不同耕地利用方式下土壤微生物活性及群落结构特性分析: 基于PLFA和MicroRespTM方法

研究不同耕地利用方式对土壤微生物群落结构的影响,对维持土壤稳定和提高土壤质量具有重要意义.以湖南省桃源县长期定位试验为平台,采用磷脂脂肪酸(PLFA)和MicroRespTM方法,研究了稻田、水旱轮作地和旱地这3种不同耕地利用方式下土壤微生物数量、群落结构特征及活性.PLFA结果表明,细菌、真菌及总PLFA量均表现为稻田>水旱轮作地>旱地,细菌PLFA/真菌PLFA比值则表现为水旱轮作>旱地>稻田.革氏阳性菌(G+)PLFA/革氏阴性菌(G-)PLFA为稻田显著高于水旱轮作地和旱地,但水旱轮作与旱地土壤的差异不显著.PLFA主成分分析和特征磷脂脂肪酸的平均摩尔分数表明,稻田中真菌及G-的相对含量显著高于水旱轮作地和旱地,而水旱轮作地中G+的相对含量高于旱地和稻田,3种不同耕地利用方式下土壤微生物群落结构特征具有明显差异.土壤PLFA与土壤养分相关性分析表明,土壤微生物量与土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、土壤微生物量碳(MBC)均达到极显著正相关.与阳离子交换量(CEC)无显著相关性.MicroRespTM结果表明,3种不同耕地利用方式下土壤微生物对碳源平均利用效率为稻田最高,其次是水旱轮作地,旱地最低.其结果也显示大部分碳源提高了微生物呼吸作用,但不同碳源的利用效率不相同.因此,耕地利用方式的不同明显导致了土壤微生物活性和群落结构的差异.     

畜禽养殖项目环境影响评价中的清洁生产分析

清洁生产是畜禽养殖建设项目污染控制的最佳途径之一.本文在分析建设项目环境影响评价与清洁生产的关系的基础上,从污染物处理工艺比对、资源回收利用的角度,通过实例对畜禽养殖建设项目环境影响评价中进行清洁生产的优越性进行了分析,并提出了符合清洁生产的环保措施,以最大限度地降低污染物的排放量,从而实现变废为宝、资源综合循环利用以及保护环境的目标.     

集中供热工程实施前后黑碳气溶胶排放的对比分析

燃煤烟尘中的黑碳气溶胶不仅会导致区域气候变化,还会影响大气环境质量和人类健康,已成为近几年研究的热点问题。本文以定西市新城区集中供热工程为例,利用公式法和污染源清单法对集中供热和分散供热两种供热方式产生的黑碳气溶胶进行了量化计算,用以说明集中供热工程的实施产生的环境效益。结果表明,集中供热对改善或减少黑碳气溶胶的排放量、保护大气环境质量、减少大气污染起到了重要的作用。     

铬渣中铬的形态分析及活性炭对铬吸附影响因素的研究

以CaCl2,二乙基三胺五乙酸(DTPA)和三乙胺TEA(TEA)作为提取剂,用简化的3步连续提取法对铬渣中铬的形态进行分析,研究了活性炭的用量、活性炭的类型、浸提液pH值、吸附温度以及吸附时间对浸提液中的铬吸附的影响.结果表明,铬渣中的铬主要以可活动态和残渣态的形式存在.处理3 g铬渣,硝酸改性活性炭用量为0.3 g,在20℃,pH值为4,吸附时间为60 min时活性炭对铬的吸附效果最佳.     

河口盐度梯度下短叶茳芏沼泽湿地土壤间隙水溶解性甲烷时空特征

以闽江口短叶茳芏沼泽湿地为研究对象,沿半咸水至淡水的盐度梯度采集土壤样品,测定分析样品间隙水溶解性CH4浓度及其主要理化指标,探讨了河口沼泽湿地间隙水溶解性CH4浓度的时空特征及其影响因子.结果表明:1夏季鳝鱼滩、蝙蝠洲和下洋洲湿地间隙水CH4浓度均值分别为331.18、299.94和638.58μmol·L-1,冬季均值分别为9.04、266.67和322.68μmol·L-1,呈现夏季显著高于冬季的时间动态特征(P0.05);2沿半咸水至淡水的盐度梯度,间隙水溶解性CH4浓度呈现递增的空间分布特征;3土壤间隙水CH4浓度与土温、DOC呈显著正相关关系,与土壤p H、盐分和间隙水SO2-4、Cl-浓度呈显著(P0.05)或极显著负相关关系(P0.01),河口盐度梯度下短叶茳芏沼泽湿地间隙水CH4浓度时空特征是土壤理化性质和潮汐等综合作用的结果.     

绿茶中28种元素含量测定的消解条件比较

前处理条件对准确测定样品中多矿质元素含量至关重要,本研究设置4种酸消解体系(HNO_3、HNO_3-H_2O_2、HNO_3-HF、HNO_3-HF-H_2O_2)及5组消解温度(100～120℃、100～120～140℃、100～130～150℃、100～130～160℃、100～120～140～160～180℃),探究不同消解条件对绿茶标准物质GBW10052中28种多元素浓度的影响。结果表明,不同酸消解体系及消解温度下的各元素浓度均有差异,相比Ca、K、Fe、Mg、Na等主量元素,As、Cr、Cs、Cd、Li、Ni、Se、Rb、Tb、Th、Tl、U、V、Y等微量及痕量元素浓度变化更显著。HNO_3中各元素浓度最低,14个元素的相对误差(Relative error,RE)大于25%;混合酸消解效果较好,相比于HNO_3,混合酸中大部分元素浓度更接近参考值。HNO_3-H_2O_2中,除Mo、U、Se、V、Si、Pb外,其余元素浓度增大,RE减小; HNO_3-HF中U、V、Si、Li、Zn、Sr、Cr等浓度继续增大,RE持续减小,As、Pb、Cd等浓度减小,RE增大; HNO_3-HF-H_2O_2中As、Pb、Cd等持续更减小,RE增大,其余元素浓度更接近参考值,与HNO_3-HF相比,HNO_3-HF-H_2O_2中各元素RE减小,但变化不显著。升温能促进溶液中部分多元素消解,以HNO_3-HF-H_2O_2为例,消解温度为100～140℃的体系对获取主量元素更有利;高温消解对微量及痕量元素影响较大,尤其是As、Pb、Cd、Cr等易挥发元素,当温度超过140℃时,As、Pb、Cd、Cr亏损严重,RE均高于25%。因此,应该根据目标元素选择相应的消解条件,从而提高分析结果的准确性。     

局域共振声学超材料技术进展及应用展望

介绍了声学超材料主要有布拉格散射型声子晶体、局域共振型声学超材料等。布拉格散射型声子晶体通常需要其晶格常数与声波波长处于同一数量级时才能产生声波禁带,从而使得其应用领域受限。局域共振型声学超材料利用其共振单元的共振频率与声波频率接近时所产生的耦合作用而消耗声能,其尺寸比作用声波波长降低了2个数量级,从而实现了小尺寸声学超材料对长声波的控制。局域共振声学超材料采用特殊的声学结构单元设计,使其在常规介质中具有一些超常物理特性,如负折射、负质量密度等;其在低频段具有声学禁带,在该禁带频率范围内将阻止声波传递。局域共振声学超材料已发展出了具有谐振特性的声学结构单元、表面附加局域共振单元板结构声学超材料、薄膜型声学超材料等结构形式。局域共振声学超材料的研究和发展为低频降噪提供了新的途径。     

MgO/活性炭催化臭氧化降解有机物的作用机制

利用浸渍法制备了MgO/活性炭(MgO/GAC-1)催化剂,研究了其在臭氧化降解敌草隆和乙酸中的活性,并与已有研究中沉淀法制备的MgO/活性炭(MgO/GAC-2)作了稳定性对比.结果表明,在降解敌草隆和乙酸的过程中,MgO/GAC-1能使臭氧化的效率提高约15%~35%.当溶液初始p H为中性或碱性时,MgO/GAC-1可以有效减缓由于形成小分子有机酸而导致p H的下降问题,从而保证臭氧的氧化效率.当溶液初始p H为酸性时,MgO/GAC-1在一定程度上可以提升溶液的p H值,进而提升臭氧化的效率.因此MgO对溶液p H值的调节作用可能是臭氧化效率提高的主要原因,这是相关文献所忽略的.尽管MgO/GAC-2有更大的比表面,但MgO/GAC-1却具有更好的催化臭氧化降解性能.在中性条件下降解乙酸重复10次实验的结果表明,MgO/GAC-1具有更好的稳定性,应用前景良好.     

甲基异噻唑琳酮对MBR出水微生物生长分泌特性及群落结构的影响

污水再生处理反渗透(RO)工艺已在国内外获得广泛应用,但膜污堵问题阻碍RO工艺的进一步推广.投加非氧化性抑菌剂是控制RO膜生物污堵的常用手段,能够抑制细菌生长,但对细菌代谢产物分泌特性的影响尚不清楚.本课题的前期研究表明,细菌的胞外多聚物(EPS)是导致反渗透膜生物污堵的重要因素,细菌数量并非导致RO膜污堵的主要原因.针对上述问题,本文系统考察了典型非氧化性抑菌剂——甲基异噻唑啉酮(MIT)对RO系统进水(MBR出水)微生物的生长特性、群落结构及分泌特性的影响.研究发现,随MIT浓度增加,微生物生长迟滞期明显增长,但稳定期生物量增加;放线菌门、放线菌纲、类节杆菌属相对丰度明显增加;微生物分泌产物胞外多聚物(EPS)浓度增加,可能加重RO膜污堵潜势.上述结果表明,在污水再生处理反渗透系统中,MIT高浓度、长时间间隔的冲击式投加可能不利于膜污堵控制.