免耕稻-鸭复合系统减少甲烷排放及其机理研究

以免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田为参照,研究了免耕稻-鸭复合系统中甲烷排放的日变化和季节变化以及稻-鸭复合系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响。结果表明:稻田甲烷排放通量日变化与日气温变化基本趋于一致。在水稻分蘖盛期和孕穗期,免耕养鸭稻田甲烷排放通量明显低于免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田, 3者之间甲烷排放通量大小差异白天明显,夜间较小。在水稻分蘖盛期、孕穗期和齐穗期,免耕养鸭稻田水中溶解氧含量比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田提高38. 4% ~44. 7%。由于鸭子的活动,免耕养鸭稻田的氧化还原电位分别比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田高11和18mV。而翻耕不养鸭稻田的还原物质总量分别是免耕养鸭稻田和免耕不养鸭稻田的4. 17~12. 34倍和3. 26~7. 02倍,其亚铁离子含量也明显高于后2者,表明翻耕使土壤还原程度增强,进而促进了稻田甲烷的排放。相关分析表明,免耕养鸭稻田氧化还原电位与还原物质总量、活性还原物质总量和亚铁离子含量呈极显著负相关,也与稻田甲烷排放通量呈负相关,但未达显著水平。     

海南岛洋浦湾沉积物重金属和营养元素的污染评价与来源分析

本研究对洋浦湾沉积物中重金属和营养元素的含量分布、累积趋势、富集状况、来源及其潜在生态风险进行了分析。洋浦湾表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、As、Cd、Hg、TN、TP和TOC的含量分别为11.9±6.8、48.8±27.3、22.6±6.2、33.7±23.3、5.17±2.20、0.035±0.022、0.055±0.034、549.80±392.80、300.72±175.79 μg/g和0.62±0.62%。Cr、As、Hg和TP四种元素的平均含量在外湾高于内湾。大多数元素含量在洋浦湾外湾、北岸和东南岸春江口较高,但在内湾西南岸存在重或严重富集。主成分分析表明表层沉积物中TOC、TP和Hg含量受人为因素的影响较为显著。洋浦湾现代沉积速率约为0.58~1.18 cm/a。TN、TP、Hg、TOC和Cu等元素约从上世纪50年代或80年代开始在沉积物中出现富集趋势,主要与新中国的成立和改革开放政策实施后,研究区陆域生产力的大发展引起的向海排污的增加有关。根据估算,洋浦湾七种重金属的沉积通量约为1 100 mg/（m²·a）,TOC、TN和TP的沉积通量约为130 mg/（m²·a）。洋浦湾沉积物质量整体较好,重金属的生态风险较低,但需警惕并防控As、TOC和Hg等元素的污染,避免它们在沉积物中的持续累积以及可能引起的负面生态效应。     

泗河水系沉积物磷的存在形态及其空间分布特征

基于对南水北调东线工程典型河流——泗河水系表层与柱状沉积物中磷的含量、存在形态和空间分布特征进行研究的基础上,进一步探讨了总磷（TP）及各形态磷与沉积物基本理化性质之间的关系和生态学意义.运用连续提取法将沉积物中的磷划分为可溶态或弱吸附态磷（S/L-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、还原态磷（RS-P）、钙结合态磷（Ca-P）和残渣态磷（RES-P）.结果表明,泗河水系表层沉积物ω（TP）为421.84～1 188.65 mg·kg^-1; 6种磷的形态中,含量最高的是Ca-P,占TP的40%以上;其次为Fe-P,占TP的20%以上;含量最低的是S/L-P,仅占TP的0.4%左右;河流下游表层沉积物中TP及各形态磷的含量普遍高于上游,这可能与下游附近城区工业废水和生活污水的大量排入有关.沉积物剖面TP含量上层样品中呈明显高于下层,说明近年来泗河水体磷污染呈加剧趋势;沉积物剖面各形态磷中Ca-P所占质量分数最大,其次是RES-P.相关性分析结果表明,表层沉积物中Fe与Fe-P、 Al与Al-P、 Ca与Ca-P和TOC与RS-P之间呈显著相关性;而...     

初期通气和震荡培养提高高浓度乙醇发酵的乙醇浓度和产率

研究了氧气和震荡条件对酿酒酵母高浓度乙醇发酵的影响.结果表明,震荡是提高发酵液乙醇浓度和产率的最重要因素.与静止培养相比,在不通气情况下震荡培养使乙醇浓度提高了69%(从75.8 g L-1提高到128.1 g L-1),在通气条件下乙醇浓度提高了68.7%(从85.2 g L-1提高到to 143.8 g L-1).在最优条件下,两次补料,经54 h发酵,发酵液中乙醇浓度达到143.8 g L-1,乙醇产率与理论产率的比值为0.471 g/g(即92.20%).经分析,通气和震荡条件提高了发酵液中酿酒酵母的生物量和细胞活力.图5表1参12     

微生物燃料电池产电研究及微生物多样性分析

以乙酸钠为阳极底物,碳毡材料为阴阳电极,构建了无介体双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),研究不同阴极受体、外接电阻、乙酸钠浓度和不同接种方式等因素对电池产电性能的影响.根据不同接种方式下微生物燃料电池产电性能差异,利用PCR-DGGE技术对不同接种方式下的微生物多样性进行分析.研究结果表明:在500 mL的阴阳极反应体系中,当接入500 Ω外电阻,阴极电子受体为高锰酸钾,阳极乙酸钠质量浓度为6.46 g/L,只接入附着有大量微生物的电极时,微生物燃料电池产电性能最好,最大电功率密度可达353.57 mW/m2,库伦效率为39.35%;微生物多样性分析显示.δ-变形菌纲、β-变形菌纲和拟杆菌门的菌种更适应微生物燃料电池的运行环境,能在电极上大量富集.提高电池的产电性能.是电极上的优势菌群.图8表1参21     

米曲霉氨基酰化酶酶法拆分制备D型芳香族氨基酸

以DL-苯丙氨酸为起始原料,乙酸酐乙酰化后得到N-乙酰DL-苯丙氨酸,利用米曲霉氨基酰化酶立体结构专一催化水解N-酰基-L-氨基酸的酰胺键的特点,分别得到L-苯丙氨酸和N-乙酰D-苯丙氨酸.通过结晶法分离两者后,N-乙酰D-苯丙氨酸经6 mol/L HCI水解得到D-苯丙氨酸.由此拆分DL-苯丙氨酸得到光学纯度分别为98%的L-苯丙氨酸(收率84.8%,以原料N-乙酰-DL-苯丙氨酸的0.5倍摩尔量为理论产率)和92.3%的D-苯丙氨酸(收率89.5%).参22     

Effects of Invasive Cordgrass on Presence of Marsh Grassbird in an Area where It Is Not Native

The threatened Marsh Grassbird (Locustella pryeri) first appeared in the salt marsh in east China after the salt marsh was invaded by cordgrass (Spartina alterniflora), a non‐native invasive species. To understand the dependence of non‐native Marsh Grassbird on the non‐native cordgrass, we quantified habitat use, food source, and reproductive success of the Marsh Grassbird at the Chongming Dongtan (CMDT) salt marsh. In the breeding season, we used point counts and radio‐tracking to determine habitat use by Marsh Grassbirds. We analyzed basal food sources of the Marsh Grassbirds by comparing the δ¹³C isotope signatures of feather and fecal samples of birds with those of local plants. We monitored the nests through the breeding season and determined the breeding success of the Marsh Grassbirds at CMDT. Density of Marsh Grassbirds was higher where cordgrass occurred than in areas of native reed (Phragmites australis) monoculture. The breeding territory of the Marsh Grassbird was composed mainly of cordgrass stands, and nests were built exclusively against cordgrass stems. Cordgrass was the major primary producer at the base of the Marsh Grassbird food chain. Breeding success of the Marsh Grassbird at CMDT was similar to breeding success within its native range. Our results suggest non‐native cordgrass provides essential habitat and food for breeding Marsh Grassbirds at CMDT and that the increase in Marsh Grassbird abundance may reflect the rapid spread of cordgrass in the coastal regions of east China. Our study provides an example of how a primary invader (i.e., cordgrass) can alter an ecosystem and thus facilitate colonization by a second non‐native species. Efectos de Spartina alterniflora Invasora Sobre Locustella pryeri en un Área Donde No Es Nativa     

低C/N高氨氮消化污泥脱水液部分亚硝化研究

采用缺氧滤床+好氧悬浮填料生物膜工艺,在常温(15～29℃)高溶解氧(6～9 mg/L)条件下,于好氧反应器中实现和维持了脱水液部分亚硝化.试验结果表明:通过综合调控进水氨氮负荷(ALR)、进水碱度/氨氮、水力停留时间,可以调节出水NO₂^--N/NH₄⁺-N比率.当进水氨氮平均为315.80mg/L、平均进水ALR 为0.43kg/(m³·d)、进水碱度/氨氮为5.25时,出水NO₂^-N/NH₄⁺-N 为1.25左右,为后续ANAMMOX 工艺创造了进水基质条件。同时将好氧区游离氨（FA）控制在1.0～10.3mg/L,实现了亚硝酸盐氮累积率70%～80%的部分亚硝化。综合分析表明：通过动态调控维持反应器内适宜的FA浓度是实现部分亚硝化的主要影响因素。本研究开发了一种适合消化污泥脱水液水质特点的新型部分亚硝化技术。     

两种高级氧化法处理丙烯腈生产废水的对比研究

采用以Ti/SnO2+金属铁为组合阳极的铁促双电极电化学氧化法和Fenton氧化法对丙烯腈生产废水进行了处理.对比了2种方法的处理效果,考察了诸多因子对处理效果的影响及反应过程的规律.结果表明,在外加相同量H2O2条件下,铁促双电极氧化法的COD去除率比Fenton氧化法可提高约30%～35%,且可获得超过90%的色度去除率;但当H2O2初始剂量小于1700mg·L-1时Fenton试剂氧化法处理后的废水色度反而增加.外加H2O2剂量的增加强化了Fenton氧化过程,使2种方法COD去除率均随之增加.当外加H2O2初始浓度为2200mg·L-1、电压为4.0V、反应时间为180min时,双电极电化学氧化法的COD去除率达75%.2种氧化反应过程中,H2O2浓度下降速率很快,反应60min(电化学)和30min(Feuton)时几乎均被耗尽.铁阳极通电时间对铁促双电极电化学氧化法的COD去除率和电流效率影响显著.铁促双电极氧化法(外加H2O2)对丙烯腈生产废水处理效果明显优于Fenton+铁促双电极氧化法(无外加H2O2),表明前者在有机废水处理领域有较好的应用潜力.     

湘中某冶炼区农田土壤重金属污染及生态风险评价

利用野外采样与实验室分析相结合的方法,以湘中某冶炼区稻田土壤(0—20 cm)为研究对象,分析其中的Cd、Zn及Pb含量,评价其重金属污染程度与潜在生态风险.单因子污染评价结果表明,100%的土壤样点Cd处于重度污染;有96.0%的样点Zn处于重度污染,有99.5%的样点Pb处于重度污染,土壤的重金属污染程度为Cd>Pb>Zn.潜在生态风险评估结果显示,大多数样点Zn处于轻度生态风险;Pb每个生态风险级别的样点都有,其中处于强生态风险样点居多;100%的样点Cd处于极强生态风险水平.综合潜在生态风险表明,11.0%样点综合潜在生态风险达到很强水平,89.0%样点综合潜在生态风险处于极强水平.上述各项指标综合表明,湘中某冶炼区农田土壤受到了严重的重金属污染.