮游植物群落动态分布的主要水环境因子.     

利用剩余污泥水解酸化液合成聚羟基脂肪酸酯的研究

以城市污水处理厂剩余污泥水解酸化产物为原料,研究了罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)H16在水解酸化液中的生长规律和聚羟基脂肪酸酯(PHAs)积累特性,同时分析了H16对水解酸化液中各种有机酸组分的利用规律. 结果表明,以剩余污泥52℃中温水解酸化48h的水解酸化液为培养基,在HAc水解酸化液(C/N/P=100/10/1, TOC＝2881mg/L,乙酸占总有机酸含量36.1%)中,H16最先利用乙酸和正丁酸来进行自身的生长和PHAs的合成,合成的主要产物是聚羟基丁酸酯(PHB);随后开始利用丙酸和正戊酸,在此过程中聚羟基戊酸酯(PHV)的含量也逐步上升,菌体量同步增长, H16在40h左右处于平稳期,并且达到最大积累率为12.51%(占菌体干重);最后利用的是异丁酸和异戊酸,但是此时H16已经进入衰亡期,菌体量和PHAs合成率都在下降.当以HVa水解酸化液(C/N/P=100/10/1, TOC＝2358mg/L,异戊酸占总有机酸含量29.0%)为培养基时, H16在18h达到生长的峰值,24h达到PHAs合成率的最大值为32.14%(占菌体干重),PHV为PHAs的主要形式.