黑曲霉素J4对中低品位磷矿粉的溶磷效果及重金属释放的影响

磷矿是不可再生的资源,如何科学利用低品位磷矿是磷肥行业急需解决的问题。通过发酵培养试验,研究了黑曲霉J4(AspergillusNigerJ4)在不同培养基发酵中对磷矿粉的溶磷效果以及磷矿粉伴生性重金属元素释放的影响。结果表明,(1)各磷矿粉在不同培养基发酵中的溶磷量为6.50—17.23 g·kg~(-1),溶磷率为26.11%—68.31%,黑曲霉J4在培养基发酵中对磷矿粉的溶磷量和溶磷率大小为C培养基A培养基B培养基。(2)黑曲霉J4在3种培养基发酵磷矿粉中伴生性Pb和As溶出量和溶出率都表现为C培养基A培养基B培养基,而Cd溶出量表现为C培养基B培养基A培养基,平均Cd溶出率表现为C培养基A培养基B培养基。(3)黑曲霉J4在对不同培养基发酵中磷矿粉的溶磷率与伴生重金属的关系因培养基和重金属种类而异。黑曲霉J4对磷矿粉的溶磷率与各磷矿粉的溶磷量呈极显著正相关,在A培养基中,黑曲霉J4对磷矿粉的溶磷率与磷矿粉中伴生性Pb和As溶出率分别呈极显著和显著正相关,在C培养基中,黑曲霉J4对磷矿粉的溶磷率与伴生性As溶出率呈显著性负相关。由此可见黑曲霉J4在C培养发酵对磷矿粉有较好的溶磷作用,其伴生性重金属的溶出率也最低,可以作为高效利用中低品位磷矿粉开发生物磷肥的新途径。     

钒钛磁铁矿尾矿土壤解钾细菌的多样性及镉对其解钾能力的影响

解钾菌能分解钾长石、磷灰石等不溶硅铝酸盐无机矿物,使土壤难溶性钾转化为可溶性养分,促进作物生长发育,而钒钛磁铁矿尾矿土壤中解钾细菌的多样性及重金属镉对细菌解钾能力是否有影响尚不清楚.从攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中分离纯化细菌资源,通过对细菌解钾能力的定性筛选和定量测定获得高效解钾细菌,利用16S rRNA基因相似性与系统发育分析明确解钾细菌的进化地位,研究不同浓度镉胁迫下高效解钾细菌解钾效率的变化规律,揭示镉对细菌解钾能力的影响.结果显示,通过钾长石粉筛选培养基点接细菌,从136株钒钛磁铁尾矿土壤细菌中筛选出7株解钾细菌,包括根瘤菌(Rhizobium)3株、芽孢杆菌(Bacillus)2株、苍白杆菌(Ochrobactrum)1株、产碱杆菌(Advenella)1株,其在钾长石粉液体培养基中的解钾量为18.63-31.32 mg/L.其中,产碱杆菌KT106解钾能力最强,在培养第6天时解钾量最大;KT106对镉表现出一定的耐受性,其在不同浓度的镉胁迫下解钾效率降低.本研究表明,攀枝花钒钛磁铁尾矿土中仅有5%细菌具有解钾能力,较高浓度的重金属镉对细菌解钾能力有抑制作用,结果可为解钾促生细菌强化植物修复重金属污染土壤提供科学支撑.     

香溪河流域磷矿废渣堆堑体磷素释放量预测

以香溪河流域磷矿废渣堆堑体为研究对象,采用美国EPA Method 1313浸出实验方法,揭示了不同环境p H条件下磷矿废渣中所含磷素(以总磷计)在固-液相间的分配特性,基于实验结果与磷矿废渣堆堑体的实际情况,分析了磷矿废渣对当地酸雨的缓冲能力,并依据渗滤控制模型对磷矿废渣堆堑体在100年间的磷素累积释放量进行了预测.结果表明,在磷矿废渣中所含碳酸盐和硅酸盐矿物对酸雨所形成的缓冲作用下,废渣堆堑内部环境p H值将长期维持在弱碱性范围内;尽管碱性环境不利于磷素的浸出,但在弱碱性条件下磷矿废渣浸出液中的总磷浓度仍然超过国家标准所规定的最高排放浓度限值;磷矿废渣在100年间的磷素累积释放率为4.9 mg·kg~(-1),对其附近的水体可以形成磷素的点源污染.     

花岗岩风化壳的不均一性与海岸带的可蚀性研究——以南海北大陆海岸带为例

海岸带岩土动力学特征的差异是影响海岸侵蚀过程与方向的重要因素之一。南海北大陆海岸带主要由花岗岩风化边坡组成。通过对该海岸带的北东翼及西南翼典型花岗岩风化壳剖面的黏土矿物及风化指标研究发现,两者存在不均一性：横向上,北东翼黏土矿物主要以高岭石、伊利石为主;西南翼黏土矿物主要以高岭石、伊利石和绿泥石为主,两翼均未见较明显的蒙脱石。相同层位比较,西南翼黏土矿物总量高于北东翼。垂向上,自地表到深部,北东翼黏土矿物组合及总量无明显的分层性,而西南翼则呈明显的分层性且地表含量明显高于深部。海岸带的风化作用也存在明显的不均一性：表现为横向上,北东翼海岸带风化程度要稍弱于西南翼;垂向上,北东翼化学风化指标n（Al2O3）/n（SiO2）,n（Fe2O3＋Al2O3）/n（SiO2）,n（TiO2）/n（Al2O3）、CIA在风化壳中呈无规律变化,而西南翼则呈明显的分层性,这种分层基本与表土层、红土层及砂土层成一定的对应关系。从化学可蚀性指标来看,由南海北大陆海岸带花岗岩风化壳演化而成的土壤均为强抗蚀性,但相同层位比较,北东翼可蚀性要稍弱于西南翼剖面。研究认为,组成南海北大陆海岸带的花岗岩风化壳之黏土矿物与风化作用的不均一性可很大程度影响海岸带的可蚀性。     

一株聚乙烯降解菌的筛选及其降解特性研究

为解决聚乙烯塑料在自然环境中难降解的问题,从土壤中分离出一株降解菌用于聚乙烯塑料生物降解研究。经筛选纯化,对该菌进行生理生化实验、16Sr DNA序列分析和系统发育进化树构建;将菌株接种于以不同相对分子质量聚乙烯粉末(相对分子质量分别为2000、5000、100 000)和膜片(相对分子质量400 000)为唯一碳源的基础液体培养基中,于30℃、180 rpm下培养;采用分光光度法每隔24 h测定菌体生长浓度、总蛋白含量、还原糖含量以及p H值;培养14 d,采用ABTS法和愈创木酚法测定漆酶和锰过氧化物酶酶活力;培养60 d,称量聚乙烯残留物质量,于扫描电子显微镜下观察膜片表观,对膜片力学性能变化进行测定。鉴定结果表明,该菌为放线菌属的东方拟无枝酸菌(Amycolatopsis orientalis);菌生长浓度随聚乙烯相对分子质量的增大而减小;胞外蛋白质量浓度为(27.625±0.400)~(0.958±0.180)μg·m L~(-1);还原糖质量浓度为(15.664±1.764)~(2.660±0.000)μg·m L~(-1);p H值显著下降;漆酶和锰过氧化物酶酶活力酶活力分别为3 500~3 000 U·L~(-1)和2 600~2 000 U·L~(-1);聚乙烯失重率为(35.81%±0.39%)~(5.57%±0.22%);电镜观察发现膜片表面出现大量降解孔洞和大面积菌体附着;膜片力学性能显著下降;亲水性增大,表面能增大。证明东方拟无枝酸菌能够直接作用于普通聚乙烯塑料表面,是一株高效的降解菌株。推测该菌通过分泌胞外酶氧化聚乙烯长烃链,降低聚乙烯表面能,且在降解过程中产生酸性物质,长烃链最终转化成小分子物质;在菌株降解聚乙烯中起直接作用的酶为漆酶和锰过氧化物酶。     

白腐菌对3种含氯二(噁)(口英)类物质的降解作用

探讨了白腐菌射脉侧菌Phlebia radiateI-5-6对3种含氯量不同的二类物质———二苯并呋喃(DF)、2,7-二氯二苯并二(2,7-diCDD)和八氯二苯并呋喃(OCDF)的降解情况,并研究了不同培养条件对二降解的影响.在液体混合培养基中,在培养期内P.radiataI-5-6对3种二类物质的降解量分别为:DF>2,7-diCDD>OCDF;在培养的初始阶段,白腐菌对珠江江水/CEH漂白废水的加入需要一个适应期,然后开始降解这些污染物质.实验表明,在江水/CEH漂白废水处于一定浓度时,污染底物有更大的降解量;选择适当的培养基,可影响白腐菌对二类污染物的降解量.图3表3参17     

山区性小流域水化学特征及物源贡献研究——以武夷山九曲溪流域为例

通过对武夷九曲溪流域地表水体化学组成的分析,运用离子三角图、端元图和Gibbs图定性分析了流域的化学特征、岩性来源控制和主要自然作用机制,运用主成分分析定量判断离子的主要来源,并计算流域风化速率和碳汇作用.研究结果表明:(1)九曲溪流域水化学类型为重碳酸盐类钙组Ⅰ型水,并以硅酸盐矿物风化产物为主要来源,碳酸盐矿物风化产物次之.(2)流域水化学特征整体上受岩石风化和大气降水共同影响.(3)物质来源以碳酸岩和硅酸岩为主,贡献率超过50%.(4)流域的化学风化速率为27.91 t·km~(-2)·a~(-1),大气CO_2消耗量为1.01×108mol·a~(-1),消耗率为5.40×105mol·km~(-2)·a~(-1).结果揭示了湿热季风区流域化学风化对碳汇作用的重要性,以及流域内岩性、气温、降水量以及土地利用类型等因素对物源贡献的复合作用.     

植物对矿物的风化作用机制研究进展

矿物风化可为植物生长提供必需的营养矿物质,但也是毒性元素的主要来源之一.研究植物作用下的矿物风化过程,探索环境中元素的来源、分布和迁移转化规律,有助于深入认识植物和矿物的相互作用机制,为开展有益、有害元素的植物吸收与调控策略的研究提供科学依据.对国内外在植物与矿物风化研究领域的现状与进展进行分析和评述,发现:(1)根系分泌物的根际作用、植物对风化产物的吸收作用和植物共生菌根的辅助作用是植物驱动矿物风化的3种重要途径;(2)植物根系分泌物可通过H+酸解、有机酸络合、植物铁载体螯合和氧化还原等4种作用机制,协同促进矿物表面风化;(3)根际有机酸中羧基、羟基的结构特征及其与金属离子的配位关系是有机酸控制矿物风化的关键因素.认为从分子和时空四维尺度,探索土壤/矿物与根系界面中有机配体和金属的相互作用机制及元素的形态转化过程,是该领域的未来发展方向.(图4表1参86)     

土生空团菌培养基优化与摇瓶培养

在单因素试验的基础上,通过正交试验对CgSO1、CgSB2、CgO5和SPOP2这4株土生空团菌[Cenococcumgeophilum Fr.(Cg)]的培养基配方分别进行了优化.结果发现,来源不同的Cg菌株对培养基组分需求存在一定差异,碳氮源、微量元素、无机盐以及维生素都不相同,CgSO1、CgSB2、CgO5对葡萄糖和麦芽汁的混合C源以及牛肉浸膏利用最好,SPOP2对麦芽汁以及酒石酸铵的利用最好,适量的微量元素、无机盐以及维生素B1会促进Cg的生长.经平板培养基优化后的培养基配方可应用到液体培养中,这4株Cg菌经液体培养后菌丝产量分别达到了13.2、12.4、18.9和15.1g/L,均可满足液体发酵的生产要求.     

黄孢原毛平革菌对氯代蒽的生物降解及降解途径

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons, Cl-PAHs)是多环芳烃的氯代衍生物,其毒性与母体相当甚至高于母体,在各种环境介质中广泛存在且难以降解,对生态环境和人类健康具有一定的潜在威胁.微生物降解是环境中去除有机物的主要途径之一,本文以白腐真菌的模式菌种-黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium, Pc)为代表,优化了Pc菌对氯代蒽的降解条件、探究了降解效果以及降解动力学,并分析了可能的降解途径.结果表明,Pc菌对氯代蒽有一定的降解能力.当液体培养基的初始pH值为4.5,Pc菌接种量约为每毫升1×10~5个时,在35℃,120 r·min~(-1)的恒温摇床中培养6 d后,接入浓度为100 mg·L~(-1)的底物能够达到较高的降解效率.在此条件下降解16 d后9-ClAnt和9,10-Cl_2Ant的降解率分别达到了96.45%和92.83%.动力学分析表明,Pc菌降解氯代蒽的过程符合一级动力学方程.分析降解过程,检测到5种降解中间产物,结合生物催化反应的特点推测了氯代蒽可能的降解途径.     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

洞庭湖生态环境承载力分析

洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530km^2，草地面积800余km^2，泥滩地面积367km^2，天然水域面积约993km^2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

‘香玲’核桃试管苗生长条件的优化

为优化核桃试管苗生长条件,向核桃优良品种规模化栽培提供大量优良的种植材料,以‘香玲’核桃实生苗为材料,对基本培养基的类型(MS,DKW,WPM)和凝固剂种类(琼脂,Phytagel,二者结合)进行了筛选,并采用完全随机试验设计研究了细胞分裂素种类和浓度对其试管苗生长的影响.试验结果表明:基本培养基与凝固剂的种类,以及细胞分裂素的种类与浓度对芽苗生长的影响很大.以DKW为基本培养基,2.2 g/L Phytagel为凝固剂,激素配比为0.8 mg/L BA+0.01 mg/L IBA,有利于芽苗增殖,增殖可达4.70;后在0.8 mg/L KT+0.01 mg/L IBA进行壮苗,即可进行生根培养.不同基因型对基本培养基中无机盐成分的需求不同,含有较丰富矿物质的Phytagel有利于芽苗生长.BA促进腋芽的萌动和增殖,而KT则有利于壮苗.图4表3参22     

城市污泥超声波处理技术

较全面的介绍了超声波处理污泥的效果，以及目前取得的研究进展，并简要讨论了今后的发展趋势。在适当的操作条件下，超声波可以迅速改变污泥结构，释放菌胶团包含水，从而促进污泥减量化和稳定化。高强度的处理也可以加快污泥水解、提高污泥可生化性、提高沼气产量。同时可消毒有害病菌。     

Potential environmental impact of dissolution of raw phosphate in sea water of the Gulf of Aqaba

Dissolution of raw phosphate (apatite) in sea water of the Gulf of Aqaba was investigated through lab incubation experiments. Three types from three different sources (Al-Hasa, Al-Abyad and Esh-Shydiya) have been used for these experiments. Impact of quantity, grain size, and source (type) of raw phosphate on dissolution rate were studied. Statistical analysis shows significant differences between the results obtained from comparing each two weights; as weight of apatite increased, dissolved inorganic phosphate-phosphorus (DIP) and fluoride in sea water solution increased. The differences between the dissolution rates of raw phosphate from the three sites were not significant while the differences between the different grain size fractions were significant. Dissolution rates were inversely related to particle size. Using a worst-case scenario, a conservative estimate of the maximum increase in DIP in seawater of the Gulf of Aqaba due to the apatite particles lost to the sea during ship loading resulted in DIP concentrations of 0.03 μM per year. As the residence time of the water in the Gulf of Aqaba is about one year, the DIP concentration will not increase by more than 0.03 μM under the estimated annual quantity of exported phosphate. Fluoride will not increase by more than 0.03 mg/l under the same conditions.     

不同饲粮对生猪产污情况的影响

研究了精饲料和精青配合饲料饲养下育肥猪排污量和主要污染物含量的差异.结果表明,与饲喂精饲料相比,饲喂精青配合饲料的生猪产粪量降低18.97%,产尿量降低38.56%.精饲料饲养50d后,生猪体质量仅比精青配合饲料饲养平均增加1.5kg,采用精青配合饲料饲养的生猪体质量每增加lkg饲料成本投入比精饲料饲养减少21.68%.精青配合饲料喂养生猪不仅可减少污染物的排放量,还可节约饲料投入成本,提高养猪效益.     

大气甲醛卫生检验方法的分析条件

对《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB／T16129-1995)中实验条件进行了实验研究，研究表明进口和天津显色剂的灵敏度有差别，但对测定结果无影响；最佳显色时间为2-8min；样品在0℃～4℃条件下保存4d对测定无影响。     

基于RS和GIS的嫩江下游土地沙漠化景观格局变化特征分析

以2004、2008年的MODIS数据为主要数据源,在ArcGIS 9.0、ERDAS IMAGE 9.0等软件支持下,利用FRAGSTATS软件分析土地沙漠化的景观格局变化.结果表明,研究区域沙漠化土地以轻度和中度沙漠化土地为主;各景观要素的边缘密度和斑块密度呈现一致性的减少,表明斑块形状趋向简单,景观整体破碎化程度降低,边缘效应影响减小;除水域景观外,其他景观要素的形状指数和分维数都呈现一致性的下降,表明整体景观的形状都向着简单化和稳定性方向发展,各景观要素的散布与并列指数和聚集度指数都呈现一致性的增加,反映出各要素斑块趋向大型化发展,景观整体连接度增强,破碎化程度降低,景观相互作用和空间关系增强.