遗传稳定型六六六、甲基对硫磷降解基因工程菌的构建及特性研究

通过转座子介导同源重组的方法,将甲基对硫磷水解酶基因mpd导入到六六六降解菌BHC-A的染色体上, 构建了能同时降解六六六和甲基对硫磷的基因工程菌BHC-A-mpd. 对其生长特性和降解特性的研究表明, 工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别, 生长至对数期A600nm值都可达到2.5;对六六六的降解特性和原始菌株相同, 可在10h内将5mg/L的六六六完全降解. mpd基因在BHC-A-mpd中稳定表达,BHC-A-mpd可以降解多种有机磷类农药.该基因工程菌的构建为六六六和甲基对硫磷复合污染环境的生物修复奠定了基础.     

阔叶林地大气氮化物干沉降速率动态变化研究

以2004年中国科学院红壤生态试验站森林小气候分站气象资料,计算近地面湍流特征参数(U*、θ*和L),采用大叶阻力相似模型计算各种氮化物干沉降速率(Vd),研究了该阔叶林地大气氮化物Vd动态变化.结果表明,1年中大气NO3-粒子/NH4+粒子、HNO3(g)、NO2和NH3的Vd年均值分别为0.216,0.985,0.115,0.274 cm/s;1天中,Vd白天大于晚上,最大值出现在中午11:00~12:00.大气氮化物Vd冬、春季高,夏、秋季低.     

某金属冶炼厂周围居民人发的6种元素含量特征

为研究金属冶炼对人体健康的危害水平,利用原子吸收分光光度计和AFS-930型原子荧光光度计对浙江富阳郊区某金属冶炼厂周围部分人发的6种元素Cu、2n、Pb、Cd、As、Se含量进行了测定.结果表明,研究区居民人发样品中具有较高含量,其中Cu、Zn、Pb和Cd最高含量分别达312、513、700和7.41 μg·g-1, As和Se最高量达10.08和0.85 μg·g-1.人发中Cu、Zn、Pb、Cd、As含量呈明显相关关系,这在一定程度上反映了人发中元素污染程度的相似来源可能是小高炉冶炼.不同年龄的人发元素含量分析表明,40岁以上人发中Cu、Pb、Cd、As平均含量高于40岁以下约2倍;不同性别的人发元素含量分析表明, Cu、Zn、Cd、Se没有多大差别, Pb和As表现为男性略高于女性,但是经统计检验各元素在年龄和性别差异上均不显著.     

丛枝菌根真菌与复硝酚钠在番茄育苗中的应用

研究了温室盆栽条件下接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌以及添加复硝酚钠稀释液对番茄育苗的影响.结果发现,在灭菌条件下接种AM真菌处理番茄根系AM真菌侵染率自2周起即保持在45%左右,且其地上部生物量在3周后一直显著高于不接菌对照(P<0.05),在接菌基础上添加1.8%复硝酚钠不同倍数(1×106、5×106和10×106)稀释液对番茄生长具有一定促进作用,其中以稀释5×106倍效果最佳;育苗6周后将对照、接种AM真菌处理以及在接菌基础上添加1.8%复硝酚钠5×106倍稀释液的幼苗各2株分别移栽到未灭菌土壤中,继续培养16周后发现,对照苗被土著AM真菌侵染,但结实率为0;菌根化苗AM真菌侵染率与土壤碱性磷酸酶活性均显著升高(P<0.05),番茄结实率达到50%;添加复硝酚钠稀释液的菌根化苗AM真菌侵染率显著高于普通菌根化苗(P<0.05),且与对照苗相比,土壤pH显著降低、电导率显著升高(P<0.05),番茄结实率达到75%.结果表明,接种AM真菌对番茄育苗具有较好的促进作用,在接菌基础上添加1.8%复硝酚钠5×106倍稀释液对番茄幼苗生长和移栽后结实均具有更好的促进效果,具有推广应用价值.     

秸秆掩埋还田对黄淮海平原耕层土壤温度及作物生长的影响

通过大田试验,研究了作物秸秆行间掩埋配施不同类型氮肥（矿质化肥和鸡粪）下耕层土壤温度的变化及对作物生长的影响。结果表明,秸秆还田初期配施氮肥对秸秆有激发效应,能提高耕层的土壤温度,提高幅度受大气温度、降水的影响。秸秆行间掩埋配施质量分数为16%总氮的鸡粪和24%总氮的化学氮肥耕层土壤的增温效果明显,土壤温度分别上升0.7和0.8℃。秸秆行间掩埋还田对作物生长的影响因作物类型和生育期而异,从不同生育期来看,作物前期的生长受秸秆行间掩埋还田的影响最大。从作物类型来看,配施质量分数为8%、16%、24%总氮的鸡粪,拔节期冬小麦的生物量低于对照38.7%、29.4%和27.9%,3个处理分别与对照差异显著（P〈0.05）,玉米没有差异。秸秆行间掩埋配施质量分数为8%、16%、24%总氮的矿质氮肥,拔节期冬小麦的生物量低于对照25.7%、30.9%和14.1%,配施低、中量化学氮肥与对照差异显著（P〈0.05）;各处理玉米生物量高于对照0.9%、50.8%和19.8%,配施中量化学氮肥与对照有明显差异（P〈0.05）。     

4种温度条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的吸附特征

在200、400、600和800℃条件下利用稻草厌氧热解制备稻草生物质炭,测定稻草炭的矿物结构、表面性质和元素组成,研究稻草炭对废水中环丙氨嗪的吸附特征,为环丙氨嗪废水处理和农作物秸秆的资源化利用提供参考.结果表明,稻草炭含有石英、方解石和氯化钾晶体等矿物成分,主要元素为C、O、Si.傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和比表面积测定结果表明,稻草炭具有明显的多孔结构和丰富的含氧有机官能团,高温制备(≥600℃)的稻草炭比表面积较大.随着烧制温度的增加,稻草炭对环丙氨嗪的吸附量明显增加.Langmuir方程拟合得到200、400、600和800℃条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的最大吸附量分别为4 200、6 365、144 865和167 084 mg· kg-1,接近于商品活性炭的最大吸附量(177 305 mg·kg-1),600和800℃条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的最大吸附量分别是等量稻草秸秆的16.8和20.1倍.稻草炭对环丙氨嗪的吸附过程符合一级动力学方程,环丙氨嗪初始质量浓度为100和200 mg·L-1时,高温制备的稻草炭达到吸附平衡的时间分别为5和8h左右.环丙氨嗪初始质量浓度为500 mg·L-1时,pH值为5～ 10范围内,支持电解质为1～100 mmol·L-1 NaNO3条件下,环丙氨嗪在600和800℃制备的稻草炭上的吸附没有受到pH值和离子强度的明显影响.     

施用尿素和硫酸铵对红壤硝化和酸化作用的影响

通过室内恒温培养试验,研究施用CO(NH2)2和(NH4)2SO4对初始pH值分别为5.14、4.77和4.34的红壤酸化速率和硝化速率的影响。结果表明,施用CO(NH2)2显著增加了3种红壤的硝化速率,从而显著加速土壤酸化。培养结束时,3种红壤pH值较培养过程中最高值分别下降2.14、1.23和0.56。施用(NH4)2SO4抑制了初始pH<5.0的2种红壤的硝化作用,从而显著降低这2种红壤的硝化速率和酸化速率,但显著增加了初始pH>5.0红壤的硝化速率,对其酸化速率则未见显著影响。3种红壤的酸化速率与硝化速率间存在显著线性相关关系。硝化作用是导致农田红壤pH值下降的主要原因之一,但不同氮肥对红壤硝化速率和酸化速率的影响不同。     

温度变化对磷在水稻土肥际微域中迁移和转化的影响

以湖北潜江水稻土为研究对象,研究了温度变化对所施磷肥在水稻土肥际微域迁移转化的影响。实验采用室内土柱培养法,将磷酸二氢铵单施或与草酸配施后置于5℃、20℃和35℃的温度条件下,分别培养60 d或120 d后,对水稻土肥际微域内水溶性磷、有效磷及酸溶性磷的含量和分布进行了研究。结果表明：不同形态磷在水稻土肥际微域中的迁移距离均较短,单施磷酸二氢铵在5℃和20℃下肥际微域中不同形态磷迁移距离相近,均为50 mm左右,培养时间延长对迁移距离无显著影响,但在这两种培养温度下配施草酸时随着培养时间的延长,磷的迁移距离有所增加。当温度进一步升高至35℃时,配施草酸与否磷的迁移距离均比中低温条件下迁移距离减小,仅为42.5 mm左右。肥际微域中水溶性磷、有效磷和酸溶性磷含量均随着距施肥点距离的增加而显著降低。随着培养温度的升高,肥际微域水溶性磷和有效磷含量和累积量逐渐减少,但酸溶性磷含量基本呈增加趋势。同一温度下,随培养时间延长,各形态磷含量和累积量也逐渐减少。不同温度下配施草酸均能增加肥际微域内水溶性磷和有效磷的累积量。但是随着温度升高,配施草酸与否施磷后肥际微域水溶性磷和有效磷含量和累积量均有显著下降,表明温度升高施入土壤的磷的有效性下降,配施草酸对于减缓升温对磷的固定没有明显影响,但是同一温度下配施草酸可以增加肥际微域水溶性磷和有效磷的含量和累积量。肥际微域可以作为研究磷肥施入土壤后迁移转化及有效性变化的窗口,但是肥际微域中磷的变化对土体磷植物有效性的影响程度还需要进一步通过小区或大田试验进行研究。     

林地大气氮沉降通量观测对比研究

以中国科学院红壤生态实验站森林微气象分站阔叶林为研究对象,采用穿透雨量法和微气象学推论法对该阔叶林地大气氮沉降通量进行了对比研究.结果表明,穿透雨量法观测2006年10月～2007年9月林地NH4+-N干沉降通量为37.66kgN/(hm2.a),NO3--N干沉降通量为18.53kgN/(hm2·a),其中NH4+-N是氮化物干沉降的主要贡献者,占总干沉降的67.0％.该研究方法所得结果与微气象学方法观测结果具有较好的一致性,表明穿透雨量法估算林地氮干沉降通量具有一定的可靠性.微气象学法与穿透雨量法观测结果共同说明研究地大气氮沉降量较高,过量的氮输入对研究地生态系统的影响值得关注.     

大冶矿区土壤-蔬菜重金属污染特征及健康风险评价

对大冶铜绿山、铜山口矿区和非矿区的土壤、蔬菜重金属污染特征进行了分析,利用单因子污染指数及内梅罗综合污染指数法评价了土壤环境质量,并进一步分析了蔬菜重金属暴露接触对当地居民的健康风险.结果表明,矿区附近蔬菜地土壤均受到不同程度上的重金属污染,尤其是Cu和Cd的污染.非矿区蔬菜地土壤受到重金属的中度污染,主要是Cd污染.矿区蔬菜中Pb和Cd的含量均超过中国食品安全卫生标准,非矿区部分蔬菜中Pb和Cd的含量超标.矿区居民食用各种蔬菜均会产生Pb和Cd的健康风险.青少年儿童食用蔬菜比成年人更易受到重金属的危害.