不同MBR反应器中硝化菌群落结构的研究

采用PCR-DGGE技术研究了正常运行工况下6个不同MBR反应器中的硝酸菌和反硝化菌的群落结构.结果表明,不同的MBR反应器好氧段中硝酸菌之间的相似性较高,相似性数值为78.7%~92.1%,但环境条件、进水水质及运行参数等因素的不同导致了不同MBR反应器硝酸菌群落的差异.MBR反应器中有5种硝酸菌和3种反硝化菌,其中优势硝酸菌种以α-变形细菌(Alpha proteobacteria)、生根瘤菌(Bradyrhizobium)、维氏硝酸菌(Nitrobacter winogradskyi)为主,反硝化菌以好氧反硝化菌-产碱杆菌属(Alcaligenes)、脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、红球菌属(Rhodococcus)为主,说明反应器内同时存在好氧反硝化菌,推断MBR反应器内可能同时存在多种硝化和脱氮途径.     

用于有界波模拟器的紧凑型纳秒脉冲源

随着电磁武器的发展,核电磁脉冲及其工程防护技术受到各国的普遍关注。为模拟电磁脉冲环境,研制了一台紧凑型纳秒脉冲源,与有界波模拟器配合可产生的双指数波形前沿~1.6ns,脉宽42ns,幅值可达60kV。本文介绍了脉冲源的设计与调试结果。     

玉米秸秆厌氧降解复合菌系的微生物群落结构

以不同来源具有木质纤维素降解能力的环境样品为接种物,以玉米秸秆为唯一碳源,进行了秸秆厌氧降解微生物的驯化培养,构建了8组复合菌系.复合菌系的产气周期为30～50 d,玉米秸秆的总固体(TS)去除率在30%～40%之间.其中6组的甲烷产量(以TS计)为62.1～118.4 mL.g-1,发酵液中挥发性有机酸主要为乙酸、丙酸及丁酸(100～500 mg.L-1),发酵终产物pH为6.5～6.7;而另外2组的甲烷产量较低,在8.5～9.7 mL.g-1之间,但乙酸浓度较高(1 200 mg.L-1左右),发酵终产物pH为5.6～5.9.通过16S rRNA基因克隆文库方法对复合菌系中细菌及古菌的群落结构进行了多样性解析,结果表明细菌主要分为8个不同的类群,其中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、互养菌门(Synergistetes)及热袍菌门(Thermotogae)为优势菌群,分别占细菌克隆总数的37.8%、34.3%、11.6%和6.4%;古菌属于甲烷微菌纲(Methanomicrobia)和甲烷杆菌纲(Methanobacteria),分别占古菌克隆总数的61.1%和38.9%.对主要功能菌群在秸秆厌氧降解产甲烷过程中发挥的作用进行了探讨.     

利用PCR-DGGE技术指导高温油藏中功能微生物的分离

采用PCR-DGGE技术对高温油藏的微生物群落进行了多样性分析,并将得到的信息用于指导油藏微生物的分离.本研究通过PCR-DGGE技术对油藏水样中DNA的16S rDNA V3、V8、V9 3个高可变区的扩增产物进行了比较,确定采用可得到更多微生物多样性信息的V9区引物进行PCR扩增,优势条带序列分析表明,在高温油藏中存在的微生物与GenBank数据库中α,β,y-变形杆菌和芽孢杆菌的序列相似性最高.利用多元细菌培养技术,以序列信息为指导,采用富集培养、直接培养和特殊培养的方法,从水样中分离出5株高温菌(而传统分离方法只能获得3株),其中3株高温解烃菌分别属于Bacillus属、Geobacillus属和Petrobacter属,它们能够在55℃以上兼性厌氧条件良好生长,对原油的降解率分别为56.5%、70.01%和31.87%,对原油的降粘率分别为40%、54.55%和29.09%,使原油的凝固点分别降低3.7、5.2和3.1℃.因此,序列指导和改变培养条件是分离更多有效采油微生物的改进方法,这3株高温菌的对原油的作用效果证明其具备提高石油采收率的潜力.     

某石油污染场地地下水中降解菌群落结构研究

某废弃石化冶炼厂土壤及地下水污染十分严重。该研究通过钻孔取样的方法,采集了厂区内距地表约30 m深的石油污染地下水,分析了该样品的水质参数及主要石油污染物组成。同时提取水样中微生物总DNA,构建细菌16S rDNA克隆文库,并通过16S rDNA序列的系统发育分析,对样品中的降解菌群落结构进行了研究。结果表明,该地下水样品中的污染物主要为苯环类物质;水样中的降解菌则分属10个细菌类群。在这一生态系统中,α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria,44.2%)细菌占据主导地位,其中Altererythrobacter spp.在文库中的比例高达25.9%。据我们所知,这是首次发现Altererythrobacter属细菌存在于地下水环境中。β-变形杆菌纲(Betaproteobacteria,24.8%)和γ-变形杆菌纲(Gamaproteobacteria,20.9%)在系统中所占比例也均超过了20%,其中噬氢菌属(Hydrogenophaga)和溶杆菌属(Lysobacter)细菌所占比例分别达16.1%和15.3%。石油污染物的种类对降解菌群落结构组成有着重要的影响。     

一株反硝化细菌的鉴定、功能基因检测及其反硝化特性

采用富集培养和BTB(溴百里酚蓝)平板法从活性污泥中分离出一株高效的反硝化菌ADH1。结合16S rDNA系统发育分析结果和生理生化反应,将该菌鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),经检测该菌株中存在反硝化功能基因nirS和nosZ,并由此推知其具备完整的反硝化酶系。通过这两种功能基因的系统发育分析,从另一角度证实了菌株ADH1属于Pseudomonas sp.。反硝化特性研究结果表明,在静置条件下,该菌在16 h内对NO3--N的转化率达到96.1%,其中84.7%的NO3--N完全经反硝化作用从培养液中去除,剩余的则被菌体同化吸收;而在150 r/min的振荡培养条件下,该菌在10 h对NO3--N的转化率高达97.8%,TN去除率也超过40%。研究结果表明菌株ADH1可能是一株有着良好应用前景的高效好氧反硝化细菌。     

湘西南苗儿山地区早燕山期花岗岩地球化学特征及形成环境

湘西南苗儿山地区早燕山期花岗岩形成于晚侏罗世早期,侵入于加里东期花岗岩(构成苗儿山岩体主体)和印支期花岗岩中。主要岩石类型为细粒—中粗粒斑状黑云母二长花岗岩,局部发育细粒二云母二长花岗岩。岩石SiO_2为76.02%~80.26%、Al_2O_3为10.94%~12.88%、K2O为3.42%~5.34%、Na_2O+K_2O为5.37%~8.22%、ASI为1.04~1.31(平均1.14),总体属铁质、钙碱性系列过铝质花岗岩类。微量元素中Ba、Sr、P、Ti表现为强烈亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等相对富集。稀土总量较低(122.9~175.4μg/g),轻稀土略富集((La/Yb)N=2.55~3.79),具明显的负Eu异常(δEu=0.07~0.22)。岩体ISr值为0.99007和1.15860,εNd(t)值为-9.20和-8.80,两阶段Nd模式年龄(t2DM)为~1.7Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩主要为变质泥质岩和变质杂砂岩。强过铝花岗岩样品的Al_2O_3/TiO_2比值部分<100。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳酸性岩石,并有少量地幔物质加入。花岗岩主量和微量元素构造环境判别图解以及区域构造演化过程表明花岗岩形成于后造山构造环境,岩浆形成与先期(中侏罗世)陆壳增厚升温及软流圈地幔的热传递有关。     

一株芘的高效降解菌的选育及其降解性能研究

旨在为多环芳烃污染环境的生物修复提供微生物资源和科学依据,从某焦化厂曝气池的活性污泥中分离纯化出一株降解芘的优势菌株B-1,该菌株可在以芘为惟一碳源的培养基中生长繁殖,能利用芘的最高浓度为130 mg/L左右.经形态学观察、生理生化实验及l6S rDNA序列分析,初步判断菌株B-1为芽胞杆菌属.投菌量、芘初始浓度、pH...     

高效氯氰菊酯降解菌群的结构分析及其降解特性研究

以连作10年以上的棉田土壤为材料,以高效氯氰菊酯为唯一碳源,驯化获得能稳定传代并持续降解高效氯氰菊酯的LZ1菌群,对菌群中可培养的细菌进行分离鉴定,最后对其降解高效氯氰菊酯的特性进行分析。结果表明,LZ1菌群中可分离、纯化优势菌株12株,经16SrRNA序列分析,其中10株与铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)相似性达99%,1株与无色杆菌(Achromobacter mucicolens)相似性达99%。高效氯氰菊酯最佳反应条件为高效氯氰菊酯初始质量浓度250mg/L、温度27℃、pH7.0、装样量200mL。在最佳反应条件下培养的LZ1菌群24h时对高效氯氰菊酯的降解率可达68.81%,132h时的降解率可达92.39%,且LZ1菌群对高效氯氰菊酯的4种异构体没有明显的降解特异性。     

重力波冰雹预警系统应用研究

利用重力波冰雹预警系统对1994—2004年预警范围内出现的冰雹等强对流天气过程及其他相关天气过程进行了监测。经过对所获得的部分大气重力波周期-振幅谱实时资料与对应天气资料的对比分析，发现了一些天气过程与大气重力波特征，特别是雹云发展不同阶段大气重力波的演变特征之间的联系。