EGSB处理垃圾焚烧渗沥液及其微生物群落变化

研究了处理垃圾焚烧渗沥液的膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在超负荷运行前后厌氧颗粒污泥的微生物群落结构变化.在实验室启动并运行了处理垃圾焚烧渗沥液的EGSB反应器,逐渐提高反应器的有机负荷(OLR),当OLR为23.1kgCOD/(m3×d)时,COD去除率保持在93%以上.当OLR继续升至24.5kgCOD/(m3×d)时,COD去除率迅速下降至73.9%,且出水挥发酸大量增高,反应器进入超负荷运行状态.对反应器中厌氧颗粒污泥进行克隆文库分析,发现经过11d的超负荷运行,污泥中的微生物群落结构发生了明显的变化,古菌的优势菌从产甲烷髦毛菌(含量为68.4%)变为产甲烷微菌(含量为51.9%);细菌的优势菌一直是低GC革兰氏阳性菌(含量约56%),且大多数属于具有形成芽孢特性的Clostridiales目.EGSB反应器超负荷运行导致乙酸营养型古菌大量死亡,小分子有机酸大量积累,处理效率急剧下降.     

生草栽培下果园土壤固碳潜力研究

果园是我国南方红壤丘陵区重要的土地利用类型之一,但目前丘陵区果园中存在一些不合理开发、传统粗放式的经营、水土保持技术缺乏等因素,导致水土流失严重,土壤退化严重。寻求合理的土壤管理措施,减少果园水土流失,增加红壤的碳汇功能一直是学术界和生产实践面临的重要问题。本研究以福建尤溪长期定位试验为研究平台,研究顺坡开垦＋清耕、梯台开垦＋清耕、梯台开垦＋套种平托花生Arachis pintoi这3种垦殖方式对红壤果园有机C含量的影响,并利用Jenny模型对不同处理的土壤有机碳动态进行模拟。结果表明,经过14年的垦殖,清耕模式导致土壤容重增大,而梯台生草处理土壤容重比开垦前降低了1.8%;生草栽培不但提高了果园土壤有机碳含量,且生草栽培处理的土壤有机碳储量比清耕处理提高了13.9%～34.7%,其与清耕处理间的差异达到显著性水平;本试验条件下果园土壤有机碳平衡值为16.607~25.608 g/kg,并以此估算得到生草栽培处理0~20 cm土层有机碳储量平衡值为54.801 t/hm2,其固碳潜力为24.6951 t/hm2,分别是顺坡清耕和梯台清耕处理的4.2倍和1.5倍。因此可以认为生草栽培有利于提高土壤的碳汇功能。     

黑麦草在修复铜-芘复合污染水体过程中对污染物的富集效应

采用水培实验的方法,研究了黑麦草对铜和芘复合污染体系的修复能力、黑麦草不同部位对铜和芘的富集效应.结果表明,黑麦草能在96 h内使水体中铜和芘的浓度显著降低,分别由5 mg.L-1和0.1 mg.L-1降低至0.49 mg.L-1和0.009 mg.L-1;黑麦草根部对铜和芘的积累量和富集系数明显大于茎叶,随着铜处理浓度的增加,根和茎叶中铜的积累量随之增加,而根中铜的生物富集系数却随之降低,黑麦草根和茎叶中芘的积累量分别在4.65—5.39 mg.kg-1和0.81—1.08 mg.kg-1之间,铜对水体中芘的去除以及根和茎叶中芘的积累均无显著性影响.     

广东省自然物候对气候变暖的响应

利用广东省气象观测网14个观测站点1982年以来自然物候观测资料和气温资料,对广东省近30年木本植物木棉、苦楝和动物蚱蝉物候在气候变暖过程中的变化进行分析。结果表明：近30年广东省木本植物、动物春季物候期明显提前,植物、动物春季物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。木本植物春季物候期、动物春季物候期分别与2—3月平均温度、3—4月平均温度有明显的负相关。动物春季物候期与物候期间〉10℃有效积温也有明显的负相关。预估到2020年我省木本植物春季物候期、动物春季物候期将分别提前2.9、2.2 d。     

厌氧污泥释放磷的规律及鸟粪石法回收磷的应用研究

城市污水处理厂进行脱氮除磷工艺时,大量的磷从水体转入活性污泥中,如不能回收这部分磷,将造成磷的大量流失,这与磷矿稀缺的现状形成矛盾。通过建立污泥停留时间5 d和10 d的两个厌氧反应系统,对污泥中磷的释放规律进行研究,并采用鸟粪石法对上清液中的磷进行回收。研究结果表明,厌氧污泥上清液中的磷含量高达150 mg.L-1,SRT为5 d和10 d的系统,分别在4 d和2 d后磷的质量浓度由14 mg.L-1上升到100 mg.L-1,且基本上都以正磷酸盐的形式存在。将pH从8.3上升到9.0,磷的回收率可以从60%提升到90%,当pH达到8.8时,磷的回收率即可超过80%,表现出了较好的磷回收效果。研究还发现镁离子和磷酸根的摩尔比对磷的回收率的影响较小,在pH=8.8时,将镁磷比从1.43提升到1.83,磷的回收率仅从79.2%提升到85.5%;在pH=9.0时提高镁磷比对磷的回收基本没有影响。     

白洋淀水陆交错带N20还原酶基因（nosE）与反硝化活性的垂直分布研究

为深入剖析水陆交错带N2O释放热区的机理,选择白洋淀一处典型水陆交错带为研究对象。通过对其纵剖面（0～80cm）分层土壤样品的理化指标、反硝化速率（DNR）、N2O产生速率及N2O还原酶基因（NosZ）丰度和多样性的分析发现,在水陆交错带陆域纵剖面中,表层土壤（0～10cm）的反硝化速率（DNR）和N2O产生速率均最高,分别为65．8和9．41nmol·g^-1·h^-1（以N及dw计）;表层（0～10cm）和亚表层（10～20cm）土壤的nosZ基因丰度最高（分别为1．00×10^10genecopies·g^-1dw和9．23×10^9genecopies·g^-1dw）且没有显著性差异（p〈0．05）。生物多样性指数表明,表层土壤的nosZ基因生物多样性高于底层;在系统发育树中,表层和底层土壤的nosZ基因序列并没有明显的界限。Pearson相关性分析表明,在典型水陆交错带陆域纵剖面中,nosZ基因丰度与N2O／N2O＋N2）呈负相关关系（r=0．766,p〈0．05）,表明在水陆交错带区域nosZ基因丰度是N2O转化的指示指标。     

改良多介质土壤层系统对污染河水的脱氮效果

针对多介质土壤层系统（MSL）反硝化不足导致总氮去除效果不明显的问题,采用非水溶性可生物降解多聚物PBS固相碳源,优化MSL系统空间结构（下部空间结构由砖砌改为层铺）,研究改良MSL系统对污染河水的脱氮效果。结果表明,与木屑作碳源的MSL系统相比,PBS颗粒碳源反硝化效果更好,对TN的去除率达64．3％,提高20．6百分点;优化MSL系统下部空间后,TN去除率由43．7％提高至71．7％,且运行期间系统未出现堵塞情况。添加PBS颗粒碳源和优化系统空间结构,对COD、NH3-N和TP去除效果影响不大。     

林木外生菌根真菌彩色豆马勃巢式PCR检测

为探讨林木外生菌根真菌的分子检测方法,利用真菌通用引物ITS1-F/ITS4-B扩增了外生菌根真菌彩色豆马勃的核糖体DNA内转录间隔区并进行了序列测定.通过序列比较,设计了一对彩色豆马勃特异性引物PtF/PtR.利用该对特异性引物与ITS1-F/ITS4-B组合进行巢式PCR,能从供试的彩色豆马勃10个菌株中特异性地扩增出1条347 bp的条带,而供试的其他6个参比菌株未出现扩增产物.经分析,该巢式PCR检测技术的灵敏度可达到10 fg的DNA,是常规PCR检测的1 000倍.利用该技术从马尾松苗木菌根中检测到目的外生菌根真菌.这表明采用本研究设计的特异性引物,利用巢式PCR技术可以灵敏、准确地从林木外生菌根中检测出彩色豆马勃.     

土壤宏蛋白质组学蛋白质提取方法及其应用

土壤宏蛋白质组学在揭示土壤微生物功能、代谢与环境相互作用方面具有广阔的应用前景,但由于土壤样品的特殊性,土壤蛋白质提取步骤是限制土壤宏蛋白质组学大规模应用的瓶颈之一.本文从样品制备、提取方法、影响因素等方面综述了土壤蛋白提取方面的研究进展.一般来说,根据实验目的、蛋白种类及后续研究方法设计相应的分组成收集策略才能取得较好的提取效果.土壤总蛋白、胞内蛋白与胞外蛋白分别有不同的提取方法.总蛋白提取一般采用直接提取法;胞外蛋白不需要裂解;胞内蛋白提取方法有直接提取法和间接提取法等.裂解、浓缩、去除腐殖质的方法以及提取液、pH值的选择等也会影响提取效果.此外,简单介绍了土壤宏蛋白质组学的应用,并对今后的研究工作提出展望.表1参36     

荧光抗辐射菌的构建及其稳定性

将构建的抗辐射菌属-大肠杆菌间的泛用穿梭表达载体pZTGL2导入抗辐射菌Deinococcus grandis,进行了荧光标识抗辐射菌的构建及其在没有抗生素的非选择性培养基中继代培养后的稳定性分析.结果表明,导入泛用穿梭表达载体pZTGL2后的D.grandis具有荧光活性,荧光标识的D.grandis在没有抗生素的培养基中经14 d继代培养后的最佳培养温度及其生长状况等生物学特性与未标识的D.grandis没有明显差异.进一步对荧光标识D.grandis在非选择性培养基中经14 d继代培养后的稳定性进行了调查,结果表明:荧光标识的D.grandis在没有抗生素的培养基中经过14 d的继代培养后的荧光活性与没有经过继代培养的荧光标识的D.grandis无显著差异,而且也没有改变荧光标识的D.grandis对γ-射线的抗性.由以上结果认为:成功构建了荧光标识的抗辐射菌D.grandis,荧光标识的D.grandis在非选择培养基中继代培养后仍能表现出良好的结构稳定性.图4表1参18