反硝化脱氮对太湖蓝藻水华态势的影响

反硝化作用是水生生态系统的主要脱氮过程,与蓝藻生长之间存在对氮素的竞争作用,然而气候变化背景下反硝化脱氮对蓝藻水华发生动态的影响仍不清楚.基于2017~2021年北太湖为期5 a的水质监测历史数据,结合不同温度下蓝藻生长和沉积物泥浆培养实验,探究了湖体反硝化脱氮与蓝藻水华之间的相互影响.监测数据表明,太湖水体藻类生物量（以Chla表示）高值主要出现在夏秋季节,而总氮浓度季节变化规律与藻类生物量完全相反,冬春季较高,夏秋季显著降低,溶解态无机氮主要以硝态氮为主,并且硝态氮浓度在夏秋季节几乎接近于零.总磷浓度与Chla浓度变化一致.蓝藻培养实验结果表明,20℃以下蓝藻不能大量生长繁殖.泥浆培养实验结果发现,太湖反硝化作用的最高温度阈值为25℃,在10~25℃之间反硝化潜力与温度呈现显著的线性关系（R²=0.99）.反硝化作用发生的最高硝态氮浓度阈值为4 mg ·L^-1,远高于太湖水体的硝态氮浓度,反硝化潜力最高达到（62.98±21.36）μmol ·（kg ·h）^-1.太湖水体反硝化速率受到硝态氮浓度的限制,而气候变暖导致湖泊温度提前升高,会使蓝藻提前生长,蓝藻生长对硝态氮的同化吸收会和反硝化作用产生竞争,使得大量氮还未被反硝化作用脱除就被藻类吸收利用,从而加剧蓝藻水华暴发的态势.研究结果对于解释近年来气候变化背景下太湖蓝藻水华反弹的机制具有重要科学意义.     

NITROGEN TRANSFORMATIONS IN SEDIMENTS AS AFFECTED BY CHEMICAL AMENDMENTS1

ABSTRACT: A study was conducted to elucidate some of the chemical factors affecting the rate and pathways of N transformations in lake sediments. The main emphasis was placed on modifying a noncalcareous sediment with CaCO₃ to approximate the composition of a calcareous sediment. Additionally, the effects of Ca²⁺, CO₃^2-, Mg2⁺ and OH^- were evaluated by using appropriate chemicals. Further, the effect of aluminum sulfate was evaluated with both sediment types. Sediment pH at 7 days was not affected by CaCO₃, but was decreased by aluminum sulfate. The CaCO₃ treatment increased the rate of ammonification, nitrification, reduction of acetylene to ethylene and methane formation, while with few exceptions the other treatments decreased the rate of the transformations studied. Aluminum sulfate, which has been proposed as a lake restoration treatment, increased ammonification but decreased most of the other transformations.     

Anthropogenic nitrogen sources and exports in a village-scale catchment in Southeast China

An experimental village-scale catchment was selected for investigation of nitrogen (N) sources and exports. The mean N application rate over the catchment was 350.2 kg N ha⁻¹, but this rate varied spatially and temporally. The N leaching loss rate varied from 8.1 to 52.7 kg N ha⁻¹ under different land use regimes. The average N leaching loss rate was 13.4 kg N ha⁻¹ over the whole catchment, representing about 3.8% of the total N inputs. The N export rate through stormflows was 28.8 kg N ha⁻¹, about 8.2% of the total N inputs. Seasonal patterns showed that 95% of N exports through stormflows occurred during July to September in 2002. Overall, the maximum riverine N exports were 12.1% of total N inputs and 15.5% of the inorganic fertilizer N applied. Understanding N sources and exports in a village-scale catchment can provide a knowledge base for amelioration of diffuse agricultural pollution.     

水溶性有机物在土壤剖面中的分馏及对Cu迁移的作用

通过室内土柱试验研究了DOM在土壤剖面中的“分馏”作用,DOM在纵向运移过程中的穿透行为及对污染的红壤和潮土中重金属Cu溶出效果的影响.结果表明,绿肥和猪粪DOM经过土柱后极性都有所降低,在潮土上的降低幅度较大,分别为11.4%和10.72%;DOM能够明显地增加污染土壤中Cu的溶出,且这种作用效果与DOM及土壤的性质有关,绿肥DOM的作用效果比猪粪DOM的强,整个淋洗过程中潮土上Cu的平均溶出量是红壤上的4.37倍(绿肥DOM)和3.03倍(猪粪DOM);由于微生物对DOM的分解作用,降低了DOM对土壤中Cu的溶出效果.     

丹江口水库总氮较高原因初步分析

通过对丹江口水库库区、河南省辖入库河流及其它水体含氮类指标的对比,对水库总氮偏高的原因加以分析,指出总氮标准与硝酸盐、氨氮标准有差异,提出合理评价总氮指标及水库水质、加强水质保护措施的建议。     

人工湿地对二级出水中TN、TP去除效果的季节性研究

研究了垂直流和表面流两种人工湿地系统在水力停留时间为2 d条件下,在不同季节对二级出水中TN、TP的去除效果。结果显示,垂直流湿地系统对TN、TP的去除效果优于表面流湿地系统。两种类型的人工湿地对TN的去除效果随季节的变化而波动,夏秋季节去除率最高,春季次之,冬季去除效果最差;垂直流人工湿地系统对TP的去除效果随季节的变化趋势与TN去除率的变化相同,而表面流湿地系统对TP的去除效果在春夏秋季变化不大,冬季的平均去除率仅有16.5%。分析认为,人工湿地应用于二级出水的深度处理,对于满足观赏性景观环境用水(尤其是观赏性河道和湖泊类)的水质指标是可行的。     

水势与用氮量对土壤中石油降解的影响

研究了石油降解过程中，土壤有效氮的动态变化，不同用氮水平在两种土壤上对石油降解速率的影响，以及石油降解的土壤水势条件。结果表明，石油对土壤的污染没有影响土壤水势；在土壤水势为－１００～－２０ｋＰａ范围内，水势的降低没有影响石油分解，而当土壤水势为－１０００ｋＰａ时，石油降解速率与对照相比下降了１０％～３５％。在壤土上，肥料氮添加在碳（石油中碳）氮（肥料中氮）比为９０时，石油降解最快；过多施用肥料氮会降低石油的分解速率。     

Fe2+EDTA溶液络合-铁还原脱除烟气中NO

提出了“Fe2 螯合剂络合-铁粉还原-酸吸收”回收法脱除烟气中NO的新工艺,重点研究了模拟烟气中O2体积分数对NO络合量的影响,以及铁粉用量、铁粉粒径、搅拌速度对NO脱除效率的影响,确定了最佳的铁粉脱氮工艺条件,并对铁粉和铁屑的脱氮效果进行了比较。结果表明,烟气中O2的体积分数从0%增加到4.2%,NO络合量下降90.2%;NO脱除效率随铁粉用量和反应器搅拌速度的增加而增加,随铁粉粒径的增加而降低;过程的最佳工艺参数为,铁粉用量0.8g,铁粉粒径≤0.077mm,搅拌速度900r·min-1,在此条件下,对O2体积分数为5%的模拟烟气在搅拌反应器中可取得90%以上的NO脱除效率;用铁粉在1台搅拌反应器中取得的NO脱除效率和用铁屑在2个鼓泡反应器串联时所取得的效率相当。     

采果期甜椒氮素营养特性及分配规律

利用^15N示踪技术研究了水培甜椒果实收获期间吸收的氮素在体内的动态分配规律。结果表明：甜椒果实收获期间营养器官与生殖器官干物质积累动态呈一平行的线性增长趋势，果实干物质积累量于始采期以后开始超过叶片，而果实氮素积累到盛采期才超过叶片，果实含氮量在整个采果期间保持稳定，随生长发育，叶片含氮迅速下降，盛采期时与果实和根相近，且均高于茎和侧枝，始采期通过根吸收的标记态氮主要贮存在叶片与果实中，叶片、果实是甜椒始采用氮素分配的最主要器官。此后，叶片和根成为主要的氮素输出器官，而果实则成为主要的输入器官。研究发现，甜椒体内的氮即使一度成为结合态，能能够被再度输出，但是，氮素在植株体内滞留的时间越长，越难以再度向外输出，并且不同器官输出的难易程度也是不相同的，比较而言，叶片和根中一度成为结合态的氮素容易被再交输出，甜椒果实是氮的强力库，氮素竞争力最强。     

马氏甲烷八叠球菌S－6的一个染色体区段的表达、序列分析和结构分析

用一组多克隆抗体对马氏甲烷八叠球菌（Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｍａｚｅｉ）Ｓ－６菌株的基因组ＤＮＡ文库进行了筛选．仅选出ｐ６０Ａ克隆能对马氏甲烷八叠球菌中可发生细胞形态学变化菌株的抗血清发生阳性反应．对ｐ６０Ａ克隆的双链ＤＮＡ进行了序列分析．识别出一开式阅读框架（ｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅＰ，ＯＲＦＰ）．表达的蛋白是ＯＲＦＰ编码的蛋白的３倍，并得到ＯＲＦＰ蛋白的三聚体，在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ中表现出整体蛋白的迁移行为．同时，此表达蛋白抗１０％ＳＤＳ，６ｍｏｌ／Ｌ尿素及热处理．基因结构分析表明，ＯＲＦＰ具有与Ｍ．ｂａｒｋｒｉｍｃｒＡ有同源性的核糖体结合位点和一个与甲烷细菌启动子共有序列相似度达７７％的启动子序列．使用参照序列分析表明，由ＯＲＦＰ演绎的氨基酸序列，具有高密度的带电荷的氨基酸和占优势的β－层迭构型．对此表达蛋白作了Ｎｅｕｒｏｓｒｏｒａｃｒａｓｓａ的ｐｏｒｉｎ蛋白抗血清试验，以研究其可能功能．检验了Ｍ．ｍａｚｅｉＳ－６细胞的蔗糖梯度制备物，对此原细胞中的ＯＲＦＰ蛋白作了定位．结果表明，ＯＲＦＰ蛋白可能是一种古细菌Ｐｏｒｉｎ，其在Ｍ．ｍａｚｅｉＳ－６中的表达，可能象大肠杆菌那样与渗透压调节有关．