Producing Cu-loaded algae for feeding experiments: effects of copper on Parachlorella kessleri

Microalgae require several essential metals for optimum growth, which at elevated concentrations may interfere with biochemical and physiological processes, one of them being copper (Cu). The aim of this study is to raise Cu-loaded Parachlorella kessleri as feed for mussels. In order to spike the algae with Cu without lowering their nutritional quality, it is important to know the highest Cu-concentration at which the main parameters remain unaffected, especially in respect to proteins and polysaccharides. The dependence of growth rate, biomass, chlorophyll-a and -b, pheophytin-a, protein, and polysaccharide contents on Cu concentrations are determined. The tests show that P. kessleri is largely unchanged in its nutritional value when exposed to Cu at levels of up to 6?µmol?L^?1. Above 10?µmol?L^?1, toxic effects become obvious, with chlorophyll contents and growth rate being the most sensitive indicators.     

秸秆还田与化肥配施对冬小麦土壤微生物量及化学计量特征和微生物熵的影响

为探究秸秆还田和化肥相互作用对农田土壤微生物活性、微生物生物量（SMB）、土壤微生物熵（qmb）和土壤-微生物化学计量不平衡性的影响从而稳固土壤和增产培肥,试验采用二因素裂区设计,主处理为秸秆还田（W1）和秸秆不还田（W0）,副处理为不施化肥、施用氮肥（N）和施用氮磷肥（NP）,探究不同处理下土壤-微生物量碳氮磷变化特征及化学计量特征、化学计量不平衡性和微生物量熵之间的耦合关系. 结果表明,W1NP土壤有机碳（SOC）含量相比于W0显著提高（P<0.05）,W1NP土壤全氮（TN）含量相比W0提高了56.56%,土壤（TP）含量没有显著差异（P>0.05）,W1NP处理C/P相较于W0显著提高（P<0.05）. W1NP处理土壤微生物碳（MBC）、土壤微生物氮（MBN）和土壤微生物磷（MBP）含量均相较于W0显著提高（P<0.05）. 秸秆还田各处理中土壤MBN含量较W0相比均有显著提高（P<0.05）. W0NP与W1NP处理土壤MBP含量差异不显著（P>0.05）,但均显著高于其他处理（P<0.05）,各处理MBN/MBP均显著高于W0（P<0.05）. 施用磷肥微生物量熵碳（qmbc）、微生物量熵氮（qmbn）和微生物量熵磷（qmbp）会显著增加（P<0.05）,W1与W0处理碳磷不平衡比（C/P_imb）无显著差异（P>0.05）,但显著高于其他处理（P<0.05）. 各处理氮磷不平衡比（N/P_imb）较W0均显著降低（P<0.05）. 相关性分析表明,MBC、MBN和MBP间均为显著正相关关系（P<0.05）,且均与化学计量不平衡性呈显著负相关（P<0.05）. 冗余分析表明,MBC/MBP与qmbc之间关系最密切,MBN/MBP与微生物量熵磷之间关系显著,微生物量熵氮与MBN/MBP之间关系最密切（P<0.05）. 综上所述,秸秆还田配施氮磷肥（W1NP）处理改善土壤养分,改变土壤化学计量特征,同时提高土壤肥力,是最优处理.     

离子色谱快速测定大气颗粒物(PM2.5、PM10)中的三种脱水聚糖

建立了大气颗粒物（PM2.5、PM10）中左旋葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖的高效阴离子交换色谱（HPAEC）与脉冲安培检测器（PAD）联用（HPAEC-PAD）技术的快速检测法.样品采用超纯水30 min振荡提取,经浓度250 mmol·L-1,流速0.45 mL·min-1的氢氧化钠淋洗液洗脱,45 min完成检测,该方法线性良好,相关系数达0.9999,实际样品测试加标回收率在89%-104%,精密度在1.2%-7.1%.对北京市2016年1月采暖季的大气颗粒物样品（PM2.5、PM10）进行了检测,其中左旋葡聚糖浓度较高分别为113±100 ng·m-3,118 ±124 ng·m-3,计算左旋葡聚糖与甘露聚糖浓度比例关系可知,北京冬季大气颗粒物中生物质燃烧来源主要为硬木燃烧.     

沼液中土著菌对斜生栅藻去除污染物效果的影响

研究斜生栅藻对沼液的净化效果,并分析沼液中土著菌对污染物去除效果的影响。在不同的初始藻细胞接种量条件下,根据藻细胞干重、细菌总数及COD、TP和TN浓度的变化趋势,比较斜生栅藻对原沼液和灭菌沼液的净化效果。在藻类培养初期,沼液中土著菌与斜生栅藻之间存在明显的共生关系,当初始藻细胞接种量为0.1 g·L-1时,原沼液中藻细胞干重达到最大值即2.11 g·L-1。在藻类对数生长阶段,沼液中土著菌与斜生栅藻在藻细胞生长量和污染物去除方面表现出明显的协同作用。研究结果表明,斜生栅藻与土著菌组成的共生系统对沼液具有较好的净化作用,且所得的藻类生物量可以作为产能原料。     

硫酸铵施用量和温度对红壤稻田土硝化作用及微生物特性的影响

以红壤稻田土为供试土壤,设置不同硫酸铵(简称硫铵)施用量,分别在15、25、35℃条件下培养,研究短期内土壤硝化作用、微生物生物量和微生物功能多样性的变化。结果表明,在相同硫铵施用量下,不同温度处理土壤NH4+含量差异不显著;温度变化对于对照和常规硫铵用量(折纯N 120 mg·kg-1)处理土壤NO3-含量有显著影响,但对中、高量(折纯N 600和1 200 mg·kg-1)处理无显著影响。对照和常规硫铵用量处理土壤硝化速率均随温度升高而显著增加;中、高量硫铵处理土壤硝化速率普遍较低,且不同温度之间差异不显著;相同温度条件下,硝化速率随硫铵施用量的升高而降低。中、髙量硫铵处理对土壤微生物生物量碳有显著影响,且土壤微生物生物量碳随硫铵施用量的增加而显著降低;相同硫铵施用量下,不同温度处理土壤微生物生物量碳由高到低大致为25、15和35℃。BIOLOG分析显示,中、高量硫铵处理平均吸光值和多样性指数均较低,各处理中以25℃时对照处理的平均吸光值和Shannon、Simpson、McIntosh指数最大,其次为25℃时常规硫铵用量处理。过量施用硫铵有可能造成土壤生物结构和功能衰变。     

生物质热电厂大气影响评价的研究

为确定生物质能发电环境方面的可行性,分析了生物质能发电的工艺流程,相比于火电的优缺点,并进行了生物质能热电联厂的大气环境影响评价研究。结果表明：预测评价的烟尘、SO2和NO2排放浓度分别为11,63mg／m^3、200．3mg／m^3和378．7mg／m^3,均远低于火力发电的排放值;在不同条件下、不同地点SO2和NO2的1小时、日均浓度也均远低于火力发电的浓度值。说明了生物质能发电在环境友好性方面具有明显的优势。     

蚯蚓-微生物协同作用过程中的微生物特性

在环境污染治理领域,被誉为\"生态型工程师\"的蚯蚓在污水/污泥资源化处理与处置,以及土壤的生态修复中备受关注。蚯蚓通过掘洞、摄食、分泌黏液和排泄蚓粪等方式调控系统中微生物的数量、活性及群落结构,与微生物协同互作强化了生物系统中物质转化与能量流动关系。蚯蚓-微生物协同共生的相互依存关系是此类技术展现低耗高效和生态友好特点的关键。通过综述经人工强化的蚯蚓-微生物互作生态系统中,蚯蚓对微生物的量、活性、群落结构以及食物网的影响,探讨了该生态系统中物质转化和能量流动的特点,并展望了蚯蚓-微生物互作技术研究及应用的发展方向。     

Quantitative analysis of microbial biomass yield in aerobic bioreactor

We have studied the integrated model of reaction rate equations with thermal energy balance in aerobic bioreactor for food waste decomposition and showed that the integrated model has the capability both of monitoring microbial activity in real time and of analyzing biodegradation kinetics and thermal-hydrodynamic properties. On the other hand, concerning microbial metabolism, it was known that balancing catabolic reactions with anabolic reactions in terms of energy and electron flow provides stoichiometric metabolic reactions and enables the estimation of microbial biomass yield (stoichiometric reaction model). We have studied a method for estimating real-time microbial biomass yield in the bioreactor during food waste decomposition by combining the integrated model with the stoichiometric reaction model. As a result, it was found that the time course of microbial biomass yield in the bioreactor during decomposition can be evaluated using the operational data of the bioreactor (weight of input food waste and bed temperature) by the combined model. The combined model can be applied to manage a food waste decomposition not only for controlling system operation to keep microbial activity stable, but also for producing value–added products such as compost on optimum condition.