曝气生物滤池对玉米青贮渗出液处理效果

为了考察曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)处理玉米青贮渗出液的效果及其影响因素,重点考察了水力负荷、气水比、有机负荷和滤床高度。结果表明:水力负荷从0.5m3/(m2.h)升高到3.0m3/(m2.h)过程中,化学需氧量(COD)和NH3-N的去除率先升高后降低,当水力负荷1.5m3/(m2.h)时COD和NH3-N的去除率分别达到最大为83.5%、74.9%;增加气水比使得系统中溶解氧充足,可明显提高COD和NH3-N去除率,当气水比为3.5:1时COD和NH3-N的去除率分别达到最大为87.5%、75.2%;低有机负荷不利于COD和NH3-N的去除,当有机负荷为COD2.4kg/(m3.d)时,COD和NH3-N去除率最低分别仅为49.6%、58.5%,有机负荷为COD4.8kg/(m3.d)时去除率最高分别可达80.9%和75.9%,但过高的有机负荷反而对NH3-N去除不利,当有机负荷为COD7.2kg/(m3.d)时,NH3-N去除率降低为61.7%;滤床高度对硝化反应去除NH3-N影响较大,NH3-N生物硝化反应去除行为主要发生在0.6～1.0m区域。试验表明采用BAF系统处理玉米青贮渗出液是可行的,也为类似性质废水处理和改善农村水环境质量提供有益的参考。     

添加硝化抑制剂DMPP对红壤水稻土硝化作用及微生物群落功能多样性的影响

通过室内培育试验,研究了不同施氮水平下添加硝化抑制剂(DMPP)处理对红壤水稻土NH4+-N、NO3–-N含量、微生物生物量碳及微生物群落功能多样性的影响。结果表明:56天培养期内,不同处理的NH4+-N含量总体呈下降趋势,而NO3–-N含量呈上升趋势。随施氮水平提高,培养期内NH4+-N平均含量从0 mg/kg处理的24.10 mg/kg增加到400 mg/kg处理的412.10 mg/kg,NO3–-N平均含量从0 mg/kg处理的41.88 mg/kg增加到400 mg/kg处理的99.83 mg/kg。添加DMPP显著抑制硝化作用进行,抑制效果随施氮量增加而提高,400 mg/kg施氮水平下,添加DMPP硝化率和硝化速率比不添加DMPP处理分别下降了29.0%和44.3%,下降幅度远大于其他施氮水平处理。施氮水平也影响土壤微生物生物量碳和微生物群落功能多样性。施氮量从0 mg/kg增加到400 mg/kg,土壤微生物生物量碳下降了12.5%,AWCD值下降了78.4%,Shannon指数下降了22.3%;与不添加DMPP处理相比,添加DMPP处理的土壤微生物生物量、AWCD值、Shannon指数分别提高了2.1%、23.9%、7.8%,尤其在400 mg/kg施氮水平下,提高的幅度更加明显。     

增设回流提高厌氧氨氧化反应器脱氮效能

采用2套上流式反应器接种厌氧氨氧化污泥,研究了高基质浓度下增设回流对厌氧氨氧化反应器脱氮性能影响.研究结果表明,增设出水回流的反应器1经过116 d的运行,进水NH4+-N和NO2--N质量浓度由初始100、130 mg/L达到602、782 mg/L时,出水质量浓度仅增加到44、60 mg/L,氮容积去除负荷最高达到7.87 kg/(m3·d).NO2--N与NH4+-N的转化比维持在1.303,NO3--N生成量与NH4+-N转化量之比维持在0.24.无回流的反应器2经过67 d运行,进水NH4+-N和NO2--N质量浓度由最初100、130 mg/L分别增加到456和600 mg/L,相应出水质量浓度达到174和253 mg/L,氮容积去除负荷最高达到4.31 kg/(m3·d).NO2--N与NH4+-N的转化比维持在1.298左右, NO3--N生成量与NH4+-N转化量之比维持在0.21.说明回流对进入反应器的基质具有较强稀释作用,有助于避免高基质浓度对厌氧氨氧化活性的影响,同时对厌氧氨氧化反应过程中氮素转化比不产生影响.增设出水回流后的反应器1污泥粒径主要分布在1.25~2 mm之间,而反应器2污泥粒径主要分布在0.9~1.6 mm.说明在反应器运行过程中增设回流有助于反应器内液体上升流速的增加,颗粒污泥具有良好的流态,能够更好地与底物接触,有利于微生物增长.     

三种氮肥对红壤硝化作用及酸化过程影响的研究

以安徽郎溪耕地红壤耕层土壤为对象，采用室内恒温培养方法，研究了CO(NH2)2、(NH4)2SO4及NH4HCO3 3种氮肥在不同施用量条件下对土壤硝化作用及酸化过程的影响。结果表明:对照处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 25.7 mol /(kg?d)；3种化学氮肥添加到土壤后均显著促进了土壤的硝化作用，CO(NH2)2、NH4HCO3处理土壤的净硝化速率分别为(NO2-+NO3-)-N 51.3～189.6、50.7～149.9 mol /(kg?d)，且净硝化速率随氮肥用量增加而增加；(NH4)2SO4处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 60.5～107.9 mol /(kg?d)，以施用量N 150 mg /kg时最大。研究同时发现， 3种化学氮肥均导致土壤pH下降，CO(NH2)2、 NH4HCO3处理土壤pH较对照处理分别下降0.11～0.43、0.02～0.36 pH单位，氮肥施用越多，pH下降越大；(NH4)2SO4处理土壤pH较对照处理下降0.08～0.26 pH单位，以施用量N 150 mg /kg时下降最大， N 300 mg /kg时下降最小。统计分析表明，土壤pH与土壤中(NO2-+NO3-)-N含量呈极显著负相关，土壤酸化速率与净硝化速率有显著的线性相关关系，说明氮肥通过硝化作用影响土壤酸度。     

不同浓度葡萄糖添加对黑土氨基酸转化的影响

通过室内培养方式,研究不同浓度葡萄糖与无机氮肥(NH4)2SO4配施对土壤微生物将无机态氮转化为氨基酸态氮过程的影响。结果表明:和单施(NH4)2SO4培养相比,葡萄糖与(NH4)2SO4配合施用显著提高了土壤微生物将无机态氮向氨基酸态氮转化的程度,高浓度葡萄糖的添加更有利于无机态氮的同化。同样培养条件下NH4+-N、NO3--N和微生物量氮的数据表明,添加碳源明显降低了土壤中NH4+-N和NO3--N的含量,而微生物量氮量明显提高。表明活性碳源的加入明显提高土壤微生物活性,起到调控土壤微生物将无机态N转化为氨基酸态氮速率和容量的作用。     

有机肥部分替代化肥对滴灌棉田氮素转化及不同形态氮含量的影响

在滴灌条件下,采用连续3年定位增施有机肥小区试验,研究了不同有机无机肥配比对滴灌棉田土壤铵态氮、硝态氮、微生物量氮、全氮以及土壤矿化和硝化特性的影响,旨在明确滴灌棉田增施有机肥条件下土壤氮素转化与各形态氮素特征。结果表明,增施有机肥各处理均可显著增加土壤NH+4-N和NO-3-N含量(P0.05),且明显增加NH+4-N占总氮(TN)比例。在各施肥处理中,以配施6 000 kg·hm-2生物有机肥处理(60%CF+BF2)的矿质氮含量最高;3年连续增施有机肥3 000~6 000 kg·hm-2可明显增加滴灌棉田全氮和微生物量氮含量(P0.05),其中生物有机肥(CF+BF)对提高微生物量氮(MBN)/TN的效果显著,其土壤全氮分别比对照(CK)和单施化肥处理(CF)提高了24.7%~37.1%和13.3%~24.5%,微生物量氮分别增加53.8%~98.5%和32.2%~70.5%。有机无机肥配施可明显提高土壤硝化势和矿化能力。土壤增施3 000~6 000 kg·hm-2有机肥对促进滴灌棉田氮素转化,调节不同形态氮素比例及提高氮素肥力有显著效应。     

适宜填料提高温室甲鱼养殖废水曝气生物滤池处理效能

温室甲鱼养殖废水的无序排放已成为长三角农村地区重要污染源之一，特别在温室甲鱼养殖密集区尤为明显。为了探索曝气生物滤池处理温室甲鱼养殖废水的可行性，并筛选适合于温室甲鱼养殖废水水质的生物滤池填料，为处理工艺的实际应用提供参考。该文以斜发沸石、生物陶粒和砾石等3种填料及以此作为填料的曝气生物滤池为研究对象，研究不同填料对温室甲鱼养殖废水N、P的吸附性能及其净化废水的效果。研究结果表明，3种填料的N吸附容量为0.469～0.563 mg/g，3种填料对N的吸附量差异不大（P>0.05），P吸附容量0.003～0.114 mg/g，其中沸石对P的吸附量最高。在某典型温室甲鱼养殖场建立温室甲鱼养殖废水曝气生物滤池处理中试工程，经过122 d的运行，结果表明沸石、砾石和陶粒滤池对COD、NH4+-N、TN（总氮）以及TP（总磷）等污染物均具有良好的去除作用，整个运行过程中COD去除率59.4%～61.1%，NH4+-N去除率达93.2%～97.2%，TN去除率54.4%～71.1%，TP去除率为62.7%～84.3%，沸石滤池对TN去除作用最佳，砾石和陶粒滤池对TP的去除率较好。生物滤池对氮磷的去除是填料吸附和微生物共同作用的结果，填料种类对废水的处理效能影响较小，考虑到填料的成本和来源，砾石是曝气生物滤池处理温室甲鱼养殖废水时较为理想的填料。若在温室甲鱼养殖场位于环境敏感区，对氮的去除要求较高，则可采用沸石为填料。综上所述，曝气生物滤池处理工艺具有较高的推广应用价值，适合中国温室甲鱼养殖场废水的处理。     

太湖地区稻麦轮作农田改葡萄园对土壤氮转化过程的影响

采用15N成对标记技术结合数值模型,测定太湖地区两种土地利用方式(稻麦轮作农田和葡萄园)下的土壤氮素初级转化速率,探讨了土地利用方式改变对土壤供氮和保氮能力的影响。结果表明,葡萄园土壤初级矿化速率高于稻麦轮作农田土壤,但是其NH4+-N同化速率几乎可以忽略不计(0.02 mg kg-1 d-1),自养硝化成为培养条件下葡萄园土壤NH4+-N的唯一去向。葡萄园土壤初级自养硝化速率(15.85 mg kg-1 d-1)显著高于稻麦轮作农田土壤(13.65 mg kg-1 d-1),但两者初级异养硝化速率和NO3--N同化速率均接近零值。可见,太湖地区稻麦轮作农田改种为葡萄园后,土壤NH4+-N同化速率显著降低而自养硝化速率增加,由此导致更多的NO3--N在土壤中累积,进而可能增加土壤中N的淋溶和径流损失风险。     

一株具有多途径氮代谢功能的荧光假单胞菌

为研究全自养脱氮过程，采用斯凯尔曼亚硝化单胞杆菌培养基，从南京某城市污水处理厂序批式处理系统（SBR）中分离得到一株具有多途径氮代谢功能的荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens dN13。该菌株在有氧条件下，无有机碳源存在，能进行氧化NH3-N产能代谢生长；有有机碳源存在且NO2^- -N和NO3^- -N的浓度较高时，它能将NO2^- -N和NO3^- -N还原为NH3-N。在厌氧条件下，只有乙酸钠作碳源时，该菌株仍能进行硝酸亚硝酸还原（反硝化）作用。在这个具有多途径氮代谢功能的菌株细胞内，硝化反硝化过程耦合成为可能。     

青弋江芜湖市段无机氮的分布特征

通过实地监测,系统分析青弋江芜湖市段三态无机氮的分布特征,研究表明:(1)青弋江芜湖市段无机氮无论是枯水期还是丰水期,NO3-N和NH4-N浓度从上游到下游不断上升,总体体现了NO2-N,NH4-N不断转化为NO3-N的过程.(2)无机氮分布具有明显的季节变化,总体桔水期含量较高,丰水期较低,说明氮污染物主要来源于市区点源排放,丰水期流量大,对污染物起到稀释的作用.(3)三态无机氮含量随叶绿素a的增加而减少,呈负相关.(4)青弋江芜湖市段DO含量较高,不会成为氮硝化反应的限制因素,有利于三氮之间的相互转化.     

Problems of biological soil disinfection

Biological soil disinfection is surveyed. When plants are cultivated in monoculture the soil microflora is changed in a specific manner according to the particular crop grown. The choice of crop affects the time taken to eliminate Gaeumannomyces graminis. Sometimes continuous cultivation of the same crop provokes a decline of the disease. A laboratory method to imitate G. graminis decline is described and discussed.     

The chemistry of biological nitrogen fixation

Abstract. Nitrogen-fixing micro-organisms contain the metalloenzyme nitrogenase, which can be separated into two proteins with molecular weights of approximately 58000 and 220000. Molybdenum held with iron and sulphide atoms in the cofactor (FeMoco) cluster of the larger protein is probably responsible for binding and reduction of dinitrogen (N₂). X-ray absorption spectroscopy indicates that the moybdenum is surrounded by three oxygen (or nitrogen) atoms, three irons and three sulphurs. Synthetic clusters with similar X-ray absorption structures to FeMoco do not, however, interact with dinitrogen. Many metal compounds, such as those with tertiary phosphines as co-ligands, can bind dinitrogen, and some containing molybdenum can also reduce it in acidic solution to produce ammonia via several intermediate compounds. These may be developed for production of ammonia fertilizer.     

生物防治研究及其应用概况

传统植物保护中化学农药的大量不合理使用给生态环境及人类带来的影响已不符合农业可持续发展的要求，而具有安全、经济、不污染环境等特点的生物防治方法给可持续农业发展战略提供了新的希望和技术基础，解决了我国实施可持续农业发展的很多问题。本文对生物防治在农业可持续发展中的作用、生物防治措施及其应用技术以及目前所面临的挑战进行了综述和讨论。     

生物钾肥在蔬菜上的施用效果

研究结果表明，茄类、豆类、叶菜等蔬菜施用生物钾肥不仅起到提高产量，改善品质、增强抗病能力等作用，而且可明显减少氯化钾的施用量，降低生产成本。     

The biological and chemical variability of yacon

This paper focuses on the biological and chemical variability of four yacon (Smallanthus sonchifolius) accessions cultivated under field conditions. Significant variations in tuber shape, weight, content of oligofructans, as well as in leaf isozymes, phenolics, and relative DNA contents were found. Accessions 6 and 88 were the most productive (up to 3.01 and 3.74 kg/plant); accession 48 was the most balanced from the yield aspect in three vegetative periods. A significantly higher content of beta-(2-->1) oligofructans was noted in accessions 48 and 88 as compared to 6 and 60. No difference in sucrose, glucose, and fructose level was observed. Only accession 6 exhibited separate acid phosphatase and esterase isoforms. Accessions 6 and 60 had the highest content of phenolics, and accession 88 had the lowest relative DNA content. Large yacon intraspecific variation may be useful in future detailed research as a good background for breeding, growing, and utilization in industrial processing.     

Chemical composition and biological activities of Arachis species

Arachis hypogaea , known as the peanut, is native to South America. Peanut contains several active components including flavonoids, phenolic acids, phytosterols, alkaloids, and stilbenes. Some therapeutic effects have been reported for peanut seed extracts, such as antioxidative, antibacterial, antifungal, and anti-inflammatory activities. This paper aims to give an overview of the chemical composition, focusing on secondary metabolites, and of the biological activity of A. hypogaea, to stimulate new studies about species of the Arachis genus.     

The mechanisms of biological control of plant diseases

Examples of biological control of plant diseases are analyzed to identify the mechanisms by which such control is effected. The evidence supporting the hypothesis that metabolites produced by one organism may inhibit another is presented. The fact that the formation of such a toxic material is an adaptive phenomenon in response to the presence of the inhibited organism is of considerable significance. Failure to compete successfully for suitable substrates is a form of biological control, that probably ranks second in importance. Lysis appears not to be a primary mechanism of microbial antagonism in the soil. Biological control of soil-borne pathogens is an important factor in disease control in nature. Its exploitation requires sustained and imaginative effort.