热解温度和时间对香蒲生物炭性质的影响及生态风险评估

以典型湿地挺水植物香蒲(Typha angustifolia)为原料,采用慢速限氧热解法在200～500℃下分别热解2 h和6 h制备香蒲生物炭(TBCs),探究热解温度和热解时间对TBCs基本性质的影响,同时以微生物大肠杆菌HB101(E.coli HB101)和农作物油葵(Helianthus annuus)种子为受试生物,初步评估了其生态风险.结果表明,热解时间2 h和6 h对TBCs的性质无明显影响,而热解温度显著影响TBCs的性质.随热解温度的升高,TBCs产率降低;碳(C)和灰分含量增加,氢(H)和氧(O)含量逐渐降低;pH显著增加;表面孔隙结构增加;含氧官能团减少,芳香化程度增加;养分元素总磷(TP)和钾(K)含量显著增加.TBCs中溶解性有机质(DOM)的主要组分为腐殖酸类物质和富里酸类物质,随热解温度升高,腐殖酸类物质含量降低,富里酸类物质含量升高.所有TBCs对E.coli HB101生长和油葵种子萌发无显著影响,表明实验条件下TBCs无潜在生态风险.本研究为湿地废弃生物质资源化利用提供了一种新途径,同时也为筛选适用于贫瘠土壤改良的BC改良剂提供了重要的理论依据.     

黑土真菌群落互作及其与梯度有机质碳分子结构的关系

真菌在土壤有机质积累、转化以及养分循环中发挥着重要功能.本文利用高通量ITS扩增子测序和固态¹³C核磁共振波谱技术,比较低有机质(2%～5%)和高有机质(7%～9%)条件下,土壤真菌各类群间的互作关系及其与有机碳官能团结构的联系.¹³C-NMR分析结果表明,O-Alkyl C占总有机碳的比例随着有机质含量的升高而增大(25.8%～35.9%).有机质含量越高,A/A-O(Alkyl C/O-Alkyl C)越小,有机质分解程度越低.真菌群落中粪壳菌纲(Sordariomycetes, 14.33%～28.17%)和被孢毛霉菌纲(Mortierellomycotina, 7.32%～23.14%)为优势类群,其相对丰度均随着土壤有机质含量的升高而显著增加(P<0.05).网络分析结果表明,相比高有机质土壤,低有机质土壤中真菌生态网络的节点数、连接数和平均聚类系数较小,真菌互作关系更简单,且真菌与有机碳官能团联系更紧密,尤其与LOC联系更紧密.随机森林模型显示LOC对低有机质土壤真菌互作关系的解释量最高(10%),其次是难分解碳组分(ROC...     

杭州秋季大气VOCs变化特征及化学反应活性研究

2017年9月1日至11月30日采用Syntech Spectras GC955在线气相色谱仪对杭州市不同功能区大气环境中的挥发性有机化合物(VOCs)进行了在线连续监测,分析了不同功能区VOCs及各组分的体积分数、日变化规律及大气化学反应活性。结果显示,下沙周边工业区总VOCs浓度整体高于朝晖周边居民区,其中夜间更为显著。烷烃和芳香烃浓度在夜间时段工业区较居民区高得更为明显,其中芳香烃组分表现尤为突出,2个功能区烯烃体积分数相差不大。杭州市主要VOCs体积分数总体上在国内处于中间水平。不同功能区烷烃和芳香烃均呈现夜间浓度高于白天的日变化特征,居民区各VOCs组分日变化基本呈现双峰结构,工业区烷烃和芳香烃体积分数日变化呈现单峰结构,烯烃体积分数没有明显的日变化特征。不同功能区中芳香烃对臭氧生成潜势贡献最大,烯烃次之,烷烃贡献最小。下沙周边工业区大气化学活性(尤其是芳香烃组分)较朝晖周边居民区强。同种VOCs物质在不同功能区对臭氧生成潜势的贡献大小不同,但关键贡献物质均为低碳烷烃、低碳烯烃及苯系物。     

鞍山市空气颗粒物中酞酸酯的季节变化与功能区差异

采用气相色谱-质谱仪(GC-MS)对辽宁省鞍山市空气颗粒物中15种酞酸酯夏季和冬季的浓度进行了分析测定,研究了酞酸酯污染水平的季节变化,不同功能区酞酸酯浓度的差异,以及DBP和DEHP在夏冬两季中的污染特点,将鞍山市夏冬两季酞酸酯的浓度与国内外部分城市进行了比较,分析了产生上述结果的原因,基本说明了鞍山市空气颗粒物中酞酸酯的污染状况。     

Using experimental reintroductions to resolve the roles of habitat quality and metapopulation dynamics on patch occupancy in fragmented landscapes

Declines of species in fragmented landscapes can potentially be reversed either by restoring connectivity or restoring local habitat quality. Models fitted to snapshot occupancy data can be used to predict the effectiveness of these actions. However, such inferences can be misleading if the reliability of the habitat and landscape metrics used is unknown. The only way to unambiguously resolve the roles of habitat quality and metapopulation dynamics is to conduct experimental reintroductions to unoccupied patches so that habitat quality can be measured directly from data on vital rates. We, therefore, conducted a 15-year study that involved reintroducing a threatened New Zealand bird to unoccupied forest fragments to obtain reliable data on their habitat quality and reassess initial inferences made by modeling occupancy against habitat and landscape metrics. Although reproductive rates were similar among fragments, subtle differences in adult survival rates resulted in λ (finite rate of increase) estimations of <0.9 for 9 of the 12 fragments that were previously unoccupied. This was the case for only 1 of 14 naturally occupied fragments. This variation in λ largely explained the original occupancy pattern, reversing our original conclusion from occupancy modeling that this occupancy pattern was isolation driven and suggesting that it would be detrimental to increase connectivity without improving local habitat quality. These results illustrate that inferences from snapshot occupancy should be treated with caution and subjected to testing through experimental reintroductions in selected model systems.     

氮肥-垃圾渗滤液复合影响区非饱和-饱和带全剖面氮素分布特征及微生物响应

农田氮肥和垃圾填埋场渗滤液是我国地下水氮素污染的两大来源,从氮肥-垃圾渗滤液复合影响区域内采集6份土壤剖面-地下水样品,分析非饱和-饱和带全剖面中氮素的分布特征,来清晰判识该类典型区域的氮素跨介质污染特征和途径,同时通过高通量测序进行氮循环功能微生物分析,来解析氮循环功能微生物对氮素分布的响应.结果发现,在高施肥量采样...     

Martelella sp. AD-3强化活性污泥耐盐降解菲效能

基于嗜盐菌Martelella sp. AD-3优配市政活性污泥搭建耐盐高效降解菲的生物反应器,在3.0 %盐度,进水菲浓度20mg/L的运行条件下,菲去除率高达97 %.批次实验证明,盐度为3.0 %,pH值为7.5~8.5,底物浓度为20~200mg/L是菲降解的最佳环境条件,此时污泥比活性高于1.0mg/(gVSS×h).各共存底物的受试浓度下,酵母提取物和苯酚促进菲降解,镉和氰化物则抑制该过程,乙酸钠、铜、铬对该过程没有明显影响.16S rRNA基因高通量测序结果表明AD-3菌在反应器内具有长期稳定性,其相对丰度维持在1.5 %.Shinella、Microbacterium和Brevundimonas是反应器中的优势菌,其相对丰度分别为20.7 %,15.1 %和11.9 %.RT-qPCR结果显示接种AD-3菌后,编码PAHs双加氧酶RHDa的功能基因差异倍数从2.1提升至11.7.     

橡胶坝对河流沉积物氮转化功能基因丰度和营养盐的影响

沉积物氮转化功能微生物是河流脱氮和水体净化的重要生物因素.为探讨橡胶坝对沉积物氮转化功能基因丰度及氮营养盐的影响，本研究以沂河沂水城区蓄水段为研究对象，从橡胶坝前不同距离采集沉积物，利用实时荧光定量PCR（qPCR）方法研究了沉积物的反硝化功能基因（nirS、nirK、nosZ）、厌氧氨氧化功能基因（AMX）和反硝化型甲烷厌氧氧化功能基因（pmoA）的丰度及沉积物营养盐特征.结果表明：橡胶坝促进了沉积物中nirK、nirS、nosZ和pmoA基因的聚集，反硝化功能基因nirK、nirS、nosZ丰度在坝前120 ~330 m范围内较高；橡胶坝促进了沉积物NH4+、NO3-、TN、TP、TOC、有机质（OM）等营养盐的滞留，主要在120 ~360 m区域聚集，多元线性回归模型拟合度较高.相关分析表明，16S rRNA、nirK、nirS、nosZ、pmoA基因丰度与环境因子NH4+、NO3-、TN、OM、TOC、孔隙度呈正相关；PCA分析结果表明，随着沉积物环境因子主成分的增长，氮转化功能基因丰度主成分呈升高趋势.橡胶坝可促进沂河沉积物氮素等营养盐的滞留和氮转化功能微生物的聚集.     

气水比对A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水脱氮的影响

为揭示好氧段气水比对缺氧/好氧生物滤池(Anoxic/Oxic Biofilter,A/O-BF)脱氮的影响机理,采用A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水,结合实时荧光定量聚合酶链式反应技术,对比研究了好氧段气水比为4∶1、2∶1和1∶1时A/O-BF的脱氮效能和微生物群落变化特征.结果表明:当气水比为4∶1时,A/O...