宏基因组学解析蚯蚓粪中微生物种群及耐药基因的组成

为判定蚯蚓粪作为微生物肥料的潜力,本研究采用宏基因组学的方法,对污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪样品抽提的DNA进行测序,并将结果进行物种注释及功能注释,以揭示不同蚯蚓粪中功能性微生物的种群结构.结果表明：污泥、牛粪和蔬菜蚯蚓粪分别检测到117505、81182、81104条scaftigs.变形菌门、拟杆菌门、疣微菌门与放线菌门为3种蚯蚓粪的优势菌门.氮磷代谢途径分析表明,蚯蚓粪中富含固氮菌（Rhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium、Azospirillum）、硝化菌（Nitrosomonas、Nitrosospira、Nitrosococcus、Nitrospira）和溶磷菌（Flavobacterium、Pseudomonas、Arthrobacter、Streptomyces）等肥料功能菌.相比而言,蔬菜蚯蚓粪微生物肥料潜力较高.相对于蔬菜蚯蚓粪（371条Unigenes）,污泥（2461条Unigenes）和牛粪（965条Unigenes）蚯蚓粪中存在较多的病原菌.而且,污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪中耐药基因相对丰度高达0.93×10^-3、0.32×10^-3和0.32×10^-3,主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类及四环素类耐药基因等.研究结果显示,蚯蚓粪中有益的功能菌群和有害微生物同时存在,其生物污染物的环境风险值得关注.     

浅谈氮气灭火系统的应用

随着哈龙替代气体研究的不断深入 ,氮气作为惰性气体灭火的一种 ,引起了人们的广泛关注。然而 ,在矿井火灾防治中 ,氮气因其来源广泛、价格低廉 ,很早就得到广泛的应用。笔者对氮气灭火系统的特性、优缺点及其适用范围进行了分析 ,将氮气与其他哈龙替代气体灭火系统进行了比较 ,探讨了引起矿井与建筑火灾扑救差异的原因。针对目前固定式氮气灭火系统应用系统压力较高的特点 ,提出使用长距离输送和制氮机供氮的方法 ,来降低因高压力所带来的成本问题。提出使用氮气灭火系统 ,建立地铁、隧道及地下公共设施等地下建筑物大型火灾的灭火技术     

生物炭对土壤氮素淋失的抑制作用

淋洗作用是土壤氮肥损失途径之一,也是环境水体氮素污染的重要途径。研发降低土壤氮素淋失的技术途径不仅有助于提高氮肥利用率和降低化肥的施用量,而且有助于防治水体污染和改善生态环境。本文通过淋滤实验研究了生物炭对我国两种重要土壤类型黒钙土和紫色土氮素淋失的影响。由玉米秸秆制成的生物炭按10 t/ha,50 t/ha,100 t/ha的比例施用于土壤,同时模拟田间尿素施用量240 kg.N/ha并用相当于每天10 mm的降水量用去离子水淋洗土壤。对淋滤液氮素组成和含量分析结果显示,在不施用生物炭的条件下,黒钙土和紫色土总氮的淋失量分别占土壤(土壤+尿素)总氮含量的7.5%和9.0%,氮素的淋失主要发生在前130 mm降水过程中,其淋失量占全部淋失量的96%。在淋失的成分中,除硝态氮外,有机氮也是重要的组成物质,二者均占淋失总氮量的48%。生物炭的施用可以大幅度地降低氮素的淋失作用。50 t/ha和100t/ha的生物炭施用量降低黑钙土氮素淋失分别为29%和74%,减少紫色土氮素淋失分别达41%和78%。但10 t/ha的生物炭施用量却增加黒钙土和紫色土氮素淋失量分别达到22%和2%。这表明较低的生物炭施用量会促进氮素的淋失。生物炭对有机氮淋失的抑制作用大于硝态氮。100 t/ha的生物炭施用量对有机氮和硝态氮淋失的降低率分别为88%和62%左右,因土壤类型不同而有所差异。上述研究结果为寻求防治土壤氮素淋失的技术方法提供了理论依据。     

加拿大污泥资源化利用和工程实践对中国的借鉴

以埃德蒙顿市为例,介绍了加拿大污泥资源化利用的主要模式及工程实践;并在此基础上着重介绍其污泥堆肥技术和从污泥液体中提取营养元素制取绿色缓释肥料Crystal Green的新工艺,旨在为国内城市污水处理厂污泥的回收利用提供借鉴。中国是一个以农业为主的发展中大国,污泥处理应当以堆肥、土地利用和资源化为主。管理上,需要规范中国的污泥处置工作,逐步提高资源化利用率;技术上,应重视城市污水污泥厌氧处理新工艺的开发,综合利用引进、消化吸收加拿大等发达国家的污泥堆肥一体化技术。     

溢油污染海岸线生物修复措施现场应用效果评价

在2008年5月~9月于渤海湾天津海岸线进行了人工模拟溢油条件下的生物修复现场实验,考察了添加水溶性性肥料、添加缓释肥料以及同时添加缓释肥料和石油烃降解菌剂对油污染物生物降解的影响。结果表明,三种处理的石油烃降解率比对照分别提高0.9、1.2和1.8倍;添加营养盐导致基质间隙水中的营养盐浓度能明显增大,石油烃降解菌数量显著增高。其中,添加缓释肥料的体系可以在较长时间内保持间隙水中高营养盐水平;而同时添加缓释肥料和菌剂的体系不仅显著提高了石油烃降解菌的初始密度,而且可以在较长时间内维持间隙水中营养盐较高浓度。这表明营养盐缺乏是限制现场石油烃降解的主要因素,添加营养盐可以显著提高溢油污染的生物修复效率,而同时添加缓释肥料和菌剂的强化措施最为有效。     

尿素糠醛缩合物缓释化肥的研究

为了提高尿素的利用率,改善土壤的耕作质量,笔者按尿素与糠醛的摩尔比(U/F)控制反应计量,得到尿素糠醛缩合物缓释化肥。加成反应缓冲试剂为Na2B4O7-H3BO3,pH值8~9,反应温度控制在45~55℃,消去反应缓冲试剂为CH3COOH-CH3COONH4,pH值4.5~5,反应温度控制在60℃。测试结果表明,当U/F应介于(1.3~1.5):1时,得到产物的AI值均高于60%,产物在水中的溶出率和在土壤中的溶出率低于普通化肥。该低分子尿素糠醛缩合物是一种缓释化肥,不仅可以显著提高氮素的利用率,而且可以通过调整U/F值与植物生长周期相匹配。该缩合物还具有改善土壤,防止沙化,提高植物根部在土壤中的扎根能力。     

应用生态系统模型研究淀山湖富营养化控制方案

由于淀山湖上游污染负荷以及周边污水的排放,淀山湖已经严重富营养化。通过建立淀山湖生态系统模型,基于大量现场实测数据,对生态系统模型进行率定和验证,并利用生态系统模型对淀山湖N,P营养盐时间变化规律和藻类生长演替进行了系统研究,对各污染负荷削减的富营养化控制方案的效果进行模拟。模拟结果显示:该生态模型较好地模拟了常规水质和藻类的动态变化;淀山湖污染负荷主要来自于上游负荷,削减上游负荷对水质改善效果明显好于其他污染源削减方案;削减上游负荷95%以上,才能有效抑制蓝藻水华;P对蓝藻生长的控制效果好于控制氮。     

高产粮区不同施肥模式下玉米季农田氮素损失途径分析

研究不同施肥模式下土壤氮素损失的途径,有助于制定合理的施肥措施.2009年在山东桓台典型高产粮区设置了4种施肥模式：对照(CK)、 农民习惯(FP)、 优化施肥(OPT)和控释肥(CRF）,监测了土壤水氮动态和作物生长状况,采用水氮管理模型（WNMM）模拟了不同施肥模式下玉米季土壤的水分动态和氮素去向.2009年夏玉米季3个施肥处理的氮素淋失量占施肥量的比例范围为6%～18%,平均为12.7%,其中优化施肥处理的氮素淋失量最低,仅为14.5 kg·hm^-2.氨挥发量所占的比例范围为5%～34%,平均为20.7%,其中控释肥处理的氨挥发量最低,仅为7.6 kg·hm^-2.4个处理的氮素总损失量顺序为：FP处理> OPT处理>CRF处理≈CK处理.本研究表明在保证作物产量的前提下,优化施肥和施用缓控释肥均可以有效减少氮素损失,提高氮肥利用效率和保护生态环境.     

沼渣改性复混肥对小白菜生长及品质的影响

将沼渣有机肥与不同比例的化肥配制成不同配方的沼渣复混肥,用作为小白菜生长的基肥。通过对小白菜生长指标及品质的比较,分析不同配方沼渣复混肥对小白菜生长和品质的影响,选出适合小白菜生长并提高其品质的复混肥配方。结果表明,E处理小白菜VC含量为1.582 8 mg/g,可溶性糖含量为42.34%,硝酸盐含量为77.86 mg/kg,叶绿素SPAD值为50.33,更有利于小白菜的生长和品质的改善。     

城市污水处理工艺的对比研究

介绍了包头市现有五座城市污水处理厂概况,分析了处理工艺低温的适应性。通过分析其中三座采用不同工艺相似水质污水处理厂的进、出水水质,研究不同处理工艺的处理效果。通过设定相同处理规模,分析三种不同工艺相同规模污水处理厂的经济性。最终得出目前包头市处理效果最佳、经济性最优的城市污水处理工艺,为包头市城市污水处理厂提标改造提供参考。