限制性片段长度多态性分析(ARDRA)方法对重金属污染土壤中细菌群落多样性的研究

限制性片段长度多态性分析(ARDRA)是用限制性内切酶消化扩增后的细菌16S rDNA,通过凝胶电泳分析微生物种群多样性的分子标记技术,该技术在微生物生态学领域有着广泛的应用.实验采用2种途径评价了这种方法应用于研究土壤中细菌种群多样性的可行性.通过对未污染土壤细菌16S rDNA的克隆,获得了经内切酶HaeⅢ消化的不同16S rDNA的ARDRA类型,并对测序的19个克隆子建立了系统发育树.此外,还对不同Cd和Pb污染水平的土壤微生物进行了群落水平上的ARDRA分析.结果表明,5 mg·kg-1 Cd和500 mg·kg-1 Pb污染对微生物群落组成有一定影响,但此范围内的重金属含量对微生物群落多样性没有相关性影响.     

名山河流域水稻土组分对微团聚体吸附-解吸铜的影响

以名山河流域典型的水稻土为例,利用模拟-培养试验和选择溶解法,研究各土壤组分对原土和不同粒径微团聚体吸附解吸Cu2+能力的影响.结果表明,去除土壤组分前后的原土和不同粒径微团聚体对Cu2+的吸附均用Langmuir方程拟合效果最佳,原土和不同粒径微团聚体对Cu2+的吸附能力大小顺序为:0.002mm2.000～0.250mm原土0.053～0.002mm0.250～0.053mm.与未去除土壤组分的原土相比,去除土壤组分的原土和微团聚体对Cu2+的吸附量均有所减小,尤其以去除有机质后对Cu2+吸附量的减小最为显著,在0.002mm微团聚体中减小值高达44.50%±2.77%,0.250～0.053mm微团聚体中Cu2+吸附量减小值最低,为37.68%±3.11%.经不同处理后原土和各粒径微团聚体吸附量减少的顺序为:去有机质去游离氧化铁去无定形氧化铁.去除各土壤组分后,原土和各粒径微团聚体对Cu2+的专性吸附降低,非专性吸附显著上升,降低了原土和各粒径微团聚体对Cu2+污染的缓冲能力,同时显示了各土壤组分在专性吸附中的重要性.     

渤海中部海域黏土粒级沉积物中重金属的变化及其对160年来人类活动的指示

本文对渤海中部海域B62孔51个沉积物样品黏土粒级沉积物中重金属地球化学指标进行了分析,探讨了重金属含量变化的影响因素,并对渤海中部海域近160年以来人类活动与重金属的关系进行了阐述。结果表明,1855年黄河改道事件造成的沉积物物源变化和人类活动是研究区重金属含量变化的主要影响因素;通过相关性分析和主成分分析提取出了Cu、Pb和Cd等指示人类活动的有效指标,进而阐述了近160年以来渤海中部海域人类活动与重金属的相互关系;潜在生态危害指数法评价结果表明,研究区自1855年以来一直处于低微生态风险水平,但由于人类活动的影响其潜在生态风险指数RI显著增加。     

化学分散剂对海洋溢油与颗粒物之间相互作用的影响

海洋溢油事故频繁发生,向溢油上施加分散剂是常用的应急处理方法之一。溢油会和海洋中的悬浮颗粒物SPM（suspended particle material）相互作用形成油-悬浮物的聚集体OSAs（oil-SPM aggregations）,还可以与海洋中的颗粒物、浮游生物、细菌、生物碎屑等构成海洋油雪MOS（marine oil snow）。施加分散剂会影响这两种聚集体的生成,继而影响到溢油的迁移和归宿。本文介绍了化学分散剂的使用原则和现状,在介绍OSAs和MOS的形成机理的基础上,分析了施加分散剂对溢油与颗粒物之间相互作用的影响,并对OSAs和MOS的环境归宿进行了探讨。     

含水介质中胞外聚合物的影响因素研究

明确含水介质中微生物胞外聚合物(EPS)生成量的影响因素,是解决含水层生物堵塞的关键问题.本文在现场样品采集和微生物培养的基础上,通过砂柱试验模拟人工回灌过程,系统研究了进水碳、氮、磷浓度、盐度和温度对含水介质中EPS组成和含量的影响.结果表明,砂柱中EPS最主要的成分为多糖和蛋白质,其中多糖占总量的72%~99%;砂柱生物堵塞程度与介质上附着的EPS含量呈正相关关系,当回灌水碳、氮、磷浓度、盐度和温度分别为50 mg·L-1、5 mg·L-1、1 mg·L-1、0.5%和30℃时,微生物EPS生成量最高,砂柱渗透系数降低最显著,堵塞程度最严重.此外,碳、磷浓度、盐度和温度是影响EPS生成量的主要因素,而氮浓度对其影响不大;碳浓度和盐度对EPS中多糖、蛋白质的组成影响较大,而氮、磷以及温度则影响不明显.     

黄山夏季气溶胶吸湿性及与化学组分闭合

大气气溶胶的吸湿性对其光学性质、云凝结核的活性以及人体健康都有重要影响.利用2014年7月在黄山光明顶观测获得的气溶胶的吸湿增长因子(GF)和多尺度气溶胶离子化学成分的观测数据,进行气溶胶吸湿性与化学组分的闭合研究.结果表明,黄山夏季气溶胶(在70~230 nm范围内)中硫酸铵、有机物(OC)、不可溶的物质含量最多,硝酸铵含量次之,硫酸氢铵含量最少,其中主要无机成分含量随着粒径的增加而逐渐增加;气溶胶在白天的吸湿性强于夜间,并且气溶胶粒子的吸湿性随粒径增加有逐渐增强的趋势;根据所有粒径的气溶胶粒子化学组分计算出的吸湿性参数κ值与κ观测值呈现大致相同的波动变化趋势,并且较接近观测值,决定系数r~2达到0.60.     

周集铁矿水包油型乳状钻井液破乳问题研究

钻井液的配方和特性对钻井液体系的稳定性与钻进能否顺利完成有着直接的关系。针对周集铁矿ZK1725井钻井液体系的破乳问题进行了试验研究。将OP-10、吐温-80、司盘-80分别加入皂化油中制成乳状钻井液,并测试其稳定性,结果发现含有OP-10、吐温-80的乳状液有防破乳的功效,同时测定这两个样品的润滑性,发现加入OP-10或吐温-80会使水包油型乳状钻井液的润滑性下降;后续试验中测试了加入皂化油和OP-10的某水基泥浆的性能,结果发现加入这两种药品使得该体系的黏度提高较少,而润滑性提高了67%,可见OP-10对于钻井液性能的影响微乎其微。     

三氯甲烷对土壤酶活性影响

通过实验室内培养,研究了三氯甲烷(CF)在7种不同的浓度下对土壤过氧化氢酶、蛋白酶活性所产生的影响.结果表明:在实验时间内,CF对蛋白酶活性起到抑制作用,对过氧化氢酶活性则表现出激活效应.质量分数大于60.00 mg·kg-1的CF会明显抑制蛋白酶活性;CF对这2种土壤酶的作用强度大小的浓度有关.浓度小时作用强度小,浓度大时作用强度大;CF[ω(CF)≤60.00 mg·kg-1]对这2种土壤酶的作用是暂时的,过一段时间后会恢复,即对这2种土壤酶的作用有抑制(激活)-恢复过程,恢复程度和质量分数有关,质量分数越大恢复程度越小.     

Particle size distribution and removal in the chemical-biological flocculation process

The particle characterization from the influent and effluent of a chemical-biological flocculation (CBF) process was studied with a laser diffraction device. Water samples from a chemically enhanced primary treatment (CEPT) process and a primary sediment tank process were also analyzed for comparison. The results showed that CBF process was not only effective for both the big size particles and small size particles removal, but also the best particle removal process in the three processes. The results also indicated that CBF process was superior to CEPT process in the heavy metals removal. The high and non-selective removal for heavy metals might be closely related to its strong ability to eliminate small particles. Samples from different locations in CBF reactors showed that small particles were easier to aggregate into big ones and those disrupted flocs could properly flocculate again along CBF reactor because of the biological flocculation.     

张家界森林大气中醛酮类化合物浓度变化特征

为探究中亚热带森林大气中醛酮类化合物浓度变化特征,于2014年8月—2015年1月在张家界森林公园采用 EPA TO-11A方法对张家界森林大气中醛酮类化合物质量浓度进行了监测.结果表明:张家界森林大气中主要的醛酮类化合物为甲醛、乙醛、丙酮、丙醛和MACR(甲基丙烯醛),质量浓度分别为4.32、0.95、3.01、0.48和0.51 μg/m3.大气中ρ(甲醛)、 ρ(乙醛)和ρ(MACR)的季节变化特征很明显,夏季和秋季醛酮类化合物质量浓度较高,冬季醛酮类化合物质量浓度较低.此外,醛酮类化合物质量浓度日变化显著,除了10月、12月受人为因素影响较大外,其余月份醛酮质量浓度最大值通常出现在13:00—15:00.张家界森林大气中C1/C2(ρ(甲醛)/ρ(乙醛))为5.72,比城市地区(C1/C2为1左右)高,但比偏远森林地区(C1/C2为10左右)低.ρ(甲醛)与ρ(乙醛)、 ρ(MACR)均呈正相关且达到显著水平,而ρ(丙酮)与ρ(甲醛)、 ρ(乙醛)与ρ(MACR)的相关性差.与文献报道的加拿大Ontario、墨西哥Langmuir等地区对比,张家界森林大气中醛酮类化合物质量浓度较高,但明显低于北京、上海等城市地区.研究显示,张家界森林大气中甲醛、乙醛和MACR主要来自森林地区植物排放的VOCs光氧化生成,丙酮除了来自植物排放的有机物光氧化分解外,还有其他人为源,进一步说明了张家界森林大气中醛酮类化合物浓度变化主要受光化学反应等自然影响,但人为因素的影响也不容忽略.