混合菌群强化去除泥浆体系中菲、芘的效果及影响因素

通过室内泥浆体系模拟试验,研究了混合微生物菌群(嗜热菌和多环芳烃特异性降解菌),在40℃条件下(两类微生物均能较快生长繁殖),对泥浆体系中代表性多环芳烃菲、芘的去除效果及其影响因素(水土比,葡萄糖、淀粉、水杨酸及其浓度)。结果表明:泥浆体系中混合微生物菌群对多环芳烃的去除效果显著(P0.01),单日菲去除率最大可达20.0%,芘达15.3%。随着反应进程的进行,菲和芘的去除率提高,去除速率则逐步降低,菲的半衰期1.8天小于芘4.9天,因此菲的去除较芘更快。试验得到该泥浆体系中混合微生物菌群去除多环芳烃最合适的水土比为2︰1,碳源为葡萄糖,浓度TOC_(葡萄糖):TOC_(PAHs)为2︰1。该研究结果可为泥浆体系中混合微生物菌群强化修复多环芳烃污染土壤的技术研发提供理论基础和技术支撑。     

干土效应对土壤生物组成及矿化与硝化作用的影响

将经过风干、过筛后的2种旱地红壤加水培养,并和新鲜土培养条件相比较,研究干土效应对土壤生物组成及矿化与硝化作用的影响.试验共4个处理(1)农田旱地风干土加水培养(RU);(2)农田旱地新鲜土培养(FU);(3)苗圃旱地风干土加水培养(RN);(4)苗圃旱地新鲜土培养(FN).结果表明红壤风干土加水预培养5 d后,细菌、放线菌、真菌数量比新鲜土显著增加(p＜0.01),细菌数量增加最为明显,农田旱地和苗圃旱地风干土处理分别是新鲜土的6.26倍和6.84倍,红壤风干土加水培养处理的微生物量碳、氮也随之增加.培养28 d后土壤中微生物数量趋于稳定,与预培养5 d时的数量相当或稍有下降,但风干后加水培养处理的微生物数量仍保持大于新鲜土的趋势(农田旱地的放线菌除外),微生物量碳、氮也存在同样的趋势.风干土加水培养后微生物数量的迅速增加,使得氮素矿化速度加快,由此导致NH+4-N量显著增加(p＜0.01),培养28 d后,NH+4-N量较预培养5 d时有所增加,且明显高于新鲜土培养处理;NO-3-N含量也增加,但新鲜土处理显著高于风干土处理.土壤风干处理对土壤自由生活线虫的影响比较大,农田旱地和苗圃旱地风干土加水培养28 d后,其自由生活线虫数量仅为新鲜土的16.0%和30.1%,显示风干土加水培养难以恢复土壤微型动物的数量.28 d的矿化和硝化培养试验结果显示,风干土加水培养处理的净矿化量和矿化率均高于新鲜土处理,苗圃旱地风干土处理的增量达到了显著水平(p＜0.05),但是硝化作用却刚好相反,农田旱地和苗圃旱地的净硝化量及硝化率均是新鲜土处理显著高于风干土处理(p＜0.05),其原因是对硝化作用起重要作用的硝化菌(氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌)数量在经历了风干过程后很难恢复到新鲜土水平.     

皂角苷增强洗脱复合污染土壤中多环芳烃和重金属的作用及机理

通过增溶实验和土壤洗脱实验,研究了一种生物表面活性剂——皂角苷（saponin）对多环芳烃-重金属复合污染土壤的洗脱作用及机理。结果表明,皂角苷对菲、芘等多环芳烃有极强的增溶作用,当皂角苷浓度为0.04%时,菲、芘在液相中的表观溶解度分别增大了约22倍和128倍,因而皂角苷能显著增强多环芳烃污染土壤中菲、芘的洗脱,洗脱效率最大分别可达84.1%和81.4%,增大了约2倍和17倍。皂角苷可与重金属离子形成水溶性的络合物,从而增强洗脱重金属污染土壤中的Zn^2＋和Cd^2＋,在皂角苷浓度为0.4%时,Zn^2＋、Cd^2＋的洗脱效率分别可达93.0%和79.4%,增大了约75倍和8倍。皂角苷可同时洗脱多环芳烃-重金属复合污染土壤中的菲、芘和Zn^2＋、Cd^2＋,洗脱效率分别达87.6%、83.5%和92.3%、78.6%,重金属的存在略增大了皂角苷对菲、芘等多环芳烃的洗脱效率,但多环芳烃对Zn^2＋、Cd^2＋的洗脱效率没有明显影响。皂角苷可同时增强洗脱复合污染土壤中的多环芳烃和重金属,从而为多环芳烃-重金属复合污染土壤的修复奠定基础。     

菲在黑麦草种植土壤中的降解及其对土壤酶的影响

研究了种植黑麦草对土壤中3环多环芳烃菲的动态降解作用。结果表明,黑麦草可以促进土壤中菲的降解,在75 d的盆栽试验里,种植黑麦草土壤中菲的可提取浓度明显低于不种植土壤（p<0.05）。在菲浓度为5 mg kg^-1、50 mg kg^-1、200 mg kg^-1的3种处理中,种植黑麦草壤中菲的降解率分别为81.07%、90.35%、84.94%,而不种植土壤中菲的降解率分别为75.34%、86.62%、67.60%。种植黑麦草增强了土壤中多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶的活性以及增加土壤中微生物生物量碳的含量,即提高了土壤中生物活性,从而促进了土壤中菲的降解率。不同浓度菲处理,土壤中生物活性存在明显差异,高浓度菲(200 mg kg^-1)对土壤中生物活性产生较强的抑制作用,影响土壤中生物对菲的降解作用,从而揭示了植物促进菲降解的生物学及酶学机理。黑麦草对土壤中多环芳烃有较强的忍耐性,但过高的菲浓度对黑麦草的生长有影响。     

四环素对芘污染农田土壤微生物修复的影响及响应过程

针对城郊农田土壤中多环芳烃和抗生素复合污染的新特征,通过室内模拟土培实验,研究四环素(Tetracycline,TC)胁迫下,降解菌Sphingobium sp.PHE3对长三角典型农田土壤中芘的降解效果和影响机制。研究表明,接种降解菌处理(B)能明显促进土壤中芘的降解,TC的引入可显著抑制土壤中芘的深度降解过程(P0.05)。经过90天培养后,B处理与接菌+添加TC处理(BTC)的降解率分别为40.1%、25.7%,较对照分别提高了23.0倍、14.1倍。通过土壤微生物群落结构多样性分析发现,降解菌数量在经历90天的土壤环境适应期后逐渐快速增加,其数量变化与污染物芘在土壤中含量消减趋势呈负相关;引入芘和四环素对土壤细菌群落结构多样性和功能稳定性具有显著影响(P0.05),然而对土壤真菌群落影响不显著(P0.05)。此外,B和BTC处理条件下,土壤过氧化氢酶活性、荧光素二乙酸酯酶活性和土壤微生物生物量碳氮值显著高于单独添加芘处理(P)和单独添加TC处理(TC),但P处理与TC处理之间无显著差异(P0.05),说明外源污染物(芘或四环素)对于土壤酶活性和微生物生物量碳氮具有显著抑制作用(P0.05),致使降解菌功能作用受到抑制。综上研究结果表明TC可明显抑制土壤中典型四环多环芳烃的微生物降解过程,针对多环芳烃与抗生素复合有机污染农田土壤的微生物强化修复技术有待深入研究。     

多环芳烃胁迫下稻田土壤细菌及分支杆菌种群多样性研究

多环芳烃（PAHs）污染对土壤微生物群落特别是微生物功能群的影响一直备受关注。本文应用变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术,从群落和功能群多样性两个角度,分析了PAHs胁迫条件下稻田土壤细菌遗传多样性及与PAHs降解有密切关系的分支杆菌种群多样性变化。结果表明,PAHs污染对稻田土壤细菌群落多样性指数无显著影响,但造成土壤细菌群落结构的改变,重度PAHs造成一些对污染敏感的细菌种类消失,而使一些与PAHs降解有关的细菌种类丰度增加。而对与多环芳烃降解有密切关系的分支杆菌而言,中度PAHs污染稻田土壤分支杆菌种群多样性指数较重度和轻度PAHs污染土壤的略高,不同PAHs污染程度稻田土壤的优势分支杆菌种类不尽相同,PAHs污染造成稻田土壤1种或几种分支杆菌得到富集。长期PAHs污染造成土壤细菌群落和分支杆菌种群结构的变化,将直接影响土壤生态系统功能的发挥,间接改变土壤质量。     

影响土壤中PAHs降解的环境因素及促进降解的措施

土壤中的多环芳烃(PAHs)类有机污染物的生物有效性低,不易降解。本文综述了影响污染土壤中多环芳烃降解的环境因素和促进降解措施的研究进展。影响土壤中多环芳烃降解的因素,包括水分、养分、土壤物理条件等;促进土壤中多环芳烃降解的措施有:向污染土壤添加有机溶剂、利用冯顿反应、添加堆肥和有机物料等。从目前研究来看,应当通过促进多环芳烃从土壤上解吸和培育具有较高多环芳烃降解能力的微生物来促进多环芳烃污染土壤的修复。     

火干扰后土壤多环芳烃时空分布特征

采集马尾松次生林的灰烬、0~3 cm和3~10 cm深度的土壤样品,研究了火干扰后多环芳烃的时空分布特征。结果表明:火干扰样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土壤的多环芳烃总浓度介于757.8~1718 ng g-1,平均浓度为74.2 ng g-1,是对照样地的10倍以上。火后1个月土壤多环芳烃成分以萘、荧蒽、芘、蒽、芴、菲、苊烯为主,火后6个月以菲、荧蒽、芘为主,火后12个月也以菲、荧蒽、芘为主;样地Ⅳ和Ⅴ0~3 cm土层各多环芳烃含量是3~10 cm土层的3~4倍,轻多环芳烃(含2~4环)的含量比重多环芳烃(含5~6环)高;火干扰后6和12个月,土壤多环芳烃总浓度下降显著(P0.05),含2~环的多环芳烃含量下降,含4~6环的多环芳烃比例增加;灰烬中轻多环芳烃含量比较高、重多环芳烃含量较少,灰烬中多环芳烃含量高于相应的土壤样本;多环芳烃总量和含2环或3环多环芳烃与土壤有机质及其他化学性质指标显著相关。     

长江三角洲典型地区农田土壤多环芳烃分布特征与源解析

采集了长江三角洲地区苏州市的96个和嘉兴市的324个农田土壤样品,较为系统地分析了土壤中15种优控多环芳烃组成及含量,并运用比值法和主成分分析法判断了土壤中多环芳烃的来源。结果显示,苏州和嘉兴农田土壤中15种多环芳烃的总量范围分别为45.4~3 703μg kg-1和9.0~2 421μg kg-1,其平均值分别为312.5μg kg-1和152.4μg kg-1。苏州农田土壤苯并[a]芘含量平均值达21.4μg kg-1,超过了前苏联制定的土壤苯并[a]芘最高允许值(20.0μg kg-1)。苏州农田土壤中多环芳烃的含量从南部的吴江到北部的相城呈不断增加的趋势。嘉兴农田土壤多环芳烃含量远低于苏州,而在嘉兴毗邻吴江和上海的嘉善县土壤中多环芳烃含量较高。菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、茚并[1,2,3-cd]芘是苏州土壤中多环芳烃的主要成分,而嘉兴土壤中多环芳烃的主要成分为菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、屈。两个地区农田土壤多环芳烃的来源较为相似,主要为生物质和煤的燃烧以及石油源。     

利用改进的生物反应器研究不同通气条件下土壤中菲的降解

利用自行设计的生物反应器进行多环芳烃菲污染土壤的生物修复研究。在控制土壤水分、养分的情况下 ,设 6个通气处理 ,分析测定各处理的土壤菲降解率、微生物量、多酚氧化酶以及土壤酸度的动态变化。为期 6 0天的试验结果表明 ,通气量为 0 .0 8m3 h-1时 ,菲的降解率最高 ,达 72 .6 % ;与对照相比 ,微生物量最多 ,其中细菌、真菌都显著高于对照 ;多酚氧化酶活性也最高。通气量为 0 .0 8m3 h-1处理还可以控制土壤中酸度的变化 ,保持土壤中pH的稳定 ,从而更快地降解污染土壤中的菲。较高的菲降解率与通气改变土壤条件有关。在本实验的条件下 ,反应器中土壤细菌、真菌数量增加 ,多酚氧化酶活性提高 ,土壤保持稳定的pH值是土壤中菲降解率提高的主要原因。因而 ,改进的反应器具有较高的降解效果。本研究还表明 ,利用生物反应器能够快速、高效地消除土壤中的有机污染物 ,实现有机污染土壤的离位生物修复。     

Physical Properties of the Soils of Sibay City of the Republic of Bashkortostan

Eurasian Soil Science - The results of the study of the properties of urban soils of the city of Sibay located in the mining region of the Republic of Bashkortostan are presented. A specific...     

Heterogeneity of Organic Matter of Aggregates of Protocalcic Chernozems

Eurasian Soil Science - Layers were step-by-step removed from macroaggregates (2–1 mm in diameter) of Protocalcic Chernozems via successive abrasion in a revolving rotator during 5, 10, 15,...     

食用仙人掌萎蔫气象条件分析

塑料大棚内种植的食用仙人掌在土壤墒情较好时也有萎蔫现象发生，通过试验观测和对仙人掌生理习性的分析，发现阴雨过后天气突然放晴温度急剧上升易使仙人掌发生萎蔫现象，并提出了田间管理的应对措施。     

姬松茸多糖提取工艺的优化

对姬松茸子实体多糖提取的工艺条件中的多糖提取温度、提取时间、浸提液pH值3因子的最优化组合问题进行了定量研究,建立了具有良好预测性能的姬松茸多糖提取条件的模型,并利用回归模型对工艺条件的最优化组合,对各单因子要素的多糖得率及其交互作用进行了探讨。试验表明,当浸提温度为100℃、浸提时间为3h、浸提液pH值为6.3时多糖得率处于较高水平     

青海省耕地资源开发利用分析及对策研究

分析论述了青海省耕地资源开发利用的现状、特点和问题。在此基础上,提出了对青海省耕地资源进行研究的框架体系和思路,同时基于GIS/RS技术设计了相关的技术路线。最后依据所做设计对青海省耕地资源开发利用做了初步分析,并进行了相关的对策研究分析。     

济南山丘区土壤侵蚀潜在危险度景观格局分析

土壤侵蚀潜在危险度景观格局的形成及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用的结果 ,运用景观生态学原理 ,通过分析景观斑块的类型、数量、面积大小和空间组合状况 ,揭示出济南市山丘区的土壤侵蚀潜在危险度分布特征及空间变异规律     

Characterization of physical and chemical properties of Varzea soils of Goias State of Brazil

Abstract

Brazil has approximately 30 million hectares of lowland areas, known locally as “Varzea,”; distributed throughout the country. Soils in these areas have the potential to support agricultural production, but very little is known about their fertility. The current experiment was undertaken to characterize the chemical and physical properties of representative “Varzea”; soils collected at 0–20, 20–40, 40–60, and 60–80 cm depth intervals from 23 sites in Goias State of Brazil. Organic matter contents averaged 42 g/kg in the surface 20 cm of soil and should make a significant contribution to overall nutrient availability. Soil pH increased slightly with depth from a mean value of 5.2 in the surface 20 cm of soil to a mean value of 5.4 in the 60–80 cm depth interval. Several soils had exchangeable Al values ≥ 1.0 cmol Al/kg, but soil Al saturation was generally less than the 60% level frequently associated with Al toxicity. However, cereal and legume production could benefit from lime addition in many of these soils. Although base saturation was fairly low in some soils, exchangeable Ca and Mg levels were, in general, adequate throughout the profile. Extractable P levels were adequate in most surface soil samples. Extractable K levels in these soils were generally low, and the application of K fertilizers should be beneficial, especially in conjunction with lime addition. The high clay content “Varzea”; soils of the Brazilian lowlands have some drainage problems but generally exhibit favorable chemical properties for crop production when compared to soils of the well‐drained Cerrados.     

Estimation of potential nitrogen-fixing activity of agrophytocenoses soils of the subtropical zone of Russia

An estimation of potential nitrogen-fixing activity of various soil types under agrophytocenoses of tea, filbert, peach, and pawpaw which grow in the area of Greater Sochi is given. High indicators of nitrogen fixation activity in the soil in the course of vegetation were characteristic of agrocenoses of pawpaw, peach, and filbert. The lowest level of nitrogen fixation was noted in the soil of a tea plantation. A negative correlation dependence of potential nitrogen-fixing activity on the acidity of the soil solution was established. A study of the seasonal dynamics of the activity of nitrogen fixation of soils of agrocenoses of the subtropical zone of Russia made it possible to distinguish a less active winter and more active spring-summer-autumn periods.     

植物恢复措施对鸡西矿区废弃地土壤养分的影响

以黑龙江省鸡西市矿区废弃地为研究区,对不同矿区废弃地的土壤养分元素进行含量分析。结果表明：应用植物恢复措施后的基质土壤各养分指标绝大多数要大大高于原废弃地土壤和经过自然恢复的土壤,说明该措施对石墨尾矿、矸石发电厂粉煤灰废弃地和平排矸石山土壤养分改善效果明显;其中石墨尾矿除全磷外,各种养分指标与林地土壤差距较大,而旱柳对石墨尾矿土壤的改善效果最好,其有机质含量为37．28g／kg,是残渣的2．6倍;种植大果沙棘对粉煤灰废弃地土壤养分的积累效果明显,有机质含量为48．25g／kg,是残渣的1．5倍;植物恢复措施使平排矸石山的土壤养分积累速度加快,已接近林地,混交种植兴安落叶松和家榆总体恢复效果最好,有机质含量分别为193．42和151．46g／kg,是自然恢复条件下的8．9和7倍。建议引入优势种群（如松科等）以加快演替速度,使矿区废弃地更快地恢复到原始状态。