高原高寒污水处理系统的微生物群落特征

为研究高原高寒污水处理系统活性污泥的微生物群落结构及多样性,以拉萨、云南、四川的3座高原污水厂作为实验组,同时以重庆2座非高原污水厂作为对照,采用PCR-DGGE技术对比分析了高原与非高原污水厂的微生物特性.研究表明:高原污水厂样品与非高原样品在聚类中展现出了较为疏远的关系,微生物群落区别明显.受强紫外线辐照的抑制,高原高寒污水处理系统微生物多样性的平均水平显著低于非高原污水厂,较低的微生物多样性是导致高原高寒地区污染物去除效果不佳的一项重要原因.群落构成方面,共鉴定出16个优势菌属,对应Proteobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes、Verrucomicrobia4个门.组间差异分析结果发现,高原组中丰度显著偏高的菌属只有Prosthecobacter,该菌在污水厂内分布广泛,且能够适应高原低温的条件.对于大多数活性污泥微生物而言,高原强紫外线是不利的生存条件.因此,减少高原露天污水处理系统的紫外辐照,是提升污水处理效能的一个潜在措施.     

植物角质层的蜡质组分对甲萘酚的吸附作用

采用批量平衡法,比较研究了苹果角质结合蜡质、分离蜡质和重建蜡质对极性有机污染物甲萘酚的吸附作用,并探讨了不同负载量的重建蜡质的吸附性能,以期为准确预测有机污染物在不同状态蜡质组分上的吸附行为提供依据.结果表明,甲萘酚在苹果角质层、脱蜡角质层、分离蜡质(IW)、重建蜡质(BW)上的等温吸附线呈非线性,符合Freundlich方程.植物蜡质对甲萘酚的吸附作用与蜡质所处状态密切相关,吸附能力(Koc)大小顺序为:重建蜡质(321.2) > 分离蜡质(190.4) > 角质结合蜡质(128.4),表明植物角质层进入土壤后发生演化过程中,其中不易降解的蜡质的吸附能力逐渐增大.重建蜡质(BW)的吸附系数(Kd)与甲萘酚的浓度呈负相关,与蜡质的负载量呈正有关.在低浓度时,甲萘酚的有机碳标化吸附系数Koc值随有机碳含量(foc)增大先增大后减小,存在一些强的特殊作用;而高浓度时, Koc-基本为一常数,不随蜡质负载量而变化,主要吸附机理为分配作用.角质结合蜡质(CW)对角质层的总吸附作用的贡献较小,但随甲萘酚平衡浓度的增大而逐渐增大,并于高浓度时, CW的吸附能力与IW相当.     

鄱阳湖湿地植物生态系统结构及湖水位对其影响研究

通过对鄱阳湖水文过程和湖盆地形特点的分析,利用3S技术对鄱阳湖湿地进行了分类,研究了各种类型湿地植物生态系统的生境、主要植物群落结构和分布规律。结果表明,鄱阳湖湿地植物生态系统结构复杂,生物多样性极其丰富。湿地植物是以根茎为主要繁殖器官的克隆繁殖植物,以集群分布为主要特点。在宏观尺度上受地形高程、湖水位和洲滩出露时间制约,不同植物群落沿水分梯度分布;在景观尺度上受到土壤含水量、地下水埋深和土壤结构影响,形成水平镶嵌结构;微观尺度上还与微地形和土壤养分密切相关,部分区域表现为复合体结构。湿地植被对水分梯度的敏感性,导致湿地植物生态系统的易变性和脆弱性。近年来,鄱阳湖水位过低且持续时间长,使生态系统遭受一定损害。     

水稻土中五氯酚的降解转化动态及其对微生物群落的影响

采用室内培养实验,研究厌氧条件下水稻土中五氯酚(Pentachlorophenol,PCP)的还原转化与微生物群落组成变化。结果表明,室内培养实验条件下,PCP在水稻土样品中降解比较迅速,在反应17 d时,实验添加的PCP能够完全被还原转化。高通量测序结果显示PCP的添加明显改变了水稻土壤的微生物群落结构,其微生物多样性显著下降,在PCP降解完之后逐渐恢复。原始土壤以及添加PCP的土壤样品中其优势微生物主要分布在变形菌门(Proteobacteria)。PCP添加刺激了水稻土中伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、地杆菌科(Geobacteraceae)、红环菌科(Rhodocyclaceae)和假单胞菌科(Pseudomonadaceae)等脱氯相关的微生物菌群繁殖,成为PCP降解过程中的优势菌群,有利于PCP还原降解。本研究结果可为水稻土中有机氯农药污染物的微生物降解脱毒提供理论依据。     

上海化学工业区污水处理厂废气中挥发性有机物主要成分的测定

建立了使用活性炭管采集臭气中的挥发性有机物,经二硫化碳解吸,用GC-MS仪Scan扫描方式确定挥发性有机物的组分后优化GC-MS条件定性定量分析上海化学工业区污水处理厂臭气中主要挥发性有机物的方法。结果表明,从臭气中检测出11种VOCs,线性相关系数R2均大于0.99,相对标准偏差为3.0%～4.7%,除了苯乙烯、α-甲基苯乙烯和4-甲基苯乙烯的解吸效率依次分别为72%、74%和66%,其他挥发性有机物的解吸效率均为91%～100%。本方法操作简便,能够有效分离和准确测定臭气中挥发性有机物,具有较低的检出限和较好的精确度,适合臭气中挥发性有机物的检测分析,可为臭气控制提供可靠的数据。     

石油污染土壤的生物修复技术及微生物生态效应

利用投菌法和生物刺激法对陕北子长石油污染土壤进行微生物修复研究.通过利用红外分光光度法测定不同处理方法对石油烃的去除效果确定了修复陕北石油污染土壤的最佳方案.修复过程中利用最大可能计数法(MPN)、PCR-琼脂糖电泳法、PCR-DGGE法分别测定了石油烃降解菌数目、催化基因、土壤微生物多样性对土壤微生物生态效应进行研究.结果发现石油污染土壤不同生物处理修复效果为:生物刺激(加入N、P营养物质)生物强化(投加降解菌)其他.土壤中石油烃降解率与可降解石油烃的催化基因含量之间存在正相关关系,修复过程中土壤中的石油烃和烷烃降解菌数量显著多于多环芳烃降解菌数量,投加外源降解菌SZ-1可以显著提高土壤细菌群落的多样性.研究结果有助于深入理解生物修复石油土壤过程中的微生物生态效应变化.     

江苏阳澄湖螺类群落的空间分布格局

2008年1月～2009年10月对江苏阳澄湖螺类群落结构进行了季节调查研究。共采集到螺类4科5属6种,优势种为铜锈环棱螺,次优种为长角涵螺。阳澄湖螺类平均密度为220±47 ind./m2,平均生物量为2331±469 g/m2,螺类密度和生物量在年际和季节间均无明显差异,但群落结构存在显著的空间变化,密度在东湖区和中华绒螯蟹围网养殖区较大、西湖区最小,生物量围网养殖区最高、西湖区最低;铜锈环棱螺密度围网养殖区最高、西湖区最低,长角涵螺密度东湖区最高、围网养殖区次之、入湖河流及其它湖区极低。中华绒螯蟹养殖未导致围网养殖区螺类数量下降,螺类（主要是铜锈环棱螺）的投放可能是该区螺类密度、生物量及铜锈环棱螺所占比例较高的主要原因之一。逐步回归分析表明,水深是影响螺类群落整体密度和生物量空间分布差异的主要因子;典型对应分析（CCA）表明,铜锈环棱螺主要分布在叶绿素a较高的水域,而长角涵螺和纹沼螺则主要分布在透明度较大的地方     

Plutonium isotopes concentration in seawater and bottom sediment off the Pacific coast of Aomori sea area during 1991-2005

A radioactivity survey was launched in 1991 to determine the background levels of ^239+240Pu in the marine environment off a commercial spent nuclear fuel reprocessing plant before full operation of the facility. Particular attention was focused on the ²⁴⁰Pu/²³⁹Pu atom ratio in seawater and bottom sediment to identify the origins of Pu isotopes. The concentration of ^239+240Pu was almost uniform in surface water, decreasing slowly over time. Conversely, the ^239+240Pu concentration varied markedly in the bottom water and was dependent upon the sampling point, with higher concentrations of ^239+240Pu observed in the bottom water sample at sampling points having greater depth. The ²⁴⁰Pu/²³⁹Pu atom ratio in the seawater and sediment samples was higher than that of global fallout Pu, and comparable with the data in the other sea area around Japan which has likely been affected by close-in fallout Pu originating from the Pacific Proving Grounds. The ²⁴⁰Pu/²³⁹Pu atom ratio in bottom sediment samples decreased with sea depth. The land-originated Pu is not considered as the reason of the increasing ^239+240Pu concentration and also decreasing the ²⁴⁰Pu/²³⁹Pu atom ratio with sea depth, and further study is required to clarify it.     

Plant communities in the zone of gas field development and heavy metal accumulation by them

Heavy metal accumulation by plant communities has been studied in different zones of impact of gas field development. The contents of heavy metals in different blocks of plant communities has proved to depend not only on the location of phytocenosis but also on its species composition. Communities dominated by species of the family Poaceae contain smaller amounts of heavy metals than those dominated by species of the family Asteraceae, especially of the genus Artemisia. The order of precedence in the accumulation of heavy metals in different blocks of plant communities has been revealed.     

Specific Structural Features of Zooplankton in Lakes Differing in Trophic Status: Species Populations

The index of cenotic significance and other indices calculated on its basis were used for revealing specific structural features of zooplanktonic communities in lakes differing in productivity. The results showed that new indices (complexity coefficient, index of cenotic significance of dominant species, and integrated cenotic significance of the zooplankton) strongly correlate with the trophic status of the water body and are more responsive to changes in the structure of the community than the Shannon–Weaver index of species diversity. The results confirm the hypothesis that the structure of zooplankton is simplified in the course of lake eutrophication.