铬污染对土壤环境质量生物特征指标的影响研究

土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、代谢熵、土壤酶活性等是表征土壤质量的重要生物学指标,以辽宁省沈阳市新城子铬渣堆存区附近土壤为研究对象进行了土壤生物学指标的测定。污染土壤的重金属元素主要是铬,对土壤的脲酶和过氧化氢酶活性具有不同程度的抑制作用,有效铬与微生物量氮、微生物熵均呈显著负相关,而与代谢熵呈显著正相关。     

长期秸秆还田对潮土真菌群落、酶活性和小麦产量的影响

为了研究秸秆还田对黄淮海平原潮土真菌群落的影响,开展连续10 a田间定位试验,设置不施肥（NF）、单施化肥（NPK）和秸秆还田配施化肥（NPKS）这3个处理,通过网络分析和结构方程模型,揭示真菌群落对土壤肥力、酶活性和小麦产量的影响机制.结果发现,NPKS处理土壤有机质（SOM）较NPK处理和NF处理分别升高9.20%和34.75%,碱解氮（AN）升高12.03%和39.17%,脱氢酶（DHA）升高37.21%和50.91%,β-葡糖苷酶（β-GC）升高17.29%和73.48%,小麦增产16.22%和125.53%.不同施肥处理真菌α-多样性并未发生显著变化,却导致β-多样性出现明显分异.冗余分析表明,速效磷（AP）、SOM和AN是潮土真菌群落组成变化的主要调控因素.差异物种分析表明,NF处理富集了Mortierella、Aspergillus、Ceriporia和Acremonium等具有溶磷/解钾功能的物种,以及Leohumicola和Hyalodendriella等植物共生菌;NPK处理中Sarocladium、Fusarium和Fusicolla等植物病原菌丰度显著升高;NPKS处理则激发了Pseudogymnoascus和Schizothecium等抑病菌生长,并提高Trichocladium和Lobulomyces等秸秆降解物种丰度.网络分析发现整个网络由4个主要模块组成,其中模块2物种累积丰度在NPKS处理显著升高,且与DHA和β-GC呈线性正相关关系.结构方程模型结果进一步表明小麦产量主要受SOM直接正向调控,而模块2物种可通过正向调节DHA和β-GC,间接影响SOM和小麦产量.综上所述,黄淮海平原潮土区秸秆还田可通过调节真菌种间互作关系,刺激特定物种集群生长,抑制病原菌活性,提高土壤酶活性,促进SOM累积,最终获得作物高产.     

模拟增温和降雨增加对撂荒草地土壤胞外酶活性及计量特征的影响

土壤胞外酶活性是催化土壤有机质分解的关键限速步骤,而且对外界环境的变化极其敏感,然而却很少有研究聚焦于土壤胞外酶活性对气候变化的响应,尤其是在黄土高原地区.以黄土丘陵区撂荒草地为研究对象,野外模拟气候变暖和降水增加,通过测定土壤理化性质、植被群落特征和土壤酶活性,探究土壤酶活性及计量比对气候变化的响应特征及驱动因素.结果表明,增温、增雨以及二者的交互作用均显著降低了土壤β-1,4-葡糖苷酶(BG)和纤维二糖水解酶(CBH)活性,然而,土壤β-1,4-木糖苷酶(BX)活性在气候变化处理下却呈现出增加趋势,其中,增温处理的增幅最大,达到了63.15%.增温增雨的交互显著增加了β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸胺肽酶(LAP)以及碱性磷酸酶(ALP)活性,分别增加了34.32%、 12.97%和44.86%.增温显著增加了过氧化物酶(PER)活性,而增雨显著降低了PER酶活性,增雨以及增温增雨显著降低了多酚氧化酶(PPO)活性,这主要归因于植物群落科组成的变化.增雨和增温增雨处理下碳降解酶活性∶氮降解酶活性(CEs∶NEs)和氮降解酶活性∶磷降解酶活性(NEs∶PEs)显著...     

磷酸酯酶活性对餐厨垃圾单相厌氧消化抑制的预警作用

为了研究磷酸酯酶活性对餐厨垃圾单相厌氧消化抑制的预警作用,考察了单相CSTR反应器在容积负荷2.0~8.5kgVS/(m3·d)条件下的酸性和碱性磷酸酯酶活性,并同步分析了挥发性脂肪酸(VFAs)、容积产气率、pH值的变化.结果表明,酸性和碱性磷酸酯酶活性在容积负荷为2.0~4.0kgVS/(m3·d)时,平均值为14.1,9.8μgNP/(h·mL);容积负荷为5.0~7.5kgVS/(m3·d)时,其平均值为138.4,23.6μgNP/(h·mL);容积负荷为8.5kgVS/(m3·d)的超负荷阶段达到峰值318.1,51.5μgNP/(h·mL)后快速下降.磷酸酯酶活性骤升的时间较VFAs、容积产气率骤降超前2d、较pH值的骤降提前1d.磷酸酯酶活性较常规指标VFAs、容积产气率和pH值等对单相厌氧消化抑制具有一定的预警作用.     

造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地玉米生长和土壤微生物性状的影响

通过在江苏省东台市黄海原种场的田间试验,研究了施用造纸干粉和糠醛渣对滨海盐碱地土壤微生物活性与玉米(Zea mays)生长及籽粒全氮含量的影响。与对照相比,施加造纸干粉和糠醛渣后土壤pH值均显著降低(P0.05),土壤微生物代谢活性则显著升高(P0.05);此外,施糠醛渣处理土壤微生物物种均一度(McIntosh)指数显著升高(P0.05),而土壤脲酶活性亦由对照的过高水平(0.50 mg·g-1·d-1)降至0.33 mg·g-1·d-1(P0.05)。施加造纸干粉后,植株地上部和地下部生物量比对照分别提高29%和13%,籽粒产量由1 119 kg·hm-2提高到1 515 kg·hm-2;施加糠醛渣后,植株地上部和地下部生物量比对照分别提高60%和65%(P0.05),籽粒产量则提高到2 371 kg·hm-2,且籽粒全氮含量由对照的过高水平(22.43 mg·g-1)降至18.26 mg·g-1(P0.05)。综上所述,施用造纸干粉和糠醛渣均可缓解盐碱胁迫对玉米生长的影响,同时能提高土壤微生物代谢活性,并且施用糠醛渣对土壤生物性状和玉米籽粒品质的调理效果优于造纸干粉。     

洱海表层沉积物碱性磷酸酶活性时空变化

研究了2010—2011年洱海表层沉积物中碱性磷酸酶活性的时空变化,并探讨了沉积物及水体理化因子对碱性磷酸酶活性的影响.结果表明:①洱海表层沉积物中碱性磷酸酶活性为45.63～144.67μmol/(g·h),空间分布总体呈北部＞南部＞中部,受外源污染物输入影响较大的区域,其沉积物中w(TN)、w(TP)较高,碱性磷酸酶活性也较高;②洱海表层沉积物中碱性磷酸酶活性呈明显的季节性变化特征,秋季(11月)<冬季(2月)<春季(5月)<夏季(8月),并且西部沿岸区域的季节性变化差异显著;③碱性磷酸酶活性与沉积物中w(OM)、w(TN)、w(OP)、w(TP)、m(C)/m(N)及水体ρ(OP)、ρ(TN)和ρ(COD_Mn)呈显著正相关. 沉积物及水体的理化因子是影响其碱性磷酸酶活性的重要内因,而外源污染物输入则是重要外因.      

矸石山不同造林模式对土壤养分及酶活性影响的研究

本文以抚顺矸石山立地条件下树龄为10年的刺槐Robinia pseudoacacia L.、火炬Rhus typhina Nutt、白榆Ulmus pumila L.、沙棘Hippophae rhamnoides L.林以及植被自然恢复裸地（CK）5种植被恢复模式为研究对象,按土壤发生学层次进行采样,对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶等指标进行研究,结果表明：与CK相比,4种造林模式显著提高了Ah层的土壤有机质和养分含量,其中,有机质、有效磷改良效果最好的是白榆模式,分别增加了194.8%、442.9%;速效钾改良效果最好的是刺槐模式,增加了262.0%;碱解氮则是火炬模式改良效果最好,增加了509.2%。不同造林模式与CK相比增加了各层次的过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,其中,蔗糖酶和过氧化氢酶活性Ah层最大的是火炬模式,增加了134.5%和880.9%;脲酶酶活性最大的是白榆模式,增加了119.1%。从垂直角度看,有机质、碱解氮、过氧化氢酶、脲酶随土层加深含量降低,在C层达到最小值,而速效钾、有效磷、蔗糖酶的最小值则出现在AC层;不同模式对土壤pH影响不一,垂直规律不明显。     

曝气强度对膜生物反应器运行特性的影响

以膜生物反应器（MBR）处理模拟生活废水为研究体系,考察曝气强度对系统污染物去除效果、脱氢酶活性、胞外聚合物（EPS）组分和含量、Zeta电位、污泥粒径及跨膜压差等的影响.结果表明,随着曝气强度降低,COD去除率变化不大,均大于94.0%,脱氢酶活性明显降低,VSS/SS比值下降;污泥LB-EPS增加,Zeta电位降低,污泥平均体积粒径减小,膜通量下降速率增大.曝气强度为800—400 L.m-.2h-1的条件下,曝气产生的水力剪切力不是影响污泥粒径大小的主导因素,污泥Zeta电位则起着决定作用,但水力剪切力有利于缓解膜污染.     

硝基苯、苯胺对湿地土壤微生物和脲酶活性的影响

通过室内培养试验研究不同w(硝基苯)和w(苯胺)下,湿地土壤w(微生物量碳),土壤呼吸强度和脲酶活性的变化特征.结果表明,输入硝基苯和苯胺后,前期w(微生物量碳)明显降低.w(硝基苯)和w(苯胺)分别为10和100mg/kg的处理前期对土壤呼吸表现为促进作用,后期表现为抑制作用; 随处理浓度的提高,作用强度和作用时间有所加剧和延长.w(硝基苯)和w(苯胺)均为100 mg/kg,处理7 d后,前者对土壤呼吸的抑制作用大于后者; 而w(硝基苯)为1mg/kg的处理对土壤呼吸几乎无影响.不同w(硝基苯)的处理对土壤脲酶活性影响不显著,处理5 d后均表现为弱的激活作用;w(苯胺)为1和10 mg/kg的处理对脲酶活性一直表现为弱的激活作用;w(苯胺)为100 mg/kg的处理表现为抑制作用.      

邻氯苯酚抑制光合细菌1D生长的毒性效应

以农药厂排污口下游底泥分离筛选得到的红假单胞菌Rhodopseudomonas sp.1D为研究对象,考察了不同质量浓度邻氯苯酚对1D生长和脱氢酶活性的影响.实验结果表明,随着培养液中邻氯苯酚质量浓度的增加,1D的生长明显受到抑制,当培养液中邻氯苯酚质量浓度为800 mg·L-1时,1D的生长几乎被完全抑制.菌株1D的脱氢酶活性随着邻氯苯酚质量浓度增加而明显降低,当邻氯苯酚质量浓度为570 mg·L-1时,1D的脱氢酶活性下降程度为100%.在此基础上进一步运用化学品对水生生物急性毒性试验的标准方法研究了邻氯苯酚对1D的毒性效应.结果表明,邻氯苯酚对1D生长的安全质量浓度为9.375mg·L-1.通过与湖水中微生物的半致死质量浓度96LC50进行比较可知,1D对毒物邻氯苯酚的耐受性高于自然水体中混合微生物对邻氯苯酚的耐受性.