纳米金、银对氨氧化细菌及其氨氧化作用的影响

为明晰纳米金、银对环境中氨氧化细菌(AOB)的氨氧化作用影响机制,本文通过对驯化培养河口湿地表层沉积物所得到的氨氧化细菌(AOB)富集培养物进行纳米材料不同浓度的处理试验,测定氨氮、亚硝氮浓度和氨氧化速率的变化特征,并利用PCR-DGGE分子指纹图谱技术和qPCR方法分析不同试验中AOB的多样性与丰度信息,确定纳米金、银对氨氧化速率、氨氧化细菌多样性与丰度的影响规律.结果表明,纳米银对环境中氨氮的转化具有浓度抑制效应,随着浓度增加,氨氧化平均速率越低,氨氮转化越少.纳米银处理之间的氨氧化平均速率同氨氧化细菌(AOB)的香农与辛普森多样性指数、amoA基因丰度存在显著正相关关系.因而纳米银对环境中氨氧化作用的抑制效应主要通过其杀菌能力影响了氨氧化菌的多样性和丰度而起作用.纳米金氨氧化平均速率则和AOB的多样性指数以及amoA基因丰度均无显著相关.纳米金对氨氧化细菌、氨氧化速率却不呈现浓度抑制效应,甚至出现略微促进氨氧化作用的趋势.DNA测序结果发现实验的氨氧化细菌都属于?-Proteobacteria,同Nitrosospira、Nitrosomonas亲源性较近.环境中的氨氧化微生物种类复杂,环境条件多变.不同纳米材料是如何影响氨氧化微生物进而影响氨氧化作用,仍需进行深入研究.     

海南澄迈湾浮游植物群落生态位研究

2010年12月、2011年2月和4月,分别对海南澄迈湾海域浮游植物群落结构进行调查,共鉴定出浮游植物71种(含变种和变型),隶属于4门36属。运用改进的Levins公式和Petraitis指数,分析澄迈湾浮游植物优势种生态位宽度、种间生态位重叠。结果表明:澄迈湾浮游植物优势种生态位宽度变化范围为0.23~0.86,生态位较宽的有斜纹藻,菱形海线藻和舟形藻,生态位宽度大于0.7,具有较强的竞争力。研究得出同一种优势种的生态位宽度在不同月份不同水层差异较大,各月份优势种的优势度与其生态位宽度呈显著相关。     

东山湾微型浮游动物摄食压力分析

2011年5月份和8月份利用"海洋2号"科学考察船在东山湾海域3个站位进行现场试验和调查,研究了微型浮游动物对浮游植物和异养细菌的摄食压力。结果表明:对比国内其他海区,该调查海域是高生长率、高周转率的海区,微型浮游动物摄食压力处于中等水平;当微型浮游动物摄食率远高于浮游植物生长率时,微型浮游动物摄食作用对能量的转换效率较高;细菌的生长繁殖和微型浮游动物对异养细菌的摄食受到温度和营养盐的双重影响,微型浮游动物对异养细菌的摄食作用能控制细菌的生长和繁殖;在调查期间,调查海域异氧细菌生产力与浮游植物初级生产力的比值由春季的1.26%增加到夏季的2.77%,但均很小,说明浮游植物初级生产力完全可以满足细菌生产的需要;调查海域主要生产者是浮游植物,异养浮游细菌的生产力较低,其能量沿食物链向上传递的效率夏季高于春季,而浮游植物初级生产力向上营养级传递的效率却是春季高于夏季。     

不同类型及不同浓度抗生素条件下活性污泥丝状菌种群多样性分析

采用平行好氧生物膜反应器对人工配水螺旋霉素(大环内酯类)、土霉素(四环素类)、链霉素(氨基糖苷类)抗生素废水进行了6个月的连续运行处理.Eikelboom及Jenkins法镜检结果显示,长期高溶解性有机物及高C/N比条件下反应器均出现一定程度的丝状菌过量生长而导致的污泥膨胀现象.结合荧光原位杂交法(FISH)对生物膜及悬浮污泥中的丝状菌种群定性分析结果表明,反应器中的主要优势丝状菌种群均为Nostocoida limicola(N.limicola)Ⅱ及ThiothrixⅡ.在不同抗生素浓度(5 mg·L-1、25 mg·L-1)条件下,平行反应器的COD去除效果均无明显变化,NH+4-N在高浓度链霉素条件下出现一定累积(20mg·L-1左右);丝状菌丰度均有所抑制,且随抗生素浓度升高而更为显著;N.limicolaⅡ较ThiothrixⅡ抑制现象更为明显.土霉素对丝状菌种群具有明显的抑制效果,其次为链霉素和螺旋霉素.     

长江口邻近海域赤潮水体浮游植物光吸收特性分析

根据2013年8月对长江口邻近海域赤潮水体浮游植物优势物种及光吸收特性进行调查,在34个调查站位中,共10个站位发生赤潮,其中,6个站位发生硅藻赤潮,3个站位发生甲藻赤潮.赤潮水体和非赤潮水体浮游植物吸收系数变化很大,440 nm处吸收系数范围分别为0.199~0.832 m-1和0.012~0.109 m-1;而比吸收系数变化相对较小,440 nm处比吸收系数在赤潮和非赤潮水体的平均值分别为0.023 m2·mg-1和0.035 m2·mg-1.从赤潮水体向非赤潮水体过渡,大粒径浮游植物所占比例减小,小粒径浮游植物所占比例上升,打包效应减小,因而比吸收系数升高.浮游植物粒径指数的变化对440 nm和675nm处的比吸收系数变化的贡献可分别达到43%和25%.不同类型赤潮(如硅藻和甲藻赤潮)在浮游植物粒级结构接近的情况下吸收光谱仍具有明显差异,这是色素组成不同的结果.甲藻赤潮中硅甲藻黄素和叶绿素c2的浓度之和与叶绿素a浓度的比值大于硅藻赤潮,是甲藻在465 nm附近出现吸收肩峰的重要原因.     

我国西南地区氮饱和马尾松林土壤和植物15N自然丰度对长期氮施加的响应

我国快速增长的氮沉降可能造成森林生态系统的氮饱和,进而导致一系列严重的环境后果.为了深入研究氮沉降对我国森林生态系统的影响,进而评价和预测森林生态系统的氮状态,本研究选取我国西南地区典型的马尾松林生态系统,对土壤和植物的15N自然丰度(δ15N)进行了测定,探讨用15N富集因子(εp/s)作为氮状态指标的可行性.对该马尾松林连续7 a施加NH4NO3或Na NO3的控制实验结果表明,长期的高氮输入显著增加了土壤和植物的δ15N.同时,该生态系统对不同形态的氮输入有不同的响应,即在NH+4沉降下δ15N显著高于NO-3沉降下的值.15N富集因子与氮沉降量、净硝化速率和淋溶量均呈显著的正相关关系,特别是本研究与之前研究的所有马尾松林的15N富集因子与氮沉降量之间线性相关,表明15N富集因子可用来表征氮状态.由于在相同氮沉降的情况下,NH+4的效应强于NO-3,建议我国在未来控制氮氧化物排放的同时也应当重视氨的排放控制.     

青堆子湾的近岸海域与养殖池塘四个季节的浮游植物调查与研究

在2011~2012年对青堆子湾的近岸海域与养殖池塘进行了春、夏、秋、冬4个季节的浮游植物调查。青堆子湾的近岸海域共采集到浮游植物61种,分属于2门16科21属,养殖池塘共采集到浮游植物53种,分属于3门16科20属,硅藻是调查区域浮游植物的主要类群。夜光藻(Noctiluca scintillans)、小细柱藻(Leptocylindrus minimus)和威氏圆筛藻(Coscinodiscus wailesii)在夏、秋、冬3个季节均作为优势种出现,近岸海域的优势度均高于养殖池塘,夏、秋两季近岸海域的优势度达到90%以上。近岸海域的浮游植物生物量高于养殖池塘,秋季相差近683倍。通过对群落Shannon-Weaver多样性指数、Pielou均匀度指数的分析,近岸海域比养殖池塘的生物多样性和丰富度高,春季浮游植物的群落多样性相对比其他季节稍高,夏季最低。     

雨水中碳丰度季节性特征及对酸雨形成的贡献

针对广州市连续1 a内降雨展开碳丰度的研究,通过对雨水中总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、颗粒物有机碳(POC)和颗粒物元素碳(PEC)的测定,进一步探讨雨水中碳丰度的季节性特征及其对酸雨形成的贡献作用.结果表明,TOC年均含量7.10 mg/L,DOC年均含量3.58 mg/L,POC年均含量3.60 mg/L,PEC年均含量O.72 mg/L,证明广州市污染物排放对降雨影响较严重.雨水中碳丰度具有一定季节性特征,TOC和DOC含量春季最高,夏季较低,表明广州市春季的总污染物排放量相对大于其它季节;POC对TOC的贡献率夏季要明显高于其它季节,说明固体颗粒物的排放量在夏季达到最高;干季POC相对含量要明显高于湿季,表明由机动车尾气排放导致的有机污染物排放量在秋冬季节要明显高于其它季节.TOC、DOC含量与pH值具有一定负相关性.这些特征从碳丰度角度证明机动车尾气等有机污染物排放对酸雨形成有一定的贡献作用.     

南京市主要湖泊浮游植物群落结构分析

2008年春季,对南京市7个主要湖泊浮游植物及水质进行了调查。结果表明,南京市主要湖泊处于中营养状态到中富营养状态,其中城市湖泊富营养化较为严重,作为饮用水源地的固城湖、金牛湖处于中营养状态,但固城湖浮游植物群落结构表现出富营养化特征。富营养湖泊中出现的种类以硅藻为主,数量以硅藻为主;中营养湖泊中出现的种类以硅藻为多;数量以隐藻、蓝藻为主。各湖泊浮游植物数量与营养状态呈显著正相关。     

基于RS和GIS的河北省生物丰度和植被覆盖度归一化系数研究

利用河北省生态环境十年变化(2000—2010)遥感调查与评估项目2010年土地利用类型数据,计算河北省2010年省级生物丰度和植被覆盖指数归一化系数,并对各县市的归一化系数进行分析和研究,绘制2010年河北省生物丰度和植被覆盖指数等级图,清晰反映出全省的区域分布特征,为河北省生态环境影响评价研究提供技术支撑。