退耕还林还草工程对生态系统碳储存服务的影响——以黄土高原丘陵沟壑区子长县为例

陆地生态系统碳储量是表征生态系统碳储存服务的重要指标,与土地利用变化之间存在着密切的关系。退耕还林还草工程使区域土地利用格局发生巨大变化,并对生态系统碳储存服务造成了较大的影响。为了能简单快速的评估退耕还林还草工程对陆地生态系统碳储存服务所带来的影响,以位于黄土高原丘陵沟壑区的子长县为例,运用InVEST模型评估了退耕还林还草工程对陆地生态系统碳储量的影响,进一步耦合InVEST模型和FLUS模型,并设置四种不同的退耕还林还草实施情景,预测子长县2037年陆地生态系统碳储量变化和碳汇产生的经济价值。研究发现：（1）子长县退耕还林还草工程实施效果显著,17年间共有31627.98 hm²耕地退耕为林地和草地,境内的林草覆盖率由2000年的53.26%增长至2017年的64.20%;（2）退耕还林还草工程的实施显著提升了子长县陆地生态系统碳储存服务,碳储量由2000年的39.19×10⁶ t增长至2017年42.34×10⁶ t,增加量集中在工程实施主要阶段（2000—2008年）;（3）未来子长县若继续实施退耕还林还草工程,其生态系统碳储存服务会得到进一步提升,且会获得一定的碳汇经济价值。预计到2037年子长县在退耕还林还草工程实施A、B、C、D四种情景下的陆地生态系统碳储量将分别达到：43.78×10⁶ t、44.10×10⁶ t、44.32×10⁶ t和44.54×10⁶ t,并将由此获得碳汇经济价值净收益分别为1627.88万美元、1979.89万美元、2231.39万美元和2471.67万美元。耦合InVEST-FLUS模型,不但能利用InVEST模型简单快速的对陆地生态系统碳储量进行评估,而且还能基于FLUS模型对未来土地利用变化情景下的陆地生态系统碳储量和碳汇经济价值做出测算。     

石化污泥对苯系化合物好氧生物降解的研究

为了探讨苯系化合物的生物降解途径,选用从石油化工污水处理场曝气池活性污泥中富集的混合菌种,在好氧条件下,研究了苯,甲苯,乙基苯,邻－,间－和对二甲苯的可生物降解性,当化合物的浓度为５０－１４０ｍｇ／Ｌ时,６种被试验化合物均可被微生物降解,从该混合菌种中筛选出１７株可降解甲苯,乙基苯,三甲苯,障－和对二甲苯的单一菌种,其中     

不同生物营养物处理工艺剩余污泥中温水解特性

为了解不同生物营养物处理（BNR）工艺剩余污泥性质差异及其中温水解特性,采用序批式实验研究了来源于Orbal氧化沟（OD）和倒置A2／O工艺剩余污泥在中温水解过程中污泥浓度、营养物释放、污泥粒径、污泥絮凝性、污泥比阻及污泥胞外聚合物（EPS）的历时变化。结果表明,相同泥龄（约18d）条件下,OrbalOD剩余污泥氮含量较高,倒置A2／O剩余污泥磷含量较高,两者VSS／SS均低于0．6,导致中温水解过程污泥减量空间有限、氮磷释放速率不同。此外,尽管倒置A2／O工艺剩余污泥絮体尺寸及絮凝能力明显大于OrbalOD工艺剩余污泥的对应值,但两污泥比阻相近。中温水解过程中,两污泥絮体的尺寸均变小、絮凝能力均降低、比阻均增高;两者的胞外聚合物均呈现增高再降低趋势,且蛋白质均占EPS质量的75％以上,为主要的胞外物质。     

基于突变级数法的中国低碳经济复杂系统综合评价

低碳经济是人类社会实现可持续发展的内在要求和重要途径,是应对气候变化的必然选择。首先界定了低碳经济SREE复杂系统,该系统由社会、资源、经济和环境4个相互独立又相互联系的子系统构成的复杂巨系统。以此为基础,构建了包括经济系统、资源环境系统和社会系统在内的低碳经济复杂系统综合评价指标体系。考虑到运用突变级数法对指标体系进行评价的需要,指标体系全部由定量指标构成,避免了人为确定定性指标权重的主观性。其次,运用突变级数评价方法对2005～2009年的中国低碳经济复杂系统进行了评价。从评价结果来看,我国低碳经济复杂系统按照波浪型曲线运行,这是国际金融危机和国内经济结构调整双重因素导致的结果,同时也是复杂系统内部子系统相互影响、相互作用的结果。最后,提出了当前中国低碳经济复杂系统可持续发展的相应战略     

浮床覆盖率对再生水补给景观水体的影响研究

针对生态浮床应用时覆盖率选择缺乏依据及其对沉积物影响缺乏研究的现状,文章探究了浮床覆盖率对再生水补给景观水体水质及沉积物产量和基本性质的影响。为期半年的中试试验结果表明,浮床应用可避免再生水补给景观水体pH和浊度的大幅上升、显著降低水体营养物浓度、稳定控制藻密度和Chl-a浓度在较低水平,从而大幅降低了系统中藻源性沉积物产量、沉积物氮磷积累量及有机化程度,最终降低了再生水补给景观水体的内源污染风险。此外,水质和沉积物的以上效果随着生态浮床覆盖率的增大而增加,但覆盖率为30%和45%时浮床对水质的净化效果差异并不显著(P<0.05),因此,综合考虑覆盖率对水质和沉积物的影响以及经济因素,认为30%可作为生态浮床保障再生水补给景观水体水质的最佳覆盖率,此时其对水体浊度、TN、NO₃^--N、TP和PO₄^3--P的去除率分别为66.03%、70.56%、95.04%、59.95%和74.82%,藻密度和Chl-a平均去除率为48.86%和41.13%。该研究可为应用生态浮床净化再生水补给的景观水体的工...     

使用毛细管离子分析仪对水中有机、无机阴离子的同时测定

研究在使用毛细管离子分析仪测定水中有机阴离子和无机阴离子的过程中 ,电压、电解质溶液的种类、浓度和 p H值以及样品本身浓度对分离效果的影响 .在优化条件下 ,即二元电解质溶液中铬酸钠和邻苯二甲酸氢钾的浓度分别为 3mmol/L和7.5mmol/L,电渗流改性剂 OFM的加入量为每 1 0 0 ml电解质 2 ml.调节测定溶液的 p H为 7.4～ 7.6时 ,可使常见的几种无机阴离子和几种小分子有机酸阴离子同时出峰 ,并且能够获得较好的分离度 .     

基于MiSeq测序分析酸性农作物土壤细菌群落结构与多样性

为分析酸性农田土壤中微生物群落结构,探寻酸化土壤的综合治理途径,以湖北恩施土家族苗族自治州利川市酸性农作物土壤为研究对象,应用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定酸性土壤中总细菌和经驯化的可培养细菌的16S rRNA基因V3~V4变异区序列,确定不同农作物土壤中总细菌和可培养细菌的群落结构,并探讨土壤理化因子对土壤总细菌群落结构的影响.结果表明:白菜地、烟草地、山药地、草莓地、玉米地及莴苣地这6种农作物土壤中总细菌和可培养细菌在97%的相似水平下得到的OTUs（operational taxonomic units,操作分类单元）数量分别为4 008和97个.在门水平上,土壤总细菌中有12个门类的细菌相对丰度大于1%,Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi为优势菌门细菌;可培养细菌中仅有3个门类细菌相对丰度高于1%,即Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes.在OTU水平上,土壤总细菌沿pH梯度将6种土壤样品分为2类,即pH < 5.5的玉米地、山药地和莴苣地和pH>5.5的烟草地、白菜地和草莓地.此外,冗余分析（RDA）结果显示,Acidobacteria的相对丰度与pH呈正相关,Firmicutes和Roteobacter的相对丰度均与w（TN）、w（TP）、w（TC）呈正相关.系统进化树分析表明,相对丰度位于前30位的细菌与亚洲地区发现细菌的16S rRNA基因序列同源性较高.研究显示,Illumina MiSeq测序能够较为全面地解析酸性土壤中总细菌和可培养细菌的多样性,驯化过程极大地减少了细菌的种类;同时,发现细菌群落结构的相似性可能因样本来源的地理距离的增加而衰减.      

培养方式、外源物对混合菌群DDMY2脱色蒽醌染料RB19的影响

为寻找最佳培养条件及外源物强化蒽醌染料活性艳蓝19(RB19)的微生物脱色效果,同时探究最适外源物对微生物功能酶活性及群落结构的影响,以揭示其微观作用机制,以经茶叶渣驯化而来的混合菌群DDMY2为作用微生物,将其置于不同培养方式、不同外源物条件下(复合激活剂、不同氮源、碳源等)与RB19作用,并计算脱色率.通过酶活检测、高通量测序方法,研究在菌群DDMY2对RB19脱色过程中,复合激活剂A(Activator,A)对DDMY2主要功能酶活性和菌群结构的影响.结果表明,微氧条件下菌群DDMY2对RB19(200 mg/L)在72 h的脱色率达到80.25％,比富氧条件高36.37％.加入复合激活剂A能够有效提高脱色效率,且在初期促进作用明显,样品"DDMY2+A"在24 h的脱色率较样品DDMY2高出9.38％.酵母提取物为最佳外加氮源,而外加碳源对染料脱色效率无明显提升效果.同时,Mn2+和氧化还原介体ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)与复合激活剂A联用可使脱色效率进一步提升约5.41％.RB19的脱色效率与菌群胞外偶氮还原酶、醌还原酶活性有关,加入复合激活剂A可显著提高细菌胞外偶氮还原酶活性.高通量测序结果显示,与未加复合激活剂A的混合菌群DDMY2相比,加入复合激活剂A对混合菌群DDMY2群落结构有明显地影响,可使得肠杆菌属、产碱菌属等功能微生物更好地进行富集.因此适合的外源物(如酵母提取物、Mn2+和氧化还原介体ABTS、复合激活剂A等)能够显著提升菌群DDMY2对RB19的脱色效率,其微观作用机制主要是通过提高菌群功能酶活性及富集优势功能菌属以提高其脱色效率,为强化蒽醌染料微生物脱色效果提供新思路.     

USB反应器进行生物反硝化的研究现状与应用前景

综述了USB反应器进行生物反硝化的历史沿革、研究现状，并对其在研究中存在的问题进行了描述。最后，对USB反应器进行生物反硝化的应用前景作了科学的分析。