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。     

多环芳烃污染土壤的植物-微生物联合修复初探

在温室盆栽条件下,通过种植紫花苜蓿单独或联合接种菌根真菌(Glomus caledonium L.)(AM)和多环芳烃专性降解菌(DB),研究了利用植物-微生物强化修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果。试验结果表明,接种菌根真菌和PAHs专性降解菌能促进紫花苜蓿的生长和土壤中PAHs的降解。经过90天修复试验,种植紫花苜蓿接种AM、DB和DB+AM处理的PAHs的降解率分别为47.9%、49.6%、60.1%,均高于只种植紫花苜蓿的对照处理(CK)(21.7%)。另外,随着PAHs苯环数的增加,其平均降解率逐渐降低,但是接种PAHs专性降解菌能够提高4环和5环PAHs的降解率。同时也发现土壤中脱氢酶活性和PAHs降解菌数量越高的处理,土壤PAHs的降解率也越高,这也是种植紫花苜蓿接种微生物能够有效促进土壤PAHs降解的原因。     

一株副球菌对污染土壤中多环芳烃的降解研究

从受多环芳烃(PAHs)长期污染的土壤中分离到一株降解PAHs的噬氨副球菌(Paracoccus aminovorans)HPD-2.使用HPD-2的菌液对PAHs污染的土壤进行了2周的生物降解试验,结果表明加入HPD-2能够明显提高土壤中PAHs的降解率.加菌土壤中PAHs的总去除率为22.9%,PAHs各组分的降解率在19.5% ～ 36.2% 之间.其中三环PAHs的降解率最高(36.1%),五环次之(26.0%),四环的最低(20.9%).对土壤微生物的计数结果发现,HPD-2的加入显著提高了土壤中细菌的数量,而对放线菌和真菌的影响不明显.PCR-DGGE分析结果表明,降解过程中HPD-2可能成为土壤中的优势菌.以上结果表明该菌株在PAHs污染土壤的生物降解中具有较好的应用前景.     

多环芳烃污染土壤的微生物与植物联合修复研究进展

本文综述了多环芳烃(PAHs)污染土壤中微生物降解途径、机理及生物反应器的应用,并从植物修复角度,进一步阐述了与微生物联合作用促进污染土壤中PAHs降解的途径、机理及其应用。提出了利用微生物共代谢降解及其与植物联合修复PAHs污染土壤环境的生物修复技术未来研究课题。     

多环芳烃长期污染土壤的微生物强化修复初步研究

本研究通过室内模拟试验,以急性毒性较强的菲(Phe)和遗传毒性较强的苯并[a]芘(B[a]P)为代表性多环芳烃(PAHs)污染物,以不同C源、通气状况和水分条件为调控因子,对PAHs长期污染土壤的土著微生物强化修复进行初步研究。结果表明,搅动处理使污染土壤中Phe和B[a]P的降解率分别达59.44%和26.14%,而淹水处理使两者降解率分别达46.48%和13.27%。添加C源(淀粉和葡萄糖)处理提高了土壤中PAHs的降解率,且随着C源的施用量而增加。同时也发现污染土壤中PAHs降解菌和微生物总量呈正相关,并随着PAHs降解菌数量的增加,土壤中PAHs降解率也随之提高。可见,土壤中PAHs降解速率主要决定于PAHs的降解菌数量。     

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。     

太原小店污灌区农田土壤多环芳烃的污染特征及其来源

[目的]对太原小店污灌区农田土壤多环芳烃(PAHs)的污染特征及来源进行分析,为该区农田土壤环境质量评价及土壤污染防治对策的制定提供科学依据。[方法]采集太原小店污灌区15个表层土壤样品,利用GC/MS分析16种US EPA优控多环芳烃(PAHs)的含量,并对其来源和生态风险进行探讨。[结果]所有样品的16种PAHs均被检出,其检出率为100%。研究区农田土壤中总PAHs的浓度为0.315~7.661μg/g,平均值为3.568μg/g。在组成上,2,3环含量约占总量的64.2%,4环含量约占总量的14.2%,5,6环含量约占总量的21.6%,低环和中环PAHs含量所占的比例较高。根据特征比值法及调查结果判定,农田土壤中PAHs污染来源一方面与灌溉水质及灌溉历史有很大的关系,另一方面,主要通过燃煤或化石燃料产生的PAHs在大气干湿沉降和风力输送作用下进入到土壤环境中。[结论]与国内外其他地区的相关研究比较,小店污灌区农田土壤PAHs含量处于中高等污染水平。依据Maliszewska-Kordybach建议的分级标准评价,该区域所有采样点PAHs总量均超标;但基于我国《土壤环境质量标准(征求意见稿)(GB15618-2008)》提出的16种多PAHs污染物总量的农业用地标准值,该区域均未超出此标准。     

盐渍化土壤中土著菌的石油烃降解潜力研究

自盐渍化地区（黄河三角洲）采集4种不同石油污染程度的土壤样品,从中筛选出高效降解石油烃的4个菌系和8个单菌株。分别以原油、柴油、烷烃和多环芳烃（PAHs）为底物进行培养,测定降解菌的生物量和降解率,研究其对不同底物的耐受浓度和降解潜力。结果表明,获得的石油烃降解菌为轻度嗜盐菌;不同菌株对不同底物的耐受浓度不同,混合菌系对不同底物的降解能力强于单菌株,对单一组分底物的降解优于复杂组分的底物;单菌株I-2、3、5、7能较好地降解PAHs并且对原油的降解能力高于柴油,单菌株I-1、4、6、8能够利用烷烃且对柴油的降解能力要比原油高;降解菌对柴油和原油的最高降解率分别可达78．4％和70．7％,对正十六烷和菲的生物降解率分别高达87．7％和88．1％,表现出较强的降解能力。研究结果表明黄河三角洲盐渍化土壤中土著菌对石油烃污染土壤具有较强的牛物修复潜力。     

生物表面活性剂强化微生物修复多环芳烃污染土壤的初探

通过温室盆栽实验,单独或联合接种多环芳烃专性降解菌(DB)和添加生物表面活性剂-鼠李糖脂(RH),研究了生物表面活性剂强化微生物修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果。结果表明,添加RH和接种DB能明显促进土壤中PAHs总量和各组分PAHs的降解。经过90 d培养后,添加RH、DB和RH+DB处理的PAHs的降解率分别为21.3%、32.6%、36.0%,较对照分别提高了333.0%、563.3%、633.0%。此外,随着苯环数的增加,土壤中15种PAHs平均降解率逐渐降低。同时也发现DB、RH+DB处理土壤中脱氢酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌数量显著高于CK、RH处理,但是CK与RH处理没有显著差异,说明DB、RH在促进土壤中PAHs的降解方面有不同的机制。     

土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复

研究土壤环境中持久性有机污染物的生物降解及其生物修复技术是当今国际环境修复科学技术前沿领域的重要课题。本文重点论述了土壤环境中持久性有机污染物多环芳烃的微生物降解机理及其在生物修复中的应用等,并结合当前研究进展,展望了基于多种修复措施相结合的多环芳烃污染土壤联合生物修复工程技术的开发与应用前景。     

冷库空气幕流场的非稳态数值模拟及验证

为了真实地研究冷库空气幕开启后冷库气流场和温度场的变化规律,该文建立了冷库三维模型,利用CFD模拟软件对试验冷库空气幕的流场进行了非稳态模拟,预测库门和空气幕开启60 s内冷库温度场和气流场的变化,并对温度场模拟结果进行了试验验证。模拟结果得出库门和空气幕开启后,空气幕射流的中心主流速度衰减慢,而两侧气流的速度衰减快,库外热空气从入口两侧和底部侵入库内;冷库内靠近冷风机一侧底部的温度上升较快;侵入的热空气改变了冷气流的流动轨迹,冷热空气存在压力差导致冷库中心处形成多个涡旋,从而破坏了库内均匀的气流组织。在今后的研究中可以通过数值模拟优化冷库空气幕的送风速度、喷口宽度等参数,从而提高冷库空气幕的隔离性能,维持库内控温要求。     

越冬期间西番莲低温半致死温度及越冬表现研究

为探明越冬期间各株系西番莲低温半致死温度(LT_(50))的变化情况,以7个株系西番莲枝条为研究对象,测定其越冬期间的相对电导率,配合Logistic回归方程计算LT_(50),研究LT_(50)下处理时间对相对电导率、MDA与抗坏血酸(Vc)含量的影响,同时进行寒害调查并观测各株系西番莲的越冬表现。结果表明,越冬期间,各株系西番莲的LT_(50)均明显降低,在冷驯化终了期其对应的LT_(50)分别为:平塘1号(-3.59℃)、紫香1号(-2.51℃)、版纳9号(-1.96℃)、版纳10号(-1.95℃)、版纳4号(-1.02℃)、榕江1号(-1.82℃)、金沙1号(-1.83℃)。西番莲芽梢、叶片、1年生枝条、2年生木质化枝条的LT_(50)分别为:-1.16℃、-1.39℃、-2.83℃、-3.11℃,不同部位对低温敏感性差异显著。各株系西番莲越冬表现情况与LT_(50)测定结果较吻合,平塘1号越冬表现最佳,采取防寒措施后越冬存活率达100%。西番莲枝条的相对电导率、MDA含量随LT_(50)下处理时间的增加而增加,5~15h期间增幅最大,而Vc含量则先增后降,并在5~15h期间含量较高,说明低温胁迫对西番莲枝条的伤害主要发生在5~15h期间。本研究为选育抗寒性强的西番莲优良品种提供了理论依据。     

基于热管的自然冷源制冰技术方案的初步试验(简报)

中国北方地区每年有4个月的时间日平均温度在-10℃以下,为了充分利用冬季的自然低温制冰作为贮藏的冷源,设计了一种热管式制冰装置,利用冰箱模拟低温天气环境,研究了风速和温度对结冰效果的影响。试验结果表明:所设计的热管式制冰装置不需消耗额外能源即可成功制冰;当风速在0～2.5m/s范围变化时,结冰厚度增大,在温度为-11℃条件下,冰层直径最大可达75mm;温度越低,结冰厚度越大。     

十水硫酸钠相变蓄冷保温箱保冷特性的试验研究

针对果蔬保鲜冷链物流中2~8℃的运输温区要求,为了保证运输中果蔬等农产品的品质,研发一种经济性较高,相变温度为6.4℃,相变潜热为141 J/g的硫酸钠水合盐体系,其成分为(75.5%Na2SO4·10H2O+3%硼砂+1.25%聚丙烯酸钠+16%NH4Cl+4%KCl+0.25%去离子水).相变材料封装于聚乙烯蓄冷板中,应用于发泡聚丙烯(expanded polypropylene)保温箱和真空绝热板(vacuum insulation panel)保温箱中,组成蓄冷式冷链运输装备.利用产品供应规范(good supply practice GSP)验证设备建立保温箱温度测试系统,得到箱内各点的升温曲线,通过平均保冷时间来评价保温箱的保冷效果,对比了保温箱载货与空载情况下箱内各点的温度变化.综合考虑保温箱内侧面布置、顶层布置等不同的摆放方式,聚丙烯发泡与真空绝热板不同保温箱体材质对保冷性能的影响.研究表明真空绝热板的保温效果优于发泡聚丙烯,可提高保冷时间13.31%;蓄冷剂在侧布形式下的保冷时间较侧布加顶布方式延长4.7%;在真空绝热板保温箱中分析了载货情况下的保冷性能较空载保冷时间减少0.77 h.研究结果为蓄冷保温箱在冷链物流中的进一步设计和优化提供支持,以及蓄冷技术在果蔬冷链物流中的应用提供参考.     

生物柴油冷滤点与其化学组成的定量关系

生物柴油的低温流动性主要取决于化学组成。为了量化表征生物柴油组成与其冷滤点的关系,采用气相色谱-质谱与冷滤点分析技术和多元线性回归分析方法,分析了生物柴油的脂肪酸甲酯组成和冷滤点,研究了脂肪酸甲酯组成对冷滤点的影响规律。研究表明：生物柴油主要由14～24个偶数碳原子组成的长链脂肪酸甲酯组成,其中饱和脂肪酸甲酯主要为C14:0～C24:0,不饱和脂肪酸甲酯主要为C16:1～C22:1、C18:2～C20:2和C18:3。120种生物柴油油样中,乌桕梓油生物柴油的冷滤点最低,为-14℃,花生油生物柴油的冷滤点最高,为13℃。生物柴油的脂肪酸甲酯的含量与分布不同,冷滤点差异较大。冷滤点随饱和脂肪酸甲酯含量的增加呈线性升高,且碳链长的较短的增加显著;随不饱和脂肪酸甲酯含量的增加而呈线性降低,且不饱和度高的较低的降低略明显。建立了线性相关性非常显著（R=0.971）的基于组成的冷滤点预测模型。研究结果为不同环境下生物柴油的推广应用提供参考。     

1960-2017年黄土高原不同等级寒冷日数时空演变特征

为正确认识全球气候变暖背景下黄土高原不同等级寒冷天气日数的变化特征,利用1960—2017年黄土高原58个站点的逐日最低气温数据,分析了不同等级寒冷(严寒、大寒、小寒、轻寒、微寒、凉)和总寒天气日数时空演变和波动特征,并探讨其对Hiatus现象的响应。结果表明：(1)随着寒冷等级的降低,1960—2017年黄土高原不同寒冷等级日数逐渐增加,且表现出明显空间差异特征,研究期黄土高原多数区域以大寒日数为主,其次是轻寒和凉日数。(2)黄土高原严寒、大寒、凉和总寒日数多呈减少趋势,小寒、轻寒和微寒日数均以增加趋势为主,且总寒日数减少主要是由大寒日数减少导致的;变暖停滞(Hiatus)现象发生后,严寒、大寒、微寒和凉天气日数变化趋势均以偏高为主,小寒和轻寒日数变化趋势均以偏低为主,总寒日数变化趋势偏高与偏低分布相当。(3)黄土高原寒冷日数的变异系数随着寒冷等级的升高逐渐变小,各等级寒冷日数的波动特征空间分布较为复杂;Hiatus现象发生后,小寒、轻寒和微寒日数波动变化以偏低为主,大寒日数以偏低为主,总寒、严寒和凉日数波动偏高和偏低大致相当。综上,未来需要提防黄土高原地区小寒、轻寒和微寒对农业造成...     

不同冷链物流过程对金枪鱼品质及组织形态的影响

为研究物流过程中温度变化对金枪鱼品质及组织形态的影响,试验模拟5种不同物流过程,测定金枪鱼肉感官、色差、持水力、质构以及肌纤维间隙。结果表明,超低温冻藏大目金枪鱼肉的品质受物流过程中温度变化影响显著,储运、销售过程始终保持在-55℃的完整冷链下能够使金枪鱼肉保持良好品质;随着储运过程中温度变化次数增多、幅度增大,鱼肉劣化显著,其中,经2次-18℃运输的金枪鱼肉在冻藏末期组织松散、肌纤维间隙达17.20μm,在4℃家用冰箱中贮藏12 h后感官评分、红度值、持水力、硬度和咀嚼性分别为-0.81、5.2、53.08%、1.128 N和58.03,其质量甚至低于物流过程始终保持在-18℃而不产生温度变化的鱼肉。若运输过程不具备超低温冷藏车,仅靠超低温贮藏并不能减缓鱼肉品质劣变,此时应适当调节贮藏温度,尽量避免储运期间的温度变化;相较于2℃冷藏销售,-18℃冷冻柜销售能够使金枪鱼肉保持较好品质。研究结果可为金枪鱼储运和销售提供参考。     

冷激黄瓜贮藏品质及冷激过程传热特性分析

为研究冷激处理对黄瓜保鲜效果的影响及冷激过程中黄瓜内部组织传热机理,建立了黄瓜冷激过程的传热数学模型,并以0℃的冰水混合物为冷激介质,对处理时间分别为20、40、60 min黄瓜的保鲜效果进行了对比试验研究。结果表明,黄瓜保鲜效果差异不仅与冷激处理时组织的最低温度有关,还与最低温度持续的时间有关。冷激处理40 min能够有效抑制黄瓜硬度、可溶性固形物含量的下降,减缓失重率的上升,保持较高的过氧化物酶活性。所建的传热模型能够准确预测冷激处理过程中黄瓜不同深度位置处的组织温度变化。冷激传热模型及相关结论可为黄瓜采后冷激处理工艺提供理论及实践指导。     

挂机式自动冷库的研制和应用效果

以设计既具有现代技术水平又适于中国国情、经济实用的冷库为目的，研制了系列挂机自动冷库。通过对冷库的制冷系统、控制系统和围护结构的设计研究，装配了以涡旋式制冷压缩机为核心的壁挂式制冷机组，制造了高精度、自控、多级安全保护和实时化霜的控制系统，确定了土建装配复合式的库体结构。设计研制的系列挂机自动冷库，单元库容几吨到数百吨，可应用于农产品基地预冷加工、冷藏保鲜和农贸市场销售保鲜等，在全国推广应用经济和社会效益显著。     

冷型小麦磷素吸收积累特性的研究

2002至2004年,通过田间小区试验,研究了4种施肥条件下(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)冷型小麦的磷素吸收积累特性。结果表明,与暖型小麦相比,冷型小麦开花前功能叶片和穗部具有较高的磷素积累量;开花后的吸收积累量也较大,比暖型小麦高24.4%;成熟期冷型小麦子粒中磷素积累量在不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施条件下,分别比暖型小麦高6.3%、11.1%、18.5%和50.6%;植株磷素总积累量趋势与子粒一致。结果说明冷型小麦属于高效吸磷基因型,暖型小麦属于低效吸磷基因型;而且冷型小麦磷素积累量对氮、磷肥均有较高的响应度,属于高效高响应吸磷基因型。