北固山湿地土壤氮磷的空间分布特征

镇江北固山湿地是一以芦苇(Phragmites australis)和虉草(Phalaris arundinacea L.)为优势植物的滨江湿地,土壤中氮磷空间分布对了解湿地水体的富营养化具有重要意义.在北固山湿地的典型区域内布点采样,对土壤中氮磷进行分析,研究了湿地土壤氮磷水平变异性及氮磷在不同植被区土壤中的空间分布规律.结果表明:北固山湿地全氮主要分布在0～60 cm土壤层,表层土壤中全磷质量分数显著高于下层土壤.土壤各层次全磷的水平变异性普遍高于全氮,尤其在20～40 cm土壤层全磷的变异系数达到52.34%,说明氮素在各层次分布相对均匀.植被类型对土壤中氮磷的空间分布有较大影响,虉草区各土壤层全氮、全磷质量分数均高于芦苇区,其0～20 cm和20～40 cm土壤层全磷质量分数亦高于空地.受污水排放、内江水冲洗等作用,污染空地及三个排污口全氮、全磷质量分数分别呈现不同的空间变化规律.研究结果为湿地生态恢复和生态清淤提供参考.     

土壤重金属镉、铅及其复合污染对羊蹄(Rumex japonicus Houtt)生长及其抗性生理指标的影响

为探究重金属Cd、Pb及其复合污染对植物的生长及生理的影响,选用乐安河湿地优势乡土植物羊蹄(Rumex japonicus Houtt),采用室内土培盆栽实验,分别设置不同的Cd、Pb单因素及其双因素复合污染水平,研究羊蹄的生物量、株高等生长指标及植物组织中丙二醛(MDA)、可溶性糖等抗性生理指标的变化特性。结果表明:随着Cd、Pb污染胁迫浓度的增加以及胁迫时间的延长,羊蹄的生物量及株高均受到显著(P0.05)抑制,且Cd+Pb双因素复合污染胁迫的抑制作用大于单因素Pb或Cd的污染胁迫;羊蹄植物组织中的MDA含量及可溶性糖含量随Cd、Pb污染胁迫强度的增加及胁迫时间的延长显著增加(P0.05);在盆栽土壤中单因素Cd或Pb的高浓度胁迫下,羊蹄的自我调控能力显著增强(P0.05),MDA含量下降。不同污染水平的单因素Cd、Pb及Cd+Pb双因素复合污染胁迫对羊蹄可溶性糖含量的影响均存在显著性(P0.05)差异。     

Enhanced nitrogen removal and microbial analysis in partially saturated constructed wetland for treating anaerobically digested swine wastewater

Anaerobically digested swine wastewater was treated by a novel constructed wetland. Tidal operation was better for total nitrogen removal than intermittent flow. Mechanism of nitrogen removal by biozeolite-based constructed wetland was discussed. Simultaneous nitrification and denitrification were determined in zeolite layer. Nitrogen removal of wastewater containing high-strength ammonium by the constructed wetlands (CWs) has been paid much attention. In this study, the ability of a partially saturated CW to treat anaerobically-digested decentralized swine wastewater under varying operating parameters from summer to winter was investigated. The partially saturated CW achieved better NH₄⁺-N and TN removal by tidal flow than intermittent flow. With surface loading rates of 0.108, 0.027, and 0.029 kg/(m²·d) for COD, NH₄⁺-N, and TN, the partially saturated CW by tidal operation achieved corresponding removal efficiencies of 85.94%, 61.20%, and 57.41%, respectively, even at 10°C. When the rapid-adsorption of NH₄⁺-N and the bioregeneration of zeolites reached dynamically stable, the simultaneous nitrification and denitrification in the aerobic zeolite layer was observed and accounted for 58.82% of the total denitrification of CW. The results of Illumina high-throughput sequencing also indicated that nitrifiers (Nitrospira and Rhizomicrobium) and denitrifiers (Rhodanobacter and Thauera) simultaneously existed in the zeolite layer. The dominant existence of versatile organic degraders and nitrifiers/denitrifiers in the zeolite layer was related to the removal of most COD and nitrogen in this zone. The contribution of the possible nitrogen removal pathways in the CW was as follows: nitrification-denitrification (86.55%)>substrate adsorption (11.70%)>plant uptake (1.15%)>microbial assimilation (0.60%).     

三段式硝化型生物接触氧化反应器的启动及特性

采用实际生活污水,研究了三段式串联的硝化型生物接触氧化反应器的挂膜启动及各段的硝化特性.试验结果表明:利用中间沉淀池出水作为生物接触氧化反应器的进水进行自然挂膜,在无需投加接种污泥的情况下,20d挂膜成熟,NH4+-N的去除率达到98%以上.反应器中随着沿程推流,三段的生物量和生物膜厚度逐渐降低,最大的生物量和生物膜厚度分别为1271.25mg/L和119.45μm.分析各段的硝化特性,发现三段在低温15℃条件下仍具有较高的比硝化速率,并且在同一温度下(15,23,32℃),第2、3段的比硝化速率均大于第1段.针对上述现象,根据比耗氧速率SOUR粗略估计了AOB和NOB在各段中的相对比例.3段AOB的百分比分别为(25.64+4.89)%, (34.59+5.02)%, (42.50+1.57)%,而NOB的百分比为(23.52+3.35)%, (39.65+4.26)%, (40.69+2.19)%. 此外,系统运行125d的FISH结果表明,3段的微生物菌群分布确实存在差异.与第1段相比,后2段的AOB和NOB更容易成为优势菌.     

团头鲂谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆及其在氨氮胁迫中的表达分析

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)是一类多功能蛋白家族,主要参与解毒和抗氧化防御过程。为了研究GST在团头鲂(Megalobrama amblycephala)肝脏解毒过程中的作用,克隆并分析了团头鲂1个谷胱甘肽S-转移酶基因(命名为MaGST)cDNA序列,采用实时荧光定量PCR研究了其在氨氮胁迫下的表达规律。MaGST包含1个长218个氨基酸的完整开放阅读框,具有GST蛋白家族的保守碱基和保守结构域。通过MEGA 5.0软件分析系统进化树发现,团头鲂GST与其他动物mu型GST聚为一簇,表明团头鲂GST属于mu型GST。荧光定量PCR结果显示MaGST基因在团头鲂各组织中均有表达,在肝脏和鳃中表达量最高,肌肉中表达量最低,同时在氨氮胁迫过程中该基因在肝和鳃中的表达规律相似,均在胁迫期间表达量显著上调;氨氮胁迫24 h时鳃和肝组织均存在组织损伤。研究结果提示在团头鲂肝脏和鳃组织中GST基因参与了氨氮胁迫的解毒过程。将该基因的编码区重组到p ET-21(a+)载体后在大肠杆菌中得到诱导表达,重组MaGST的GST活力为(10.36±0.68)U·mg~(-1)蛋白。     

卡扣式机械连接预应力实心方桩承台节点力学性能有限元分析

介绍了一种新桩型-卡扣式机械连接预应力混凝土实心方桩,然后针对卡扣式机械连接预应力混凝土实心方桩和承台处节点试验中没有考虑的因素进行了数值模拟分析,包括预应力方桩配箍率、增加的普通钢筋配筋率以及不同有效预应力等因素,以探究这些因素对预应力方桩承台节点力学性能的影响。研究结果表明:不同箍筋间距对节点的水平最大承载能力影响较小;箍筋间距越小,对混凝土的约束能力就越大,节点水平承载力的下降段越平缓;箍筋间距越大,水平承载力的下降段越陡峭,刚度退化越快。提高有效预压应力可以提高节点处的水平承载能力;有效预应力越大,桩身会发生更大的损伤,有效预应力越小,承台会发生更大的损伤;增加普通钢筋,能有效改善预应力方桩的延性和水平承载能力;使用大直径钢筋能增加节点的锚固性能,桩身承受更多的损伤。数值模拟成果可为卡扣式机械连接混凝土实心方桩的后期改进和应用推广提供可靠的依据。     

喷雾冷凝法制备高性能乳酸菌微胶囊

活菌制剂进入动物消化道后由于经受胃酸、胆盐以及消化酶等的作用而造成活性丧失及肠道定殖困难是目前乳杆菌制剂应用的瓶颈问题.本研究通过喷雾冷凝法制备干酪乳杆菌微胶囊以增强乳杆菌在人体的益生功能.选用不同浓度的海藻酸钠溶液与氯化钙溶液作为壁材,考察喷雾冷凝法制备乳杆菌微胶囊的包埋率、胃肠道释放等情况.通过比较微胶囊的包埋率和粒径分布的效果后,选择海藻酸钠浓度为2%、氯化钙浓度为3%的芯壁材(包埋率最高达95.80%)制备干酪乳杆菌微胶囊.初始活菌数为109cfu/mL的乳酸菌微胶囊经模拟人体胃液处理3 h后,仅有24.17%的活菌溢出,证明微胶囊处理后的乳杆菌能够抵抗较低pH值及胃蛋白酶的作用.之后将微胶囊置入模拟人体肠液中,60 min后微胶囊释放率达到84.22%,表明上述方法制备的乳杆菌微胶囊能够在肠道中释放定殖并发挥其益生作用.进一步研究表明,添加变性淀粉作为益生元,能够增强乳酸菌微胶囊的耐酸性能,并且在肠液中释放后活菌出现继续增殖的现象.上述研究结果为选择高效保护剂应用喷雾冷凝法制备乳酸菌微胶囊奠定了研究基础.     

某厂金属铜管加工废气处理方法的研究

我国对于大气污染物的排放给予了高度的重视,规定生产中的污染物必须达标排放。对某厂酸洗车间产生的以酸雾和氮氧化物为主的废气采用高效局部排气罩加以集中收集,设计了净化吸收系统,使经过处理的废气达到“大气污染物综合排放标准”中的二级排放要求,并在设计中充分考虑了系统的节能,收到了良好的环保效果。     

山东省O3污染概况及预报效果评估

对山东省各市2018—2021年的O₃污染特征进行了分析,并对2021年5—9月O₃污染较重月份空气质量模型的O₃预报结果进行了分析评估。结果表明:山东省2018—2021年O₃-8 h第90百分位数(O₃-8 h-90per)先升高后降低,O₃污染呈现波动变化,污染月主要集中在5—9月,并呈现内陆高、沿海低,中北部高、南部低的空间分布特征。集合预报模式对O₃模拟效果最好,预测结果与O₃监测值的相关性最大、偏差最小,但较难预测出O₃的峰值浓度,易漏报O₃重度污染。WRF-Chem、CMAQ、CAMx、NAQPMS对O₃的模拟效果比集合预报稍差,CMAQ、CAMx存在系统性偏低的情况,但对优级别的模拟效果明显好于其他模式;WRF-Chem、NAQPMS存在系统性偏高的情况,WRF-Chem能较好地模拟出O₃超标日,对中度、重度日的24h级别准确率分别达94.08%、100%,对O₃超标预报尤其是中至重度污染的预测预报有重要指导意义。     

中国四种土壤跳虫对重金属汞的响应

为了研究汞(Hg)对不同种类跳虫的毒性效应,将曲毛裸长()(Sinella curviseta)、四刺泡角()(Ceratophysella duplicispinosa)、小原等节()(Proisotoma minuta)、茉莉花长角()(Entomobrya sp.)4种中国优势跳虫物种分别暴露于Hg的6个浓度组中进行24 h,72 h-LC50急性毒性实验,利用Bliss法测得其4种跳虫的24h LC50分别为92.42、36.85、34.93、47.56 mg·L-1,其95%置信区间分别为68.57~168.6、29.61~43.53、25.57~44.94、34.33~65.11 mg·L-1;72 h的LC50为21.92、20.17、18.44、15.99 mg·L-1,其95%置信区间分别为16.18~29.82、6.64~29.81、13.87~26.45、10.03~21.37 mg·L-1。将小原等节()和茉莉花长角()分别暴露于Hg的6个相对较低浓度组中进行28 d生存繁殖实验,得到成虫存活数量和幼虫繁殖及生存数量。结果表明,4种跳虫中茉莉花长角()和曲毛裸长()对汞有较强的耐受性,小原等节()次之,四刺泡角()较弱。此外,小原等节()在Hg2+浓度为0.05 mg·L-1范围左右条件下有低剂量刺激效应。