蚯蚓对城镇污泥堆肥过程中微型动物群落演替的影响

采用实验对比和除趋势对应分析（DCA）等方法,以城镇污泥中的微型动物为对象,研究蚯蚓对堆肥过程微型动物群落演替的影响.结果表明,蚯蚓仅影响微型动物群落数量,对演替进程无明显影响.堆肥过程微型动物群落演替可分为3个阶段：第1阶段（0~10 d）,固着类纤毛虫为优势类群阶段,该阶段微型动物变化多受限于环境的改变,蚯蚓影响较小;第2阶段（10~30 d）,固着类纤毛虫和轮虫向肉足虫和线虫为优势类群的过渡阶段,该阶段蚯蚓对线虫数量有一定的限制;第3阶段（30 d后）,肉足虫和线虫为优势类群阶段,该阶段蚯蚓对有壳肉足虫的增长产生了明显的抑制作用.群落多样性指数结果显示,蚯蚓在第1和第2阶段作用不明显,在第3阶段增加了微型动物的多样性和均匀度,减小了优势物种的优势程度.对固着类纤毛虫的同化作用是蚯蚓稳定堆肥环境、促进有机质降解的重要因素.     

以藻类群落结构分析苏州河的水体污染

1989年春季,笔者对苏州河上海河段的藻类种类进行了调查,并以藻类群落结构中只适应于非严重污染水中生长的硅藻的种类数目,应用生物统计方法,来评价苏州河不同河段的水体污染状况。结果表明,这种方法在本课题的研究中是可行的,所得的调查结果与上海市环境监测中心公布的结果相似。一、研究方法根据苏州河上海河段两岸功能区分布,设置有一定代表性的6个采样点,即安亭(Ⅰ)、黄渡(Ⅱ)、华漕(Ⅲ)、北新泾桥(Ⅳ)、江宁路桥(Ⅴ)和四川路桥(Ⅵ)。各采样点间的河段间距     

南极冰川下发现古老种群

科学家在南极洲冰川数百米下与世隔绝的黑暗世界里发现了一个存活了近200万年的古微生物群落。这些微生物生活在黑暗的、无氧的冰冷环境中,从硫磺和铁中汲取能量。这一发现为冰封的地球中存在生命的理论提供了有力的证据。火星和木卫二（木星的卫星之一）都有一层冰盖,科学家一直相信木卫二冰盖底下可能有水和生命。一些地质学家认为,8亿年前的地球虽是一颗完全冰封的星球,但仍有生命存活。     

浑河流域鱼类群落特征及其与环境因子的关系

流域水生态调查是对受损的流域水生态系统进行恢复的基础。以浑河流域为例,对全流域62个采样点的鱼类群落进行调查。共采集并鉴定出鱼类34种,隶属于7目10科29属。其中,鲤科鱼类个体数占比最高(88.5%),鳅科次之(6.7%)。依据鱼类群落组成的相似性,利用聚类分析将62个采样点分为3组：组Ⅰ主要分布于浑河上游;组Ⅱ主要分布于浑河中游的各支流;组Ⅲ主要分布于浑河中下游的干流及各支流。指示物种分析结果显示：组Ⅰ指示物种为洛氏鱥、北方条鳅、北方花鳅和中华多刺鱼;组Ⅱ指示物种主要为鲫、麦穗、宽鳍鱲等中度耐污种;组Ⅲ指示物种为餐条。典型对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果表明：影响浑河流域鱼类群落结构的主要环境因子为海拔、河流等级、悬浮物(SS)浓度、森林用地比例、农业用地比例和总溶解性固体(TDS)浓度。     

昆明主城合流污水调蓄池截污效能模拟

为评估昆明市计划首批建设二环路内16座合流污水调蓄池(规模为21.3×104 m3)的环境效益,采用构建降雨径流管理模型(SWMM)模拟调蓄池的运行情况,对其截污效能进行分析. 结果表明,2008年的113场降雨中,调蓄池共截流污水量1 868.73×104 m3,COD_Cr、TN、TP污染负荷的截流量分别为5 195.28、810.76、68.78 t,污水截流量占合流污水溢流量的11.18%. 昆明主城调蓄池是在充分利用和衔接已建、在建的排水管网收集系统和污水处理设施的基础上设计的,调蓄池效能受既定配套条件、场地、降雨特征等的多重影响,建议加大调蓄池和污水处理厂的联动性,并采取集中调蓄截流为主、分散式面源治理为辅的策略,综合防治初期雨水径流污染和合流污水溢流污染.      

负载铵态氮对生物炭钝化土壤中镉性能的影响

设置室内土壤试验和模拟吸附试验,以探究负载铵态氮对生物炭钝化镉能力的影响,并研究负载铵态氮影响生物炭钝化土壤中镉能力的机理.结果表明,相较于仅施加生物炭和生物炭/氯化铵混施的土壤,施加负载铵态氮的生物炭可以显著降低土壤中二乙三胺五乙酸提取态镉的含量约19.20%和23.34%(P<0.05).模拟吸附实验结果指出,负载铵态氮使生物炭对低浓度镉(0.10mg/L)的吸附能力显著提高约11.70%(P<0.05),这是由于负载铵态氮可以减弱生物炭的疏水性并显著提高其比表面积和微孔总体积约14.82%和25.00%(P<0.05).施加负载铵态氮的生物炭可以改善土壤微生物生境、驱动微生物群落结构改变并刺激Paenibacillus属和Bradyrhizobium属等功能微生物富集,这亦是负载铵态氮提高生物炭钝化土壤中镉能力的重要原因.负载铵态氮可以提高生物炭钝化土壤中镉的能力,负载铵态氮的生物炭是一种极具潜力的土壤调理剂.     

土霉素对SBR系统细菌的抑制效应与机制研究

基于SBR系统,从脱氮过程、化学需氧量(COD)的去除过程、胞外聚合物(EPS)的总量变化过程、比呼吸速率(SOUR)的变化过程及微生物群落的变化等多个角度出发,较系统地研究了不同浓度土霉素对SBR系统的冲击作用.结果表明,由于土霉素(OTC)的作用,系统氨氮去除率从空白对照组的99.0%分别下降至77.2%(OTC 1 mg·L~(-1))、47.4%(OTC 5 mg·L~(-1))及10.0%(OTC 10 mg·L~(-1)).此外,高浓度土霉素(10mg·L~(-1))引起EPS分泌量和异养菌SOUR分别下降至空白组的44.3%和41.2%.由高通量分析可得,由于高浓度土霉素(5 mg·L~(-1)以上)的作用,活性污泥中微生物的多样性显著下降,且微生物的群落结构也发生显著变化.属层面的分析可得,高浓度土霉素(5 mg·L~(-1)以上)反应器中的部分氨氧化菌,如Nitrospira和Nitrosomonas均受到了抑制.     

铁屑对菊芋秸秆与猪粪共消化的强化效果及机制分析

零价铁可以强化厌氧消化过程,铁屑是一种廉价易得的零价铁。为评估铁屑在菊芋秸秆与猪粪共消化系统中应用的可行性,以中温批式厌氧消化为基础,在菊芋秸秆与猪粪共消化系统中添加不同浓度(0、2%、6%、10%、14%)的铁屑(粒径4 mm),探讨其对厌氧消化的强化效果及机理。结果表明：(1)铁屑的添加提高了菊芋秸秆与猪粪共消化系统的产甲烷性能,当添加浓度为6%时,累积甲烷产量最高,为389.67 mL/g(以挥发性固体计),较未添加铁屑的对照(CK)提高了22.39%;且该处理具有较好的经济效益。(2)微生物分析显示,与CK相比,细菌类群中,具有水解酸化功能的DMER64和嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)以及与产甲烷菌存在互营关系的unclassified＿Synergistaceae、Syner-01和unclassified＿Anaerolineaceae等类群的相对丰度在添加铁屑各处理样品中较高;古菌类群中,添加铁屑各处理样品中的乙酸营养型古菌类群甲烷丝菌属(Methanothrix)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度较高。同时,铁屑的添加还通过促进参与种间直接电子传递(DIET)微生物(unclassified＿Anaerolineaceae、Methanothrix和Methanosarcina)的富集,强化微生物间的电子传递,这可能是甲烷产量增加的主要原因之一。(3)代谢组学分析发现共66种代谢物可能与铁屑添加有关,且铁屑的添加影响了共消化系统的代谢途径,差异代谢物主要富集在次生胆酸生物合成(Secondary bile acid biosynthesis)、细菌趋化性(Bacterial chemotaxis)、ABC转运蛋白(ABC transporters)、色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢(Alanine、aspartate and glutamate metabolism)等代谢通路。研究显示,铁屑的添加可以通过加速发酵启动、提高微生物活性、强化微生物间的DIET和促进关键代谢过程等来提升共消化性能。     

配施硝化抑制剂对增氧灌溉稻田土壤氮素变化动态及微生物群落结构的影响

为探讨配施硝化抑制剂对增氧灌溉稻田土壤的氮素变化动态和生物群落的影响,以中浙优8号为材料,设常规淹水灌溉(CF)、微纳米气泡水增氧灌溉(MB)和微纳米气泡水增氧灌溉下配施硝化抑制剂(MBNI)这3个处理.研究配施硝化抑制剂对增氧灌溉稻田土壤NH4+-N、NO3--N含量、表观硝化率的影响以及细菌群落多样性特征及其与土壤化学性质的相关性.结果表明,增氧灌溉处理(MB和MBNI)较淹水灌溉处理(CF)增加了灌溉水溶解氧浓度、提高了土壤pH和氧化还原电位(Eh),显著提高土壤NH4+-N含量.MBNI处理与MB处理相比,土壤pH升高,且在施入氮源后短时间内降低NH4+-N含量,增加土壤后期NO3--N含量;增氧灌溉处理(MB和MBNI)较淹水灌溉处理(CF)能够提高土壤细菌多样性和丰富度,显著增加了Proteobacteria(变形菌门)、Nitrospirota(硝化螺旋菌门)的相对丰度、降低了Bacteroidota(拟杆菌门)的相对丰度,而MBNI处理较MB处理降低其多样性和丰富度,显著抑制了Nitrospirota的相对丰度.相关性分析表明,土壤化学性质与细菌群落结构显著相关.综上,增氧灌溉下配施硝化抑制剂能能够提高土壤供氮能力,提高土壤无机氮含量,改善土壤化学性质,影响微生物群落多样性和丰富度从而优化微生物群落结构.     

增温和降水变化对旱作农田土壤细菌群落结构和功能的影响

设置对照(CK),增温(W),降水量增加(+P30),降水量减少(-P30),增温和降水量增加(W+P30)和增温和降水量减少(W-P30)6个处理,开展了增温和降水变化对旱作农田土壤细菌群落结构和功能影响的田间试验.采用宏基因组测序研究不同处理下土壤细菌群落的组成、多样性、网络结构和代谢功能特征.结果表明,W和W+P30处理显著增加了α变形菌纲的相对丰度,W+P30处理显著增加了绿弯菌门未定名属的相对丰度,W、+P30、W+P30和W-P30处理显著降低了放线菌门未定名属的相对丰度.+P30处理显著提高了Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数,但W-P30处理显著降低了细菌的α多样性指数.增温、降水变化及其交互对细菌群落β多样性的影响存在显著差异.W、+P30、W+P30和W-P30处理的复杂性和连接性高于CK,但-P30处理的相关参数低于CK.W、-P30和W+P30处理增加了连接节点的数量,但+P30和W-P30处理没有增加连接节点的数量.W处理显著增加了循环系统的相对丰度,+P30处理显著降低了外源物质降解和代谢的相对丰度,-P30处理显著降低了排泄系统的相对丰度,W+P30处理显著降低了核苷酸代谢的相对丰度.增温、降水变化(降水量增加或减少)及其交互作用对小麦田土壤细菌群落结构和代谢功能有显著影响.