高效纤维素降解菌分离筛选、复合菌系构建及秸秆降解效果分析

从川西高原贡嘎山区杜鹃林下土壤中分离纤维素降解菌,构建具有高效降解纤维素能力的复合菌系,并对秸秆降解效果进行分析,为农业废弃物的循环利用提供菌种资源和理论依据.样品及经风干、高温等预处理后,采用平板涂布法进行分离,共获得79株菌株;通过刚果红实验对分离获得的菌株进行初步筛选,运用DNS法测定各菌株的羧甲基纤维素酶活(Carboxymethyl cellulase,CMCase),复筛得到15株具有CMCase活能力的菌株.经滤纸条崩解实验、秸秆崩解实验及降解率测定,最终确定了各菌株的纤维素降解能力,进一步经拮抗实验,选取相互无拮抗的菌株构建5个复合菌系:A(112、146、156、171),B(145、147、150、153),C(110、116、174),D(147、154、171),E(145、146、150、152、153).复合菌系的滤纸酶活(Fpase)与秸秆降解率测定结果显示,组合C对秸秆的降解率较单菌株116提高了50.71%,组合D对秸秆的降解率较单菌株154提高了41.54%.经形态学和分子生物学鉴定,纤维素降解能力比较好的两个组合中的菌株分别被鉴定为类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)以及链霉菌属(Streptomyces sp.).本研究表明,复合菌系纤维素降解能力优于单一菌株,C、D两组复合菌系表现出较高的纤维素降解能力,具有进一步开发的价值.     

Microprofiles of activated sludge aggregates using microelectrodes in completely autotrophic nitrogen removal over nitrite (CANON) reactor

Microsensor measurements and fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis were combined to investigate the microbial populations and activities in a laboratory-scale sequencing batch reactor (SBR) for completely autotrophic nitrogen removal over nitrite (CANON). Fed with synthetic wastewater rich in ammonia, the SBR removed 82.5±5.4% of influent nitrogen and a maximum nitrogen-removal rate of 0.52 kgN·m⁻³·d⁻¹ was achieved. The FISH analysis revealed that aerobic ammonium-oxidizing bacteria (AerAOB) Nitrosomonas and anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (AnAOB) dominated the community. To quantify the microbial activities inside the sludge aggregates, microprofiles were measured using pH, dissolved oxygen (DO), NH4+, NO2− and NO3− microelectrodes. In the outer layer of sludge aggregates (0–700 μm), nitrite-oxidizing bacteria (NOB) showed high activity with 4.1 μmol·cm⁻³·h⁻¹ of maximum nitrate production rate under the condition of DO concentration higher than 3.3 mg·L⁻¹. Maximum AerAOB activity was detected in the middle layer (depths around 1700 μm) where DO concentration was 1.1 mg·L⁻¹. In the inner layer (2200–3500 μm), where DO concentration was below 0.9 mg·L⁻¹, AnAOB activity was detected. We thus showed that information obtained from microscopic views can be helpful in optimizing the SBR performance.     

日本水环境质量监测管理概述

伴随着日本经济的高速发展,其水环境污染问题十分严峻,防治水污染成为日本政府在20—21世纪的重要工作之一。经过几十年的努力,日本水污染治理取得长足进展。目前日本水环境监测已经形成由水和土壤等方面组成的水循环监测体系,包括地表水、近海、湖泊、地下水和土壤等。在日本的重要环保法律法规中均有涉及水环境监测工作内容的明确法律条文,国家行政机关、地方政府和公立的科研单位在具体实施水环境质量监测过程中的职责和义务不同,水环境质量监测管理的国家行政机关以环境省为主,地方政府根据环境省制定的水环境质量标准、监测技术方法及规范,制定所辖地域的监测方案并实施监测,公立的环境科研机构在环境质量监测工作中起到重要的支撑作用。笔者概述了日本开展水环境质量监测的法律依据和监测管理情况等。     

松花江野生鱼类重金属残留分析与评价

以松花江流域的野生鱼类为研究对象,在松花江流域选取松林、大顶子山、佳木斯3个具有代表性的点位,在2014—2016年的每年5月底6月初采集鲤鱼和鲫鱼样品,3年内共制备45个鲤鱼单样,44个鲤鱼混样,30个鲫鱼混样,共计119个。采用电感耦合等离子体-质谱法对鱼类肌肉组织中残留的As、Cd、Cr、Pb、Hg 5种重金属进行检测。检测结果显示,As、Cd、Cr、Pb、Hg 5种重金属全部检出,检测结果全部达标,达标率为100%。根据检测结果采用单因子指数法和金属污染指数法等评价了松花江流域鱼体重金属残留状况及食用安全性,评价结果为松花江流域鱼类重金属残留量相对较少,鱼体健康,食用安全。     

加速溶剂同时萃取和净化-气相色谱-三重四极杆串联质谱测定土壤和沉积物中8种多溴联苯醚

建立了土壤和沉积物中8种多溴联苯醚(PBDEs,BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183和BDE-209)加速溶剂同时萃取和净化-气相色谱-三重四极杆串联质谱(ASE-GC-MS-MS)的分析方法。通过优化加速溶剂萃取与弗罗里硅土在线净化和串联质谱多反应监测模式的条件,较好地去除基质干扰,并提高了三重四极杆串联质谱定性的准确性及定量的灵敏性。该方法采用改进的色谱柱能同时分析包括高溴代联苯醚BDE-209在内的8种PBDEs,其浓度范围为1～100 ng/mL(BDE-209为10～1 000 ng/mL),线性良好,线性回归系数均大于0.997。方法检出限为0.004～0.1 ng/g,方法回收率为75%～110%,方法精密度为2.4%～15.6%。适于批量处理土壤和沉积物中含有多组分痕量PBDEs的样品。     

降水中甲酸、乙酸和草酸的离子色谱法测定及样品保存研究

甲酸、乙酸和草酸是降水中有机酸的主要成分。研究选用离子色谱法同时测定降水中的甲酸、乙酸和草酸,并对降水样品中3种有机酸的保存条件进行了研究。优化后的色谱条件为4. 0 mmol/L Na_2CO_3和1. 2 mmol/L NaHCO_3混合淋洗液,淋洗液流速为1. 0 m L/min,进样体积为200μL,电导池温度为30℃,柱温为室温。甲酸、乙酸和草酸的检出限分别为0. 002、0. 005、0. 005 mg/L,实际降水样品测定时平行样的相对标准偏差为1. 4%～12%,加标回收率为95%～118%。样品采集后需尽快用0. 45μm聚醚砜微孔滤膜过滤,4℃以下冷藏密封保存,2 d内测定。若用氢氧化钠溶液调节p H至8～10,样品可保存7 d。     

2016—2017年武汉市城区大气PM2.5污染特征及来源解析

利用2016年1月至2017年9月湖北省环境监测中心站大气复合污染自动监测站的在线监测数据,对武汉市城区PM_2.5的污染特征及主要来源进行解析。结果表明,武汉市城区PM_2.5质量浓度呈现出明显的季节差异,季节变化规律为冬季>春季>秋季>夏季。水溶性离子的主要成分SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺占总离子质量浓度的82.0%。PM_2.5中阴离子相对阳离子较为亏损,颗粒整体呈碱性。夏季气态污染物的氧化程度较高且SO₂较NO₂氧化程度高。后向轨迹分析结果表明,区域传输是武汉市PM_2.5的一个重要来源,在4个典型重污染阶段,武汉市分别受到局地、东北、西北及西南方向气团传输的影响。PMF模型解析出武汉市PM_2.5五大主要来源及平均贡献率：扬尘22.0%、机动车排放27.7%、二次气溶胶21.6%、重油燃烧14.9%和生物质燃烧13.8%。     

望虞河西岸九里河中四种除草剂的污染现状

基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)法结合固相萃取(SPE)前处理技术,建立了水中4种除草剂氯草定、阿特拉津、乙草胺和异丙甲草胺残留的分析方法,于2018年春(4、5月)、秋(9、10月)和冬(1、3月)季对太湖流域望虞河西岸九里河水体中4种除草剂的污染现状进行调查分析。结果表明,4种除草剂的加标回收率为71. 2%～108%,RSD均10%,方法检出限为3. 5～6. 0 ng/L。九里河水体中氯草定、阿特拉津、乙草胺和异丙甲草胺4种除草剂质量浓度分别为未检出～0. 025 7,0. 019 1～1. 19,未检出～0. 026 0和未检出～0. 094 3μg/L。4种除草剂中阿特拉津最高值接近《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)限值,其他3种其值较低,氯草定首次在太湖流域水体中检出。     

佛山市臭氧浓度时间变化特征及主要影响因子

对佛山市2011—2014年O_3监测数据进行分析,结果表明,ρ(O_3)日变化呈现明显的单峰特征,2011—2014年O_3日最大8小时滑动均值(O3-8 h)的年评价值没有出现显著的下降趋势,超标值多出现在8—10月。夏季O3-8 h与日平均气温的相关系数较高,O_3污染多发生在气温30℃,相对湿度为50%~70%的气象条件下。相对湿度60%,气温为20~25℃,也可能出现O3污染。10℃时,不同的温度条件下,O_3与PM_(2.5)存在正相关关系。在不同的季节时段,O_3-8 h基本随着ρ(NO_2)/ρ(NO)增大而增大。     

氨基化有机-无机杂化整体柱分离富集环境水中五价砷

将四乙氧基硅烷(TEOS)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(AEAPTES)作为共聚前体,采用在毛细管内原位聚合的方式制备得到氨基功能化的有机-无机杂化整体柱,将其作为针式固相微萃取(SPME)介质,建立了现场分离富集环境水中As(V)的SPME方法,优化了有机-无机杂化整体柱富集As(V)的实验条件,并研究了整体柱对As(V)的吸附/洗脱性能和富集能力,实现了环境水样中As(V)的高效、快速、高选择性检测。