中亚热带不同林龄马尾松林土壤酶学计量特征

土壤酶活性是表征土壤微生物养分需求与养分限制状况的重要指标.本文以中亚热带不同林龄(9、17、26、34和43 a)马尾松人工林为研究对象,通过测定β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)、多酚氧化酶(POX)和过氧化物酶(POD)活性,并计算土壤酶化...     

固定化漆酶对水中邻苯二胺的去除研究

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,采用交联法与吸附法相结合的方法对漆酶进行固定化,研究固定化漆酶在水处理中的应用,并进行了酶促反应的动力学和热力学分析,探讨了戊二醛质量浓度、交联时间、固定化时间以及漆酶质量浓度对固定化漆酶活性的影响。结果表明,漆酶固定化的最佳条件如下:戊二醛质量分数为5%,交联时间为8 h,固定化时间为6.5 h,酶质量浓度为20g/L。此条件下得到的固定化漆酶的比活力达到15 015.4U/g。利用制得的固定化漆酶对水中邻苯二胺进行处理。在最适温度50℃,最适pH=6条件下,利用12000U的固定化漆酶催化处理100mL质量浓度为200mg/L的邻苯二胺溶液,反应6 h后邻苯二胺的去除率达到94.8%。连续5次重复使用固定化漆酶处理邻苯二胺,6 h降解率均在60%以上。用自来水代替蒸馏水配制邻苯二胺溶液时,底物的去除率为55.1%,去除效果明显降低。固定化漆酶处理邻苯二胺反应属于一级反应,反应活化能约为44.1 kJ。     

硫化零价铁及其耦合高级氧化技术在水处理中的研究进展

硫化零价铁（S-ZVI）因其电子传递效率高、选择性好,成为近年水处理领域的研究热点. S-ZVI耦合高级氧化技术（S-ZVI/AOPs）能够在保留S-ZVI较强还原性的基础上引入强氧化作用,实现有机污染物的深度氧化与矿化.本文总结了S-ZVI及其分别耦合过氧化氢（H₂O₂）、氧气（O₂）和过硫酸盐（PS）体系在水处理领域的研究现状,系统介绍了影响污染物去除效果的各种因素,包括S/Fe （摩尔比,下同）、S-ZVI投加量、氧化剂投加量、溶液初始pH等,重点讨论了S-ZVI和S-ZVI/AOPs体系去除污染物的反应机理,并简述了其在工程中的应用,最后对未来的研究方向提出了建议与展望,旨在拓宽S-ZVI/AOPs在环境修复领域中的实际应用.结果表明：（1）S-ZVI主要通过吸附和还原作用去除污染物,S-ZVI/AOPs体系主要通过活性物种的氧化作用去除污染物;硫化层可以通过改变电子转移路径提高活性物种产量,同时一些硫物种也可以活化氧化剂.（2）耦合体系中的活性物种除常见活性自由基外,如羟基自由基（·OH）、超氧自由基(O     

球形红细菌去除和转化铅的机理研究

通过X-射线衍射光谱分析,球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅.H菌株在不同浓度Pb2 中培养后,研究了该菌株生长细胞对Pb2 去除的动力学和该菌体产生半胱氮酸脱巯基酶活性的变化,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了其同工酶谱.结果表明,Pb2 浓度为25～150 mg·L-1时,去除速率常数k较大,半衰期T1/2较短,去除率较高;Pb2 浓度为75、100和150 mg·L-1时,对H菌株产生半胱氨酸脱巯基酶活力有明显的促进作用,Pb2 浓度为200 mg·L-1时,对该酶活力有抑制作用.该菌体细胞及亚细胞组分中铅含量测定结果显示,94%的Pb2 分布于细胞壁和细胞质内,仅少量存在于细胞膜上,并结合透射电镜观察和红外光谱分析,证明了该H菌株对铅离子去除和转化是在细胞质内进行的.     

模拟N、P污水对水稻幼苗过氧化物酶和超氧化物歧化酶的影响

以水稻为材料，研究了不同浓度的模拟Ｎ、Ｐ污水对幼苗过氧化物酶（ＰＯＤ，ＥＣ１．１１．１．７）和超氧化物歧化酶（ＳＯｏＤ，ＥＣ１．１５．１．１）及其同工酶等的影响，结果表明：在总氮浓度（Ｎｒ）为０─９０ｍｇ／Ｌ和总磷浓度（Ｐ＿Ｔ）为０─９ｍｇ／Ｌ范围内，ＰＯＤ与Ｎ、Ｐ浓度呈正相关，Ｎ＿Ｔ超过９０ｍｇ／Ｌ和Ｐ＿Ｔ超过９ｍｇ／Ｌ这一阈值后呈下降趋势，ＮＴ在０─１２０ｍｇ／Ｌ和Ｐ＿Ｔ在０─１２ｍｇ／Ｌ范围内，ＳＯＤ，丙二醛（ＭＤＡ）与Ｎ、Ｐ浓度呈显著正相关；Ｎ、Ｐ能诱导产生新的同工酶带，苗高、可溶性蛋白分别与Ｎ、Ｐ浓度呈显著负相关．     

基于微波预处理的酶强化污泥水解酸化研究

微波预处理能显著提高污泥上清液中溶解性有机物含量,进而可作为内碳源补充强化生物脱氮,但释放的大量溶解性有机物却存在碳源可利用性偏低问题.因此,为了提高上述碳源的可利用性,本研究通过批量试验,考察了添加中性蛋白酶和中温α-淀粉酶对微波预处理污泥水解酸化的强化效果,同时研究了水解酸化过程中污泥上清液中有机物的变化特征.结果表明,经过微波-过氧化氢-碱预处理的污泥进行水解酸化能产生较多的挥发性脂肪酸(VFA),碳源可利用性提高,但由于在水解酸化最初的2 d内存在产酸滞后期,导致水解酸化时间被延长.加入中性蛋白酶和中温α-淀粉酶不仅促进了预处理后污泥的水解酸化,而且解除了微波-过氧化氢-碱预处理导致的产酸滞后现象.在55℃、I/S(接种比)=0.07条件下,酶的最佳投加量分别为30 mg·g~(-1)(蛋白酶/总固体浓度TS)和90 mg·g~(-1)(淀粉酶/TS),最佳水解时间为0.5 d,最佳酸化时间为4 d.水解酸化过程中溶解性COD(SCOD)、溶解性蛋白质、溶解性糖类和VFA浓度均呈现先增加后降低的变化规律.水解0.5 d时,30 mg·g~(-1)(蛋白酶/TS)组和90 mg·g~(-1)(淀粉酶/TS)组的SCOD、溶解性蛋白质、溶解性糖类浓度均达到最大值.水解酸化4 d时,30 mg·g~(-1)(蛋白酶/TS)组和90 mg·g~(-1)(淀粉酶/TS)组的总VFA浓度分别为3373.39 mg·L~(-1)(以COD计,下同)和3226.79 mg·L~(-1),比预处理组分别提高了82.37%、74.45%.30 mg·g~(-1)(蛋白酶/TS)组和90 mg·g~(-1)(淀粉酶/TS)组的VFA主要组分均为乙酸、正丁酸和异戊酸,其中,乙酸占总VFA的比例分别为46.53%、45.94%,污泥上清液中的COD/总氮(TN)比分别为13.26、14.41.在碳源组成方面,在水解酸化0.5~4.0 d之内,30 mg·g~(-1)(蛋白酶/TS)组和90 mg·g~(-1)(淀粉酶/TS)组的SCOD浓度基本不变,但随着水解酸化时间的延长,溶解性蛋白质占SCOD的比例均在下降,总VFA占SCOD的比例均在提高,实现了在不改变碳源总量的条件下增加易生物降解有机物比例的目的.     

柠檬酸钠强化剩余污泥酶水解和酸化的研究

厌氧条件下,研究了阳离子络合剂柠檬酸钠(SC)对剩余污泥酶水解和酸化的影响.结果表明:络合剂SC提高了污泥酶水解和酸化的效率,溶解性蛋白质和碳水化合物溶出量增加,SC的最佳投加剂量为0.432 g·g-1(以TS计,下同).络合剂SC可以提高污泥中短链脂肪酸(SCFAs)的积累量,同时减少达到最大SCFAs积累的时间,缩短厌氧消化时间.空白对照组和蛋白酶组的总SCFAs积累量分别在反应第7 d和第6 d达到最大值,而SC+蛋白酶组(SC 0.432 g·g-1)在反应第2 d就达到了最大值.从酶活性的变化和SEM图可知,SC的投加破坏了EPS的网络结构,原来被束缚、隐藏于污泥基体中的水解酶得到释放,从而提高了污泥水解速率.     

土壤功能与环境因素在海拔梯度上的耦合关系：以梅里雪山为例

土壤呼吸和胞外酶活是山地生态系统物质循环的重要组成部分,对维持土壤功能起到关键作用.为了探究土壤功能与环境因素在海拔梯度上的耦合关系,以海拔上气候垂直差异明显的梅里雪山作为研究对象,选取12个海拔高度采集36个土壤样本,通过测定土壤呼吸和胞外酶活等指标,分析土壤功能和环境因素之间的相关关系以及海拔、气候和土壤理化性质等对土壤功能的影响.结果表明,梅里雪山土壤呼吸和酶活在海拔上存在显著差异,整体上高海拔地区具有更高的土壤功能,土壤功能随着海拔升高差异增加.PCA分析显示前3轴分别解释了土壤功能海拔变化56.7%、 17.4%和8.7%的方差,表明在海拔上与碳磷相关的功能变化高于与氮相关的功能变化.环境因素与土壤呼吸和酶活存在显著相关关系,相比于气候因素,土壤理化性质对土壤功能的影响更大.海拔主要通过影响土壤理化性质和气候因素间接影响土壤功能.研究结果对提高梅里雪山山地生态系统的物质循环和生态功能的认识具有重要意义,为深入探讨山地生态系统土壤功能的海拔分布格局及演变特征提供了重要参考.     

植物根系内活性氧清除酶对铅胁迫的反应

本文研究了Pb胁迫对多年生黑麦草(Lolium perenne)、匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)幼苗根系内SOD、CAT、POD三种清除酶活性水平的影响。结果表明，在低浓度的Pb胁迫下植物根系内活性氧清除酶活性水平普遍增加，且随胁迫时间延长其水平逐渐上升。而在高浓度时，酶活性急剧增加，但随胁迫时间的延长，酶活性则急剧下降，铅毒害效应增加，清除酶消除氧自由基的作用逐渐消失，其中，SOD、CAT酶活性变化较为敏感，而POD相对稳定。匍匐剪股颖对Pb胁迫的抵抗作用大于多年生黑麦草。     

多壁碳纳米管对斑马鱼体组织内酶活性的影响

采用毒性试验方法研究3种质量浓度(10.0,5.0和2.5 mg/L)下人工纳米材料多壁碳纳米管(MWCNTs)长时间暴露(28～35 d)对斑马鱼成鱼脑和肝组织中乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和Na＋,K＋-ATP酶活性的影响. 结果表明,随着暴露时间的延长和ρ(MWCNTs)的增高,AchE和GSH-PX的活性降低,Na＋,K＋-ATP酶活性呈先升高后降低的趋势. 不同暴露时间的酶活性略有不同,但其趋势基本一致. 比较他人试验数据,对人工碳纳米材料与酶活性进行质量浓度－效应关系分析,结果显示该试验方法制备的多壁碳纳米管悬浊液毒性较小,单独存在对水生生物危害不大.