人工湿地基质微生物群落的碳源代谢特性

利用Biolog微平板技术研究了水平潜流人工湿地基质微生物群落结构及代谢特性,结果表明,供试人工湿地基质微生物群落的碳源代谢能力,床体上层高于床体下层,前部高于后部.在实验期内,前部上层样点平均色度变化(AWCD)值增长速率较前部下层、后部上层及后部下层分别高出83.3%、15.8%和57.1%.主成分分析(PCA)结果表明,不同部位的基质微生物群落具有不同的群落结构和代谢特征,其对不同碳源的利用能力也存在显著性差异(P<0.05),前部上层基质微生物利用率较高的碳源为糖类和氨基酸,而前部下层对聚合物和羧酸的代谢程度最高.功能多样性指标分析表明,基质上层微生物群落丰度、均匀性和多样性指标均高于下层,前部下层微生物群落的均匀性指数显著低于其他取样点,存在较强的优势种;后部下层的丰度指数则明显低于其他采样部位.     

固定化球形红细菌去除镉的动力学及其与质粒的关系

利用聚乙烯醇为载体包埋固定化球形红细菌,研究了固定化微生物去除Cd2 的动力学特征.结果表明,在Cd2 初始浓度为20～160 mg/L时,固定化球形红细菌具有良好的去除能力,去除率可达75%以上.固定化球形红细菌去除Cd2 的反应遵循二级反应动力学方程-dC/dt=k2C2 k1C k0, R2=0.957 7～0.993 8.随着Cd2 初始浓度的增加,固定化球形红细菌对Cd2 的最大去除速率p下降,半衰期T1/2增加,抑制作用增强.此外,通过质粒检测,该菌株含有一个较大质粒,抗镉和去除镉的基因均位于质粒上.     

石油烃降解菌对环己烷及环己酮的降解作用

原油中的环烷烃难以被微生物利用,能长期存在被污染的环境中,对环境造成严重持久的污染.针对环烷烃的污染问题,就微生物降解环己烷,环己酮的特性进行了研究.从胜利油田石油污染土壤中分离到1株能够分别以环己烷、环己酮为唯一碳源的降解菌A-1,经形态及生理生化特征和16 SrDNA的全序列测序分析,初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.).通过摇瓶试验得出其最适生长条件为温度35 ℃,pH 7.0.当盐质量浓度在1020 g·L-1,环己烷体积分数在0.15 0.35 μL·mL-1,环己酮体积分数在0.200.30 μL·mL-1时,菌株A-1处于最佳生长状态.通过GC-MS分析,菌株A-1还能利用原油中C36C39的链烃,此外还能降解丙酮,辛烷,甲苯等链烃和芳烃.菌株A-1的生长条件和比较宽的底物利用范围的这一研究,为其更广泛的污染环境的生物修复提供了理论依据.     

镉对南美蟛蜞菊光合特性的影响

镉(Cd)积累是造成土壤重金属污染的重要因素之一,它是一种对植物生理代谢过程产生诸多影响的环境胁迫因子,光合作用的变化可以直接反映植物对Cd胁迫的适应特性.通过对外来植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata (L.) Hitchc.)生长过程不同程度的Cd胁迫处理,利用光合气体交换与叶绿素荧光技术,初步观测盆栽土壤中不同质量分数的Cd对南美蟛蜞菊叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素质量分数与荧光特征等光合特性的影响.结果显示:①当土壤中Cd质量分数达到5 mg·kg-1时,叶片净光合速率Pn明显降低,但蒸腾速率Tr和气孔导度gs降幅较小,水分利用率WUE则没有表现出明显差异;②随着土壤中Cd的增加,叶绿素a质量分数与叶绿素a/b降低,但叶绿素b变化不明显;③ Cd质量分数达到2 mg·kg-1时,初始荧光Fo与光化效率Fv/Fm变化明显,光系统Ⅱ电子传递速率ETR和量子效率ΦPSⅡ从Cd质量分数为0.5 mg·kg-1起有明显变化.由此看出,Cd对叶绿素有一定程度的破坏作用,其中光反应中心对Cd胁迫尤为敏感,叶片光合速率和光能转化效率的下降与此密切相关.     

秸秆还田和免耕对水稻土微形态特征的影响

在四川盆地的平原区和丘陵区,通过4年8作的田间定位试验,研究了秸秆还田免耕和翻耕两种方式对土壤的微形态特征的影响,这对了解秸秆还田对土壤特性演化及生态环境的影响有重要意义.分别采制各处理的0～10 cm和10～20 cm土层的原状土样,制取土壤薄片,进行土壤微形态学比较研究.结果表明:两个试验区秸秆还田翻耕与免耕处理后,在土壤基本组成成分、形成物、土壤粗粒质和细粒质、土壤垒结及微结构等微形态特征方面均有一定的特点和明显变化.从这些土壤微形态特征得知,秸秆还田形成了良好的微结构趋势,促进了有机质腐殖化,能显著改善土壤的理化特性.     

西双版纳胶-茶群落中茶树的光合特性及其影响因子

胶-茶群落在西双版纳地区有大面积分布,研究该群落中茶树的光合特性及其影响因子,可以为胶茶间作和茶树种植的实践提供理论依据.在自然条件下使用Li-6400便携式光合系统测定了西双版纳低(570 m)、高(870 m)两个不同海拔高度的胶-茶群落中茶树连体叶片的光合日进程,并对比研究了群落和纯林中茶树叶片的光响应.结果表明,两个群落中茶树叶片的最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均显著低于茶树纯林.两个群落中茶树的净光合速率日进程曲线均为"单峰"型,高海拔茶树的光量子通量密度、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著高于低海拔茶树的.相关性分析表明,光量子通量密度是引起群落中茶树光合差异的主要因素.群落林下光照的增强提高了茶树的净光合积累.在高海拔地区采用以茶树为主的胶茶种植结构将促进经济效益的提高.图3表3参24     

冬季降温对菹草叶片光合荧光特性的影响

将菹草(Potamogeton cripus)石芽种植于室外水体中,萌发后选择发育程度相近的幼苗,在冬季降温期间利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定幼苗叶片的FV/Fm和光响应恢复曲线.结果表明,在冬季水温低于7℃的条件下菹草叶片FV/Fm显著降低(P<0.01).水温回复到9～10℃后,FV/Fm逐渐增大;光强的降低有利于FV/Fm的恢复.进一步研究植株的光响应恢复曲线发现,第4-10天,水温<7℃,菹草叶片有效荧光产量(ΔFV'/Fm)的光响应能力和暗恢复能力显著下降;同时,热耗散能力和暗恢复能力也显著降低,发生光抑制的可能性增大.当水温升高到9～10℃时,ΔFV/Fm和非光化学淬灭(NPQ)随光强降低和实验天数的增加逐渐得到恢复.因而,水温9～10℃可能是冬季菹草进行正常光合作用的临界温度;菹草在低温(<7℃)、高光照条件下易发生光抑制,导致PSII受到伤害.     

PDMS半透膜采样装置的制作研究

水中痕量持久性有机污染物的监测是经典的分析化学难题,传统分析方法既费时又费材料,且只能测定某一时间点的浓度.三油酸甘油脂半透膜被动采样器虽能克服传统方法的一些缺点,但对膜的要求较高.通过在一个固定于不锈钢网上,扁平、密封的商品低密度聚乙烯(LDPE)膜袋夹层中均匀涂布聚二甲基硅氧烷(PDMS),制作出一种新的半透膜被动采样器.用此被动采样器在混合多氯联苯(PCBs)的过饱和水溶液中反复模拟采样,测得半透膜最佳富集时间、时间和富集量的关系曲线以及其它特性.使用气质联用仪测得的数据证明此装置可用于水体中多氯联苯等痕量持久性有机污染物的采集和定量分析,其线性富集时间可达 9 d,富集率大约为3×103 ~ 6×103倍,为今后的环境监测提供了一种制作简单、使用方便、富集率好、费用低廉的新方法.     

粘土矿物对烷基酚聚氧乙烯醚的吸附行为

烷基酚聚氧乙烯醚(APEOn)是一类重要的非离子表面活性剂,广泛地应用于工业、农业和日常生活中.近年来,由于其生物代谢产物被证实具有较大的毒性,因此引起人们广泛关注.文章使用自然界广泛存在的天然蒙脱土对APEOn类物质NP9、NP10、TX-100进行吸附,该技术可为使用粘土矿物去除此类污染物提供理论依据.研究结果表明:APEOn在蒙脱土上有较高的吸附量,吸附等温线为S型,符合Langmuir-Freundlich吸附模型,吸附量大小为NP9>NP10>TX-100.温度对吸附的影响较大,在小于40 ℃时,升高温度吸附量减小,而当温度超过40 ℃时,升高温度则有利于吸附的进行.pH值对吸附的影响较小.吸附动力学拟合结果表明,APEOn在蒙脱土上的吸附符合假二级反应动力学,在初始质量浓度为300 mg·L-1时,NP9、NP10、TX-100的吸附速率常数分别为0.377、0.126、0.085 g·mg-1·min-1.解吸实验表明,在纯水中APEOn从蒙脱土上的解吸率并不大,但在乙醇溶液中,解吸率大大提高.     

Zn2+对黄瓜发芽期生理特性的影响

锌是植物必需的营养元素,同时也是一种常见的环境有毒重金属元素.以黄瓜(Cucumis sativus L.)为试验材料,设置不同Zn2 处理(0、25、50、100、200、300 mg·L-1),利用发芽和出苗试验,研究了Zn2 对黄瓜发芽期生理特性的影响.结果显示,低处理(0～25 mg·L-1)对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,当为25 mg·L-1时最有利于黄瓜种子萌发和幼苗生长,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;幼苗相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、SOD活性及POD活性均在此浓度得到最低.但从50 mg·L-1开始,随着增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300 mg·L-1时抑制作用得到最大.该研究为进一步研究农业生态整治与安全高效利用提供理论基础.