Substrate-induced changes in microbial community-level physiological profiles and their application to discriminate soil microbial communities

The addition of simple substrates could affect the microbial respiration in soils. This substrate-induced respiration is widely used to estimate the soil microbial biomass, but little attention has been paid to its influence on the changes of community-level physiological profiles. In this study, the process of microbial communities responding to the added substrate using sole-carbon-source utilization （BIOLOG） was investigated. BIOLOG is biased toward fast-growing bacteria; this advantage was taken to detect the prompt response of the active microbial communities to the added substrate. Four soil samples from agricultural fields adjacent to heavy metal mines were amended with L-arginine, citric acid, or D-glucose. Substrate amendments could, generally, not only increase the metabolic activity of the microbial communities, but also change the metabolic diverse patterns compared with no-substrate control. By tracking the process, it was found that the variance between substrate-induced treatment and control fluctuated greatly during the incubation course, and the influences of these three substrates were different. In addition, the application of these induced changes to discriminate soil microbial communities was tested. The distance among all samples was greatly increased, which further showed the functional variance among microbial communities in soils. This can be very useful in the discrimination of microbial communities even with high similarity.     

人工湿地型微生物燃料电池研究进展述评

湿地型微生物燃料电池(Constructed Wetland-Microbial Fuel Cell,CW-MFC)由人工湿地和微生物燃料电池耦合而成,因其具有丰富的微生物种群和较强的电极催化活性,在水质净化和生物产电领域有着良好的应用前景。从CWMFC反应器结构、电极材料及电极布置、填充材料、湿地植物、微生物和运行参数等几个方面对其研究和应用现状进行述评。总体上,大多数CW-MFC系统的产电效果并不理想,普遍净能量回收率小于0.050(kW·h)/kg COD,但在污染物处理去除方面效果显著,COD去除率基本可以达到80%以上。目前,上流式的垂直流运行模式是最合理且常用的运行模式,颗粒状的石墨或者活性炭与金属集电器的组合则是理想的电极材料,较小电极间距、多电极和扩大阴极的电极布置可有效提高系统产电性能,脱水明矾污泥是最具有研究价值的填料。此外,湿地植物会明显提高CW-MFC产电性能,其影响因素包括根际微生物活性、根际分泌物、根际沉积物、径向泌氧、光合作用;湿地植物和电系统还会促进微生物种群增长从而提高系统性能。CW-MFC中的污染物负荷、HRT(大多为3 d)、运行温度(20~40℃)和pH值(7~9)也是提高系统性能的关键因素。总结了未来CW-MFC所面临的挑战及研究方向,包括如何提高产电效率补充能源消耗、新兴污染物的降解及降解机理的研究,以及与其他工艺的联合应用。     

江南丘陵县域农业资源利用与农业结构优化

针对南方红壤丘陵区农业资源利用的现状，以湖南省桃江县为例，应用灰色关联度模型定量分析了农业各部门产值对农业总产值的影响程度。结果发现，近50年来桃江县农业各部门的关联序列为：种植业（0.887 5）>牧业（0.760 2）>渔业（0.675 6）>林业（0.543 3）。种植业和牧业产值的变化对桃江农业总产值的波动起着主导作用。基于历史统计数据，利用灰色预测模型预测了2001~2005年5年内桃江县农业各部门产值的变化趋势。预测结果表明，各部门发展对农业总产值的关联度分别为：种植业（0.611 3）>渔业（0.358 7）>林业（0.347 6）>牧业（0.334 7）。比较两组关联序列可以清楚发现农业产业各部门的发展潜力。结合桃江农业资源和各部门的发展趋势，提出了桃江县农业结构优化调整的方向。     

关于中国农村剩余劳动力数量的估计

本文结合中国农业生产实际，运用农业技术需求法估算了相关年份第一产业劳动力投入量，在此基础上结合第5次人口普查和第一次农业普查资料，估算了中国农村劳动力二、三产业就业量及剩余劳动力数量，并据此提出了相关政策建议。     

沉积物再悬浮对沉水植物生长的影响研究

通过室内模拟实验,研究了沉积物再悬浮对苦草(Vallisneria natans)和马来眼子菜(Potomogeton malaianus)2种沉水植物生长的影响.为期10周的实验发现,有沉积物再悬浮的处理组中,苦草的生物量显著低于对照组中(没有沉积物再悬浮)苦草的生物量;同样,沉积物再悬浮对苦草的分蘖和块茎数也产生了明显的影响;马来眼子菜的生物量和分蘖数同样受到了沉积物再悬浮的影响,但影响程度小于苦草.因此,沉积物再悬浮对沉水植物的生长、繁殖具有的抑制作用,但这种作用因种类不同而有所差异.     

生物法净化低浓度挥发性有机废气的动力学问题探讨

依据对生物膜填料塔净化低浓度甲苯废气过程的生物化学反应类型、过程控制因素和生物膜作用等机理问题的分析研究，定义其为一个以生物膜为有效吸附表面、以活菌体为生物反应活化中心的吸附生物化学反应过程，并据此建立了“吸附生物膜”理论及相应的动力学模式．该模式计算值与实验值之间有较好的相关性（相关系数Ｒ＞０．９５）．结果将为相关的理论研究和实际操作研究提供有益的资料．     

降解甲基对硫磷的节杆菌(Arthrobacter sp.)L4菌株的分离和降解特性研究

从生产甲基对硫磷的山东华阳农药厂污水曝气池中,分离到一株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源生长的细菌L4菌株.经16S rRNA基因序列分析,该菌株被鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.).用气相色谱法和分光光度法分析L4菌株的降解性能,结果表明,L4在5h内对50mg·L-1的甲基对硫磷和对硝基苯酚的降解率分别为85%和98%,对其它有机磷农药也有良好的降解效果.L4的最适培养条件为pH值7、30℃、接种量30%.     

液可清(ACF32)处理垃圾渗滤液的初步实验研究

采用液可清(ACF32)对垃圾渗滤液进行了处理,重点对其感官指标进行了观察测定,初步揭示对气味、颜色、浊度和生物毒性都有较明显的处理效果。     

济南市机动车污染与控制措施研究

针对对机动车污染的现状进行分析，提出加强机动车污染源头的排放控制和建立在用机动车排放控制管理体系是控制济南市机动车污染的有效措施。     

微电解、生物铁技术在染料废水治理中的应用

在处理色度高、含盐量大、可生化性差、组分复杂的染料化工废水中,利用铁床的微电解作用破坏原水中有机物的分子结构及性质,使后续处理中水解酸化的效果更加明显.出水后的COD、色度去除率分别为98.9%,95.0%.