一株芘的高效降解菌的选育及其降解性能研究

旨在为多环芳烃污染环境的生物修复提供微生物资源和科学依据,从某焦化厂曝气池的活性污泥中分离纯化出一株降解芘的优势菌株B-1,该菌株可在以芘为惟一碳源的培养基中生长繁殖,能利用芘的最高浓度为130 mg/L左右.经形态学观察、生理生化实验及l6S rDNA序列分析,初步判断菌株B-1为芽胞杆菌属.投菌量、芘初始浓度、pH...     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟烟气循环流化床脱硫的两相流动及化学反应,模拟结果和实验数据符合较好。提出了一种旁通式烟气循环流化床,并进一步研究了钙硫比和脱硫剂粒径对旁通脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂颗粒粒径从15μm增大到300μm时,旁通式脱硫塔的脱硫效率略有降低但变化不大;当钙硫摩尔比从0.8增大到1.3时,脱硫效率随之有明显的增加,当钙硫比大于1.3时,脱硫效率随钙硫比的增大略有增加。     

高效氯氰菊酯降解菌群的结构分析及其降解特性研究

以连作10年以上的棉田土壤为材料,以高效氯氰菊酯为唯一碳源,驯化获得能稳定传代并持续降解高效氯氰菊酯的LZ1菌群,对菌群中可培养的细菌进行分离鉴定,最后对其降解高效氯氰菊酯的特性进行分析。结果表明,LZ1菌群中可分离、纯化优势菌株12株,经16SrRNA序列分析,其中10株与铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)相似性达99%,1株与无色杆菌(Achromobacter mucicolens)相似性达99%。高效氯氰菊酯最佳反应条件为高效氯氰菊酯初始质量浓度250mg/L、温度27℃、pH7.0、装样量200mL。在最佳反应条件下培养的LZ1菌群24h时对高效氯氰菊酯的降解率可达68.81%,132h时的降解率可达92.39%,且LZ1菌群对高效氯氰菊酯的4种异构体没有明显的降解特异性。     

Toxic effects of acetochlor, methamidophos and their combination on nifH gene in soil

Toxic effects of two agrochemicals on nifH gene in agricultural black soil were investigated using denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE） and sequencing approaches in a microcosm experiment. Changes of soil nifH gene diversity and composition were examined following the application of acetochlor, methamidophos and their combination. Acetochlor reduced the nifH gene diversity （both in gene richness and diversity index values） and caused changes in the nifH gene composition. The effects of acetochlor on nifH gene were strengthened as the concentration of acetochlor increased. Cluster analysis of DGGE banding patterns showed that nifH gene composition which had been affected by low concentration of acetochlor （50 mg/kg） recovered firstly. Methamidophos reduced nifH gene richness that except at 4 weeks. The medium concentration of methamidophos （150 mg/kg） caused the most apparent changes in nifH gene diversity at the first week while the high concentration of methamidophos （250 mg/kg） produced prominent effects on nifH gene diversity in the following weeks. Cluster analysis showed that minimal changes of nifH gene composition were found at 1 week and maximal changes at 4 weeks. Toxic effects of acetochlor and methamidophos combination on nifH gene were also apparent. Different nifH genes （bands） responded differently to the impact of agrochemicals： four individual bands were eliminated by the application of the agrochemicals, five bands became predominant by the stimulation of the agrochemicals, and four bands showed strong resistance to the influence of the agrochemicals. Fifteen prominent bands were partially sequenced, yielding 15 different nifH sequences, which were used for phylogenetic reconstructions. All sequences were affiliated with the alpha- and beta-proteobacteria, showing higher similarity to eight different diazotrophic genera.     

基于16S rRNA基因测序法分析北京霾污染过程中PM2.5和PM10细菌群落特征

2013年1月8~14日,北京出现了严重的霾污染.霾污染时高浓度的大气颗粒物增加了暴露人群的健康风险,而大气中的微生物也可能带来一些风险,但目前对霾污染时大气中微生物组成了解较少.本研究选取了2013年1月8~14日北京7d的PM2.5和PM10采样样本,通过对细菌16S rRNA基因V3区扩增和Mi Seq测序,得到PM2.5和PM10中的细菌群落结构特征,并将结果与相同采样样本的宏基因组测序结果及三项国外基于16S rRNA基因测序方法的大气中细菌研究结果进行了比较.研究发现7 d连续采样条件下,PM2.5中细菌群落结构在门和属的水平上均差别不大.在属级别上,节杆菌属(Arthrobacter)和弗兰克氏菌属(Frankia)是北京冬季大气中细菌群落的主要类群.16S rRNA基因测序与宏基因组测序结果对比分析发现,在属级别上,两种分析方法中有39个相同的属类群(两种分析方法丰度前50的细菌类群合并所得),弗兰克氏菌属(Frankia)和副球菌属(Paracoccus)在16S rRNA基因测序分析结果中相对含量较多,而考克氏菌属(Kocuria)和地嗜皮菌属(Geodermatophilus)在宏基因组测序结果中相对含量较高.在门和属的水平上,PM2.5和PM10中细菌群落结构特征呈现出相似的规律.在门水平上,放线菌门(Actinobacteria)在PM2.5中的相对百分比较大,而厚壁菌门(Firmicutes)在PM10中的相对百分比较大.在属水平上,梭菌属(Clostridium)在PM10中的相对百分比较大.与三项国外基于16S rRNA基因测序研究结果对比发现,尽管在采样地点和采样时间上有较大差异,大气中普遍存在一些相同的细菌类群,且近地面大气细菌群落结构特征相似度较高,区别于高空对流层中细菌群落结构特征.     

ZnIn2S4/g-C3N4光催化降解水中痕量药物卡马西平

本文采用水热合成法制备ZnIn₂S₄/g-C₃N₄复合催化剂应用于水中痕量药物卡马西平（CBZ）的太阳光催化降解,探究实际河水中固体颗粒（SS）,无机盐（IS）和溶解性有机物（DOM）对催化剂活性的影响以及ZnIn₂S₄/g-C₃N₄/浮石负载型催化剂光催化CBZ效果.结果表明,质量比为20：1 ZnIn₂S₄/g-C₃N₄的光催化活性高于ZnIn₂S₄,ZnIn₂S₄与g-C₃N₄异质结构加速了电子-空穴对的分离并抑制其复合、ZnIn₂S₄/g-C₃N₄中孔的增多和比表面积的增加有效提高了催化剂活性.水质参数对催化剂活性的影响顺序为DOM>IS>SS,过滤后河水中CBZ的光催化速率常数比原水提高了13倍;125mg/L催化剂投加量和太阳光照射240min后,100μg/L的CBZ被完全降解.动态试验中CBZ的光催化效率随水流速度的增大而下降;流速5mL/min下循环4次,ZnIn₂S₄/g-C₃N₄/浮石光催化降解与矿化CBZ的效率分别为86.4%和43.9%.     

航母舰载机用高强、高韧、耐蚀不锈钢

介绍了美国采用低成本、基于计算的材料设计技术,研制出既能取消有毒的防护涂覆工艺,又能作为结构载体用的Ferrium(R) S53高强、高韧耐蚀不锈钢.Ferrium(R) S53不锈钢可以"非正式地"替代通常用于制造航母舰载机结构部件的非不锈钢.美军在新的航母舰载机合金研制中借助QuesTek公司基于计算的材料设计工具,将显著地提升海军武器平台系统性能,改善系统安全性,减轻环境危害.     

云南省近500年旱涝灾害时间序列的分形研究

根据云南省近500年的旱涝灾害时间分布序列,应用R/S分析,预测了未来旱涝灾害的发生时间,但预测时间尺度不同,结果也不同,因此仅从旱涝灾害发生的时间序列本身来预测,需确定其能够预测的时间范围;应用Smalley算法分别对云南省干旱和洪涝灾害的时间序列特征进行分析,干旱年发生时间序列的分形维数为0.5498,洪涝年发生时间序列的分形维数为0.4923,具有明显的分形特征,均小于Cantor集合的0.6309,可见云南省旱涝灾害发生的自组织程度可能会提高。分形研究的结果反映的仅是云南省近500年旱涝灾害时间序列的平均状况,由于旱涝灾害的分布具有空间差异,因此需分别研究不同程度灾害区旱涝时间序列的分形及多重分形特征。     

地气解耦的Himawari-8卫星PM2.5浓度估算深度神经网络方法

现阶段大气PM_2.5遥感反演方法大多数都基于卫星气溶胶光学厚度（aerosol optical depth,AOD）产品,这些产品通常是从表观反射率（top-of-atmosphere reflectance,TOA）中反演而来.直接建立TOA产品和地面站点监测的PM_2.5浓度间的反演模型能够有效降低由AOD反演所带来的误差传递,但是现阶段反演PM_2.5所用到的TOA同时耦合了地表反射率和大气贡献值,想要进一步提升反演精度则需要设法将二者分离.基于此,本文利用Himawari-8（H8）卫星数据,由6S模型进行大气校正,继而统计得到H8前6个波段之间的地表反射率关系式,再运用卫星第六波段表观反射率与地表反射率接近的特性,估算得到前5个波段的地表反射率,并扣除地表反射率得到大气贡献值,以此来达到地气解耦的目的.随后,本文基于深度神经网络构建了PM_2.5、大气贡献值、卫星亮温数据、观测角等之间的关系.以安徽省为例,反演结果表明,与不考虑地气解耦的TOA-PM_2.5方法相比,本文提出的ATM-PM_2.5方法精度更高,在未参与训练的验证站点上,ATM-PM_2.5的R²和RMSE值为0.87和13.77 μg·m^-3,相对于未经过地气解耦的TOA-PM_2.5,R²提高了20%,RMSE值降低了5.24 μg·m^-3.另外,利用H8卫星时间分辨率较高的特点,本文对安徽省域范围内进行了逐小时的PM_2.5监测,显示本文方法有潜力为PM_2.5实时监测提供数据支撑.     

原废水培养基分离活性污泥中的苯酚降解细菌

用未经处理的含酚焦化工业废水为基础配制培养基，采用平板涂布法，在10^-5稀释度下得到100个单菌落分离物．它们均能在以苯酚(500-800mg L^-1)为唯一碳源的无机盐培养基上生长，其16S rDNA基因的ARDBA多态性分析将这些分离物划分成4个分类操作单元(OTUs)．各单元代表株的16S rRNA基因序列分析和检索结果表明，97个分离物与Alcaligenes faecalis同源性达99％，2个分离物分别与Arthrobacter nicotianae和Klebsiella sp.99％同源．另一个分离物与Ochrobactrum sp．96％同源．苯酚经化酶大亚基基因(LmPHs)PCR扩增表明，除类似Arthrobacter nicotianae的菌株外，其它3个分类操作单元的降酚菌都能利用多组分苯酚经化酶代谢途径进行酚代谢．图2表2参11