Improvement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium uptake by cadmium-resistant bacteria

This study focuses on the screening of cadmium-resistance bacterial strains from heavy metal-polluted soils to examine their plant growth promotion and cadmium uptake in rape (Brassica napus). A large number of bacteria were isolated from heavy metal-polluted soil in Nanjing, China. Thirty isolates showing cadmium-resistance on Cd-amended medium were selected and evaluated for their potential to solubilize cadmium carbonate in solution culture. Atomic absorption spectrometer analysis showed variable amounts of water-soluble Cd (ranging from 24 to 117 mg l(-1)) released by the cadmium-resistant bacterial strains from cadmium carbonate. Qualitative analysis confirmed the presence of indole acetic acid as the auxin in the culture of these cadmium-resistant bacterial strains. Root elongation assay conducted on rape under gnotobiotic conditions demonstrated increases (up to 31%) in root elongation of inoculated rape seedlings compared to the control plants. Based upon cadmium-resistance, bio-activation of CdCO3 and growth-promoting activity, three isolates were selected for promoting plant growth and uptake of cadmium from cadmium-amended soil in pot experiments. Inoculation with the isolates was found to increase root dry weight (ranging from 8% to 20%) and shoot dry weight (ranging from 6% to 25%) of rape. An increase in cadmium content varying from 16 to 74%, compared to the non-inoculated control, was observed in rape plants cultivated in soil treated with 100 mgCd kg(-1) (as CdCl2) and inoculated with the isolates. The bacterial isolates were also able to colonize and develop in the rhizosphere soil of rape after root inoculation.     

絮凝条件对絮体分形结构的影响

在85kg/m³的含沙高浊水中投加阳离子高分子聚合物,借助图像分析技术与沉降技术分析探讨了不同絮凝条件下泥沙絮凝形态学参数:絮体粒径、絮体有效质量密度、絮体自由沉速、浑液面沉速与上清液余浊等的变化规律.利用表征参数“分维”定量控制不同絮凝条件(如搅拌速率、搅拌时间、高分子浓度等)对含沙高浊水絮体结构分形特性的影响.实验证明,不合适的絮凝条件将导致絮体分形构造疏松脆弱,分维值低.絮凝条件合适时(快速絮凝强度为:r₁=300r/min,t₁=10s;慢速絮凝强度:r₂=120r/min,t₂=180s;CP浓度:0.1%),絮体分形结构处于最佳状态.该状态下的絮体具有粒径较大、沉速快、有效质量密度高、粒度分布均匀,分维值最高(D₃=2.16)的特点.而且,由静沉实验测得浑液面沉速高,上清液余浊也低.泥沙絮体分形结构达最佳时的混凝性能、沉降性能与结构密实性均较理想.     

基于SPA模型的煤矿瓦斯危险源风险评价

根据危险源理论和三类危险源的观点,采用集对分析(SPA)方法,进行了安全一事故集对的同异反分析,指出应采取措施控制不确定项,尤其要控制其中的第二类、第三类危险源才能使系统趋于安全状态;同时建立了煤矿瓦斯危险源风险评价模型,通过联系度的计算得出煤矿瓦斯的安全等级.研究表明,将集对分析方法应用于某煤矿瓦斯危险源风险评价,计算简单,结果较为精确、可靠,为不确定系统的评价提供了一条新思路.     

潜流湿地处理生活污水时的强化策略

研究在潜流湿地处理生活污水时通过预处理强化、介质优化和工艺改进克服现有技术缺陷的可行性.改进方法包括化学强化预处理、预曝气、添加氮吸附介质、添加磷吸附介质、湿地高浸润线、中浸润线、低浸润线和动态浸润线运行.结果表明,化学强化预处理不仅可以除磷,而且削减湿地污染负荷可使后续湿地面积减小63%,但是不能有效脱氮.预曝气仅使氨氮去除率提高了1%.添加氮吸附介质的有效时间短,运行前3个月对NH₄⁺-N去除率为84%,5个月后下降到64%.添加磷吸附介质的有效时间较长,可维持数年.因此,脱氮过程只有通过基质微生物实现.稳态浸润线下对COD、NH₄⁺-N、TN、TP的去除率,高浸润线湿地为50%、21%、32%、-26%;中浸润线湿地为53%、48%、48%、-14%;低浸润线湿地为74%、96%、35%、22%.提出动态浸润线及序批式潜流人工湿地工艺(CBSW),其对COD、NH₄⁺-N、TN、TP去除率为67%、62%、53%、33%.CBSW实现了单级湿地内好氧/缺氧环境的交替出现,提高了脱氮能力,除污综合表现最佳.     

基于随机森林算法与农户视角的村落级农业面源污染风险分析

当前农业面源污染问题依然严峻,村落级尺度下各地块的污染风险状态精细识别有待进一步研究.本文针对三峡库区典型村落重庆市涪陵区南沱镇睦和村进行研究,结合无人机多光谱技术、农户行为调研、随机森林算法等进行地物识别及泛地块网格划分,通过测算总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP...     

西安城区冬季污染天单颗粒气溶胶的化学组分特征及混合状态

本研究利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年12月6-12 日在西安市开展高时间分辨率的实时在线观测.观测期间颗粒物数浓度和PM2.5质量浓度变化趋势一致,表明颗粒物数浓度可以反映大气污染状况.结合自适应共振神经网络算法和人工分类方法,将颗粒物共分为7类,分别是元素碳颗粒(EC)、有机碳与元素碳混合颗粒(OC...     

矿用救生舱内二氧化碳净化特性研究

煤矿救生舱是在矿井下发生事故后保护被困矿工生存、等待救援的密闭舱室设备。在救援过程中,二氧化碳的处理是舱内空气净化系统的一项主要功能。本文对救生舱内二氧化碳净化装置的功率、吸收效率、药剂床层厚度等因素进行了一系列试验,确定了救生舱二氧化碳的最优净化方式,并通过救生舱内真人生存试验对其进行了验证。最终得出救生舱内处理二氧化碳最佳反应条件为:药剂量20kg,最佳功率为100W;间歇式工作的运行时间与停机时间比例为2:3;在救生舱内8人生存模拟实验中,得出8kg药剂可供8人使用6.1h,平均吸收速率为1.34L/min。     

矿井下着火点位置数值模拟研究

矿井煤炭自燃是煤矿五大自然灾害之一,而煤炭自燃隐蔽着火点位置的确定是解决煤炭自燃问题的关键。本文结合实际情况将火源位置的确定问题归结为热传导方程的寻源反问题。在理想状态下,把煤矿井下热传导的三维模型简化为二维模型,建立热传导方程及初始条件和边界条件,在matlab中编制了有限差分程序对井下着火点的温度场进行了正反演模拟。数值模拟结果表明:该方法能够较准确地反演出火源的特性,并随着离散化程度的提高,离散解逐渐逼近真实解。通过本文的数值模拟我们得知有限差分法求解热传导寻源反演的方法是解决矿井隐蔽火源发火点位置的有效途径之一,对矿井防、灭火研究具有较高的理论和实际应用价值。     

“8·29”充装台充装现场氧气瓶爆炸事故原因分析

介绍了较为少见的充装台充装过程中氧气瓶爆炸事故,描述了事故爆炸后的现场。对爆炸气瓶碎片进行化学成分分析、机械性能、金相试验、内壁附着物化学成分分析和能谱分析。通过分析认定,由于误操作油脂混进氧气瓶,高压氧气和油脂接触发生剧烈的自燃氧化放热,使瓶内的氧气迅速升温升压,超出气瓶承压极限导致气瓶爆炸。结合工作经验,提出要严格气瓶充装前的检验,加强气瓶使用和经销单位的安全监管等防范措施和建议,对氧气瓶的安全管理具有参考价值和实际意义。     

通用航空安全体系自组织演化动力学机制与模式研究

建立符合通用航空发展规律的通用航空安全管理理论体系,是通用航空发展的前提.本文以通用航空发展特点为基础,应用自组织理论对通用航空发展的组织特性进行了分析,研究了通用航空安全体系自组织生成模式的前提条件和动因,剖析了通用航空安全体系自组织演化的内外部动力因素,以及其相互作用方式和过程,从而解构出通用航空安全体系自组织演化的动力学机制—涨落机制、创新机制、选择机制和学习机制,在此基础上,构建了通用航空安全体系自组织演化动力学模型.最后,结合实际对我国通用航空安全管理体系建设提出了相应的建议.