应用微生物技术改善育鳖池水质的实验研究

温室有砂育鳖的水质恶化是育鳖中经常遇到的棘手问题。采用光合细菌（PSB）、硝化细菌（NB）、玉垒菌（S30）等有益微生物进行温室有砂育鳖,结果表明,有益微生物联合使用可以有效分解底泥中污染物,去除水体中的有机物、氨氮、亚硝态氮,减少换水次数,节约用水量,并起到保护环境的作用。     

农田土壤温室气体产生机制及影响因素研究进展

农田土壤通过微生物呼吸、植物根系呼吸和土壤动物呼吸,释放大量温室气体,成为大气中主要温室气体(CO2、CH4和N2O)的重要来源.文章在阐述土壤温室气体产生机制的基础上,着重从土壤生物、土壤理化性质(主要包括温湿度、有机质、pH、Eh、土壤质地等)、水肥管理及耕作措施等角度对农田土壤温室气体释放的影响进行了综述,对土壤温室气体的减排措施进行了总结,并就今后农田土壤温室气体的研究重点和方向进行了展望.     

转基因毛白杨外源基因转移的环境风险分析

以8年生转Bt基因败育毛白杨雄株为实验材料,分离其体内、体外、根际土壤、蛀干桑天牛(Apripona germari Hope)排泄物中可培养的细菌和真菌,利用特异引物对获得的微生物进行转Bt基因败育毛白杨雄株外源基因PCR检测.实验发现,381株次细菌中有6株PCR检测阳性;307株次真菌中有4株PCR检测阳性.     

青藏高原不同年限日光温室中高寒草甸土壤机械组成、养分与微生物活性变化

选取青藏高原东部种植年限分别为5、10和15 a的日光温室以及天然草地为研究对象,探讨了大棚蔬菜栽培对高寒草甸土壤机械组成、养分含量以及微生物活性的影响。结果表明:(1)随着种植年限的延长,土壤粒径呈变细的趋势。与对照相比,种植5、10和15 a后,温室土壤10!m粒径颗粒质量分数分别提高8.5、19.3和20.3百分点;(2)除铵态氮(NH_4~+-N)外,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、硝态氮(NO_3~--N)、全磷(TP)、有效磷(PO_4~(3-)-P)含量和阳离子交换量(CEC)随着种植年限的延长而升高,表现出显著积累趋势。种植10 a的温室土壤TP和PO_4~(3-)-P含量达到最大值,分别为1.4 g·kg~(-1)和80.8 mg·kg~(-1)。与对照相比,种植15 a的温室土壤SOC、TN、AN、NO_3~--N含量和CEC分别增加55.1%、93.8%、48.5%、138.3%和81.8%;(3)温室土壤微生物活性随种植年限的延长而增强。与对照相比,种植5 a的温室土壤脲酶和酸性磷酸酶活性分别升高46.2%和41.7%,种植10 a的温室土壤微生物生物量氮(MBN)含量和蔗糖酶活性分别升高66.7%和26.6%,种植15 a的温室土壤微生物生物量碳(MBC)含量和过氧化氢酶活性分别升高50.3%和100.0%。可见,日光温室栽培改善了高寒草甸土壤理化性质,提高了土壤微生物活性。     

金属氢氧化物包被砂过滤柱吸附与去除水体中的微生物

以氢氧化铁与氢氧化铝原位沉积包被砂作介质的过滤柱 ,用于去除脱氯自来水中人为污染的高浓度脊髓灰质炎病毒PV1、脆弱拟杆菌噬菌体B .fp和大肠杆菌E .coli.结果显示 ,包被修饰砂颗粒表面Zeta电动势由原来的 - 4 2 .8mV上升到 5 4 .7mV ,并因此提高了对微生物的吸附去除能力 .修饰砂过滤柱经 12 .5d连续过滤 30 0L水样后 ,仍可使进水微生物浓度分别高达n(cfu) /mL-1=5 .2× 10 6、2 .4× 10 5、2 .3× 10 5的E .coli、B .fp和PV1去除 92 %、97.2 %和 99.6 % .而未修饰砂柱 ,在相同条件下仅分别去除 5 3%、5 9%和 70 .6 % .修饰砂柱可在较大pH变化下稳定高效地去除微生物且在中性条件下效果最佳 ,这与未修饰砂柱明显不同 .扫描电镜显示 ,两种砂具有明显不同的表面结构 .修饰砂柱流出液中检测不到用于包被的铁、铝金属 ,说明氢氧化铁、氢氧化铝修饰物同砂结合牢固并因此提高了砂过滤柱的使用寿命 .修饰砂过滤介质可为饮用水处理提供更为安全可靠的去除病原微生物方法 .图 4表 4参 19     

引入养殖鳖对稻田土壤固氮菌的影响

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,为了解稻田综合种养殖模式的土壤细菌尤其是功能型菌群的群落结构特征,采用高通量测序技术对稻鳖共作组(R-T)与稻田单作组(R-M)两种种养模式下根系土壤微生物(nif H基因)多样性特征进行比较.结果显示,稻田根系土壤中,属分类级别的固氮菌主要为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、地杆菌属(Geobacter)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、除硫单胞菌属(Desulfuromonas)、嗜盐红螺菌属(Halorhodospira)、固氮菌属(Azotobacter)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、甲基单胞菌属(Methylomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)、Pseudacidovorax、Anaeromyxobacter、Sideroxydans共12类.R-T组根系土壤固氮菌的多样性指数高于R-T组,为6.85±0.07.稻田根系土壤固氮菌在不同种养模式间的差异性占23.86%,在不同水稻生长时期的差异性占16.97%.本研究表明,水稻的生长时期与不同种养模式对稻田根系土壤固氮微生物均具有影响,且生长时期对稻田根系土壤固氮微生物的影响更大.     

氧化亚氮还原酶基因nosZⅡ及与环境的关系研究进展

温室效应在全球范围内日趋严重.其中氧化亚氮(N2O)作为最重要的温室气体之一,增温潜能是二氧化碳(CO2)的298倍,且其浓度仍呈逐年上升趋势.氧化亚氮还原酶(N2OR)能将N_2O还原成氮气(N_2),而nosZ基因是编码N_2OR的唯一基因.除了熟知的nosZⅠ基因外,新发现的分支nosZⅡ基因也能编码N_2OR.在国内外研究基础上本文总结nosZⅡ基因的基本概况,分析其与nosZⅠ的主要区别,阐述其相关反应机制,并归纳不同环境因素对nosZⅡ基因表达的影响.研究表明,nosZⅡ主要存在于ε-变形细菌、拟杆菌、产水菌中,含nosZⅡ的微生物中有部分种群缺乏nirS和nirK基因,且该类微生物在还原N_2O功能上具有较大潜能.影响含nosZⅡ微生物的丰度和种群结构的环境因子较多,主要包括土壤结构、土壤pH值、土壤C/N、温度、湖泊物理梯度等,其中pH值和C/N可能是主要的影响因素.随着分子生物技术手段的进步,对含nosZⅡ微生物的生态功能的探索已取得了重要进展,但还需进一步深入.今后还需对含nosZⅡ的微生物群落结构特征、微生物丰度和多样性影响因素以及对具有较强还原N_2O能力的含nosZⅡ菌株进行更深入的研究,为降低N_2O排放、有效减控温室气体提供理论依据.     

土壤温室气体产生与排放影响因素研究进展

土壤是温室气体(如CO2、CH4和N2O)产生的重要源,土壤温室气体主要来自于微生物呼吸,植物根呼吸和土壤动物呼吸。土壤温室气体排放机制及其影响因素是研究全球碳氮循环的重要组成部分。研究表明,影响土壤呼吸的因素很多,土壤理化性质如温度、含水量、有机质含量、pH值、氧化还原电位(Eh)、土壤质地等因素都可以直接影响土壤微生物量及其生理生化过程,从而影响温室气体排放。其中,土壤温度,湿度、有机质含量是关键性因素。此外,地域气候、土地利用以及土地覆盖变化也可以通过改变土壤理化性质及呼吸底物来影响温室气体排放。文章重点论述了土壤温室气体排放机制,排放影响因素以及排放的日变化和季节变化规律。认为今后的研究方向应该是土壤微环境碳氮循环机制,土壤呼吸模型在尺度上的推延,以及注重中国陆地与近海生态系统碳固定及减少碳排放的对策和应用技术研究,特别在人工林碳固定及农业固碳减排方面加大研究力度等。     

田间连续应用生物育苗基质育苗增加设施黄瓜产量

为评估田间连续移栽由根际促生菌与普通育苗基质联合研制成的生物育苗基质所育种苗的增产效果,通过田间试验,研究连续5季,移栽含解淀粉芽胞杆菌SQR9生物育苗基质所育种苗对设施黄瓜产量、生物量、土壤理化及尖孢镰刀菌数量的影响.结果显示,连续5季移栽生物育苗基质所育黄瓜种苗处理(OFNS)的黄瓜产量,每一季均高于移栽普通育苗基质所育黄瓜种苗对照(OF)的产量,在第1、2、3、4和5季,分别提高了2.74%、4.35%、5.95%、15.14%和11.07%,且第4和5季产量间具有显著性差异.相比于OF处理,OFNS处理连续5季均提高了黄瓜的株高和茎粗,有效提高了土壤中速效钾、速效磷、电导率、全氮和总钾的含量,同时降低了土体土壤和根际土壤中尖孢镰刀菌的数量.本研究表明,连续5季移栽生物育苗基质所育种苗能够有效促进黄瓜生长和提高黄瓜产量,结果可为根际有益微生物新产品的开发提供新思路以及为设施蔬菜高产栽培提供指导.     

镉在北京褐潮土中对玉米幼苗及其根际微生物的毒性效应

通过温室盆栽实验,研究了镉在北京褐潮土中对玉米(品种郑单958)幼苗的毒性效应及其生物富集特性,并通过聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,探讨了镉对玉米根际微生物群落结构的影响。结果表明,高浓度(>100mg·kg-1)镉对玉米幼苗的生长发育有明显的抑制作用,北京褐潮土中镉引起玉米幼苗株高下降1/2的效应浓度(EC50)为654.6mg·kg-1,引起玉米根部和地上部干质量下降1/2的EC50分别为323.6和110.2mg·kg-1,玉米幼苗地上部生物量(干质量)可作为评价重金属生态毒性的适宜终点。玉米幼苗对镉有一定的吸收累积效应,镉在玉米幼苗各组织中的浓度分布为根>茎>叶,其中根部对镉有一定的富集作用(生物富集系数BAF>1)。镉污染可引起玉米根际微生物群落结构发生改变,高浓度(1000mg·kg-1)镉可导致部分微生物种群数量减少甚至完全消失,表明镉污染可对植物幼苗、植物根际微生物以及植物-微生物之间的相互作用造成重要的干扰和威胁。     

利用根箱法解析甜椒根际土壤中氮的行为(英文)

为研究甜椒根际土壤中氮的行为,与既报同样的方法进行研究,即,利用15NH4+,15NO3-双标记的硝胺(NH,4>15NO3,15NH4NO3),在温室里对甜椒进行6周的根箱栽培.收割后,对土壤全氮,NO3-N,水溶性NH4-N,KCl抽出NH4-N和其各自的15N atom%进行测定.结果表明,土壤全氮从非根际到根际逐渐增加,与栽培前相比,土壤全氮在非根际中减少,却在根际中增大.土壤NO3-N浓度朝根际增加到离根际2 mm处,然后激减到根际.NO3-N的来自施给NO3-N的比例靠近根际逐渐升高,在根际达到了69%,反而,来自施给NH4-N的比例靠近根际逐渐降低,在根际将至7%左右.水溶性NH4-N和KCl抽出NH4-N浓度靠近根际逐渐降低,而且,从非根际到根际,二者匀保持3∶10的比例.KCl抽出NH4-N的来自施给NO3-N的比例靠近根际逐渐升高,但在根际仍低于3%,反而,其来自施给NH4-N的比例在非根际约为47%～55%,在根际降到41%.在整个根箱里,施用NO3-N的有機率达到62%,但其值在根际比非根圈要低.相反,施用NH4-N的有機率仅11%左右,但其值在根际比非根际要高.以上结果表明,在甜椒根际土壤中氮的无机化-有机化活性与水稻相比显著低.     

利用根箱法解析水稻根际土壤中氮的行为

为研究水田土壤中氮的行为,施给15NH4 或15NO3-标记的硝胺(NH415NO3或15NH4NO3)的沙壤土(Shirasu soil)添充在根箱里,对Japonica水稻(品种Hinohikari)进行温室栽培6周.收割后,水稻植株分地上部和根部,对各自的全氮,15N atom％进行测定.根箱各区域的土壤按着鲜土形态进行采取后,对此全氮,NO3-N,水溶性NH4-N,KCl抽出NH4-N和其各自的15N atom％进行测定.研究结果表明,土壤全氮含量与栽培前相比,在非根际明显降低,但在根际比非根际要高,保持了与栽培前相同的水平.土壤NO3-N浓度从非根际到根际递增,但与其栽培前相比显著地降低,在整个根箱里,施给NO3-N的79％为因脱氮而损失.土壤中NO3-N的大部分来自于土壤氮化合物,来自施肥的比例却较低,尤其是在根际.反而,施给NO3-N的残存率约仅为16％左右,但其中有机态氮所占的比率在非根际里55％～86％,在根际却达到了93％.土壤水溶性NH4-N和KCl抽出NH4-N浓度靠近根际逐渐降低,而且在非根际两者匀由1∶10的比例存在,但在根际里水溶性NH4-N没被检索到.在非根际里,土壤KCl抽出NH4-N的35％～66％为来自施肥,但其比例在根际里却降到15％左右.在土壤中残存的来自施给NH4-N的氮化合物之中,有机态氮所占的比例在非根际里约为11％～65％,但在根际却达到了92％.以上结果表明,在水稻根际,氮的无机化和有机化的活性比非根际显著.     

空心菜浮床栽培对集约化养殖鱼塘水质的影响

以叶绿素a(Chla)、TN、NH4+-N、NO2-N、NO3-N、TP、PO43-P、CODMn等为主要水质指标研究浮床栽培空心菜对集约化养殖鱼塘的净化作用。结果表明,通过4次收获,空心菜产量可达69618.0～73161.6kg.hm-2;空心菜覆盖率为10%和20%处理组通过收获空心菜直接从1hm2养殖池塘中移出的TN分别为27.51、52.35kg,TP分别为2.83、5.39kg。在相同监测时间下,Chla、TN、NH4+-N、NO2-N、NO3-N、TP、PO43-P、CODMn等各项水质指标按对照组、10%处理组、20%处理组的顺序均呈逐渐降低趋势;其中20%处理组对Chla、TN、NH4+-N、NO2-N、NO3-N、TP、PO43-P、CODMn的去除率分别为15.16%～49.02%、9.04%～36.56%、19.23%～46.34%、22.76%～47.74%、13.33%～56.52%、33.33%～45.10%、27.27%～48.15%、3.13%～19.05%。与对照塘相比,处理塘鱼类成活率明显提高,说明在主养鱼为鲫鱼的苗种养殖池塘中采用浮床栽培空心菜能够促进水体物质循环,加强...     

固定化微生物对养殖水体中NH_4~ -N和NO_2~--N的转化作用

采用聚乙烯醇 (PVA) (ρ=gL-1)的方法对沼泽红假单胞菌、诺卡氏菌和假丝酵母 3种菌株进行固定化 ,所得的凝胶颗粒机械强度好 ,经久耐用 .运用这 3种菌株的固定化细胞对养殖水体中NH 4 N和NO-2 N进行转化 ,其最适作用温度范围为 2 5～ 30℃ ,最适pH范围分别为 :6 .5～ 8.5 ,7.0～ 7.5及 5 .5～ 7.0 ,且对水质初始氮浓度有很强的适应性 .3菌株经固定化后 ,其对养殖水体中NH 4 N和NO-2 N的转化效率明显优于其游离细胞 .若将 3菌株按 2 :1:2组合成复合菌株并固定化 ,其对养殖水体中的NH 4 N和NO-2 N转化效果将更佳 .图 3表 3参 9     

Euglenoid blooms in the floodplain wetlands of Barak Valley, Assam, North eastern India

Red blooms of Euglena sp. in the floodplain wetland ecosystems of Barak Valley, Assam, India, were found to be induced by high concentrations of NH3-N, NO3, Fe, Mg and to some extent, PO4, Cu and Zn in their water. The trace elements were rapidly accumulated by the bloom organisms to high levels, whereby their concentrations in the water declined, leading to a collapse of the bloom, which tended to reappear as decomposition again led to the release of the nutrients. The bloom also harboured fairly high density of certain other algae and zooplankton, thereby acting as a sub-system within the wetland ecosystem. The bloom is non-toxic and is exploited as a fish food by the fish-farmers who artificially induce a bloom for augmenting the growth of surface-feeding species of fishes.     

提高常规净水工艺除氮能力的试验

介绍了一种微污染源水中去除氨氮的小型动态试验的结果,以凹凸棒粘土为启动期的生物载体替代生物陶粘或软性填料,采用脱氮反应池串联或并联于常规净水工艺两种工艺流程,取得了类似其他生物氧化法的除氮效果,并且具有无明显生物培养期及启动快的特点,考了影响因素和含氮化合物在净化过程中的举动。     

The impact of the type and position of the halogen atom on the biodegradation of halosubstituted benzyl alcohols

The biodegradation of 2‐halosubstituted and 4‐halosubstituted benzyl alcohols was studied using two sources of biodegrative micro‐organisms: mixed culture from the ?TUDA waste water treatment plant, Dom?ale, and the white rot fungus Phanerochaete chrysosporium strain MZKI B‐223 (ATCC 24725). The results obtained by this study indicate the interrelationship between the types of micro‐organism used in the experiments and the type and position of the halogen element on the aromatic ring.     

Studies of some biochemical changes in the tissues of Catla catla (Hamilton), Labeo rohita (Hamilton) and Cirrhinus mrigala (Hamilton) exposed to NH3-N,NO2-N and NO3-N

Biochemical changes, total proteins, glycogen, aspartate and alanine (AAT and ALAT) amino transferases were studied with exposure of sublethal concentrations of NH3-N, NO2-N and NO3-N to the freshwater fish Catla catla (Hamilton), Labeo rohita (Hamilton) and Cirrhinus mrigala (Hamilton). Depletion in the food reserves and enzyme activity was observed in all the three fish species exposed to these toxicants. Hence, the concentrations of NH3, NO2 and NO3 in water need to be monitored in water quality in aquaculture practices.     

球形陶粒滤池对城市尾水净化效果研究

为明确以陶粒为填料生物滤池对尾水中主要营养物处理效果,选择球形陶粒滤池对城市尾水进行净化效果研究。试验在室温条件下采用水力停留时间约2 h,曝气量为0.4 L.min-1的陶粒曝气生物滤池装置对洛阳市某污水处理厂的尾水进行深度处理。研究结果表明：球形陶粒生物滤池对尾水中NH3-N去除效果良好,去除率达76%以上;同时该装置对TN,TP和COD具有同时去除作用。进一步研究陶粒对NH3-N吸附去除特征表明,其等温线吸附符合Freundlich Model,表明陶粒对NH3-N的吸附为多层吸附,且对NH3-N的吸附在5 h基本达到饱和吸附。     

Environmental impact of nitrogen fertilization in tea eco-system

To quantify the nitrogen losses through runoff and leaching under a tea plantation in hilly soil, a field experiment was conducted from October 2001 to October 2002 at United Planters Association of Southern India (UPASI), Coonoorin Nilgiri district. Runoff water was collected in the collection tub on most rainy days but the leachate was collected in the soil water sampler when the rainfall exceeded 150 mm. Higher nitrogen fertilization levels significantly influenced the NO3-N concentration in both the runoff and leachate and it was likely to cause adverse environmental impact at the delivery end. The NH4-N and NO3-N concentrations in runoff decreased with the days after fertilizer application. NH4-N concentration reduced from 10.27 mg/l on the 9th day to 1.72 mg/l on the 34th day after fertilizer application. NO3-N concentration reduced from 23.5 mg/l on the 9th day to 4.32 mg/l on the 34th day after fertilizer application. Nitrogen loss varied depending on the quantity of rainfall and runoff. The NO3-N concentration in the leachate increased with increase in depth (18.06 mg/l at 22.5 cm depth to 20.98 mg/l at 45 cm depth) whereas NH4-N concentration decreased with increase in depth (6.32 mg/l at 22.5 cm depth to 5.79 mg/l at 45 cm depth.