一株好氧反硝化细菌的筛选及对土壤脱氮效果研究

为了探究反硝化生物菌剂于盐渍化土壤修复的应用机制和条件,以好氧反硝化能力为主要指标,以宁波慈溪地区的大棚种植土壤为样本,通过筛选比较进行菌株分离,得到一株高效好氧反硝化菌DPT001。通过形态、生理生化特征和16SDNA基因序列分析对菌种进行了菌属鉴定,并研究了该菌株适宜的生长条件。筛分出的好氧反硝化菌为革兰氏阳性短杆菌,属于克伯氏菌属的Castellaniella脱氮杆菌。在好氧环境下,52 h时NO3-降解率达到92%。菌株的适宜生长条件为中性或弱碱性土壤,盆栽试验表明,以此菌剂制备的生物菌肥（培养的菌种和腐熟花生壳混合）对土壤总盐度和硝酸盐浓度都有明显的降低作用。本研究从大棚土中筛选出的好氧反硝化菌,具有较高的反硝化特性,并优于市售的商品脱氮生物菌剂。     

人工湿地脱氮现状与研究进展

为了提高脱氮效率,强化废水脱氮处理效果,在总结大量文献的基础上,深入探讨了人工湿地中主要的氮去除机理--硝化反硝化脱氮,分析了影响湿地脱氮效率的主要因素,如溶解氧、pH、温度、微生物、基质等,综述了人工湿地脱氮的现状,并提出了人工湿地脱氮的研究进展以及研究方向的主要方向是：提高溶解氧含量,控制优化pH、温度等参数,增加微生物数量,研发新型高效的基质等。研究不足在于对近几年发展起来的其他脱氮技术,如短程硝化反硝化,同时硝化反硝化等未进行综述讨论,对脱氮反应模型也缺少讨论,还需通过总结大量文献以及实验论证其他的脱氮技术,提出脱氮反应模型。     

pH对浅层地下水中“三氮”迁移转化的影响

"三氮"也就是氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,其污染已成为地下水污染的常见形式,研究"三氮"的迁移转化机理对浅层地下水"三氮"的污染控制有重要意义。以海口南渡江周边地区砂壤土为研究介质,通过室内土柱淋滤试验,研究在pH 6.5、5.5、4.5的条件下,用100 mg/L氮肥溶液淋滤,"三氮"的迁移转化情况。结果表明:在pH 6.5和5.5时,从1号采样点到3号采样点NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的浓度总体趋势是下降,土壤对"三氮"的去除作用包括土壤的吸附作用和硝化及反硝化作用。在pH 6.5时NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除效率分别为57.2%、65.3%、91.6%。在pH 5.5时,NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除效率为46.3%、61.2%、60.4%。pH 6.5在吸附作用、硝化作用和反硝化作用的最佳pH范围内,因此对"三氮"去除效率最高。在pH 4.5时NO_2~--N浓度由141.3μg/L增至147μg/L。NO_3~--N的含量由11.3 mg/L增至34.56 mg/L,说明在pH 4.5时,受到酸性环境的抑制硝化作用和反硝化作用减弱,且土壤对NO_2~--N和NO_3~--N吸附效果较小,可能导致土壤中NO_2~--N和NO_3~--N的积累。海南地区土壤呈酸性,应适时监测地下水"三氮"的含量并采取相应的控制措施。     

烤烟连作对土壤及烟株氮素特征的影响

为研究连作植烟对土壤氮素形态,烟叶含氮化合物及相关生理指标的影响,采用盆栽试验,在不同类型土壤上连作不同季数的烤烟,对土壤氮素形态及影响微生物和烤烟生理特征及氮有关物质积累进行分析.结果表明,连作使土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮明显增加,硝化细菌、铵化细菌数量以及土壤硝化强度显著降低.连作烤烟叶绿素含量随连作季数略有下降,但硝酸还原酶含量明显下降,脯氨酸含量显著上升.连作使烟叶总氮、烟碱和蛋白质总体呈上升趋势,在烟茎和烟根中呈下降特点,但这一变化与土壤类型有关.与不宜连作烤烟的第四纪黄壤相比,宜烟的黄色石灰土硝酸盐含量相对较高,硝化细菌和铵化细菌相对偏高,土体硝化强度明显较高.因此要减轻烤烟连作障碍,应当合理降低土壤含氮量,增加土壤有益微生物,才可能改善烤烟的各项生理性能,使烟叶化学成分协调.     

菜地氮素循环途径及其环境效应综述

菜地生态系统氮肥投入量大,氮素循环强度高,损失途径多,损失量大。氮素除被作物吸收外,易造成土壤硝酸盐累积,引起土壤质量下降,进而通过剖面淋洗、地表径流和硝化、反硝化等途径损失,造成地下水硝酸盐污染、地表水富营养化以及大气污染．同时土壤中过量的硝酸盐累积引起蔬菜对硝酸盐过量吸收,造成蔬菜硝酸盐超标。水体和蔬菜硝酸盐超标对人体健康存在直接的负面作用。然而菜地复种指数高,在今后仍是增加农民收入的重点产业。菜地大量氮肥的施用引起的环境问题日益突出。综述了氮素循环途径及其环境效应。     

欧美地下水硝酸盐污染防治研究进展

鉴于中国地下水硝酸盐污染状况严重,如何预防与治理意义非常重大;为了更好地借鉴欧美发达国家预防治理地下水硝酸盐污染的成功经验,文章在大量检索国外相关科技文献基础上,采用文献研究法对欧美地下水硝酸盐污染状况、预防措施及治理方法进行了比较分析;结果表明欧美地下水硝酸盐污染状况普遍存在、相关法律规则制定全面而且较为注重污染发生前的监测与预防工作。污染的治理因地制宜,对于小范围污染常用的硝酸盐清除技术主要有离子交换法、反向渗透法和生物脱氮法等;对于大面积污染运用的较多的是针对含水土层进行原位脱氮技术,主要包括在水井中添加液体有机碳化合物或者是在地下利用含有有机碳的材料制作渗透反应墙来进行硝酸盐去除。     

SBBR反应器SND脱氮的影响因素分析及响应曲面优化

采用活性炭涂层改性悬浮填料,在连续曝气的条件下,考察了SBBR反应器脱氮性能。结果表明,SBBR反应器表现出良好的同步硝化反硝化(SND)脱氮性能,对NH₃-N和TN的去除率分别为80.7%和63.1%。典型周期内反应器同步硝化反硝化率可达82.7%。单因素试验发现,脱氮率随着曝气时间t的增加而增加,随着溶解氧质量浓度ρ_DO和填料投加量δ增大而先增大后减小。同时,以溶解氧质量浓度、填料投加量和曝气时间为考察因素,脱氮率为评价指标,采用响应曲面法建立了二次多元回归模型。通过模型求解得出最佳工况:溶解氧浓度为2.37 mg/L,填料投加量为40.10%,曝气时间为5.17 h,此时,脱氮率得到最大值为69.28%。验证试验表明,回归模型的预测值与实测值偏差率为1.57%。     

浮床栽培空心菜对罗非鱼养殖池塘水体中氮和磷的控制

摘要：总氮和总磷一直被认为是引起水体富营养化的重要因子,而氨氮和亚硝酸盐氮是养殖过程中引起鱼类疾病的关键环境因子。本试验利用PVC管构建浮床,研.究了浮床栽培空心菜对罗非鱼养殖池塘水体中氮和磷的控制效果。数据表明,在试验后期,池塘水体中总氮水平降至淡水养殖池塘废水排放二级标准,而总磷水平达到地表水环境质量二类标准,氨氮的水平控制在1mg/L以下,而亚硝酸盐氮水平则控制在0.1mg/L以下。从各处理组对污染物的去除情况来看,空心菜种植时间与种植面积均与氮、磷的去除效果呈现较好的正相关关系,种植时间越长（>60d）,种植面积与去除效果的正相关性越明显。结果表明,在集约化养殖池塘中采用浮床栽培空心菜能够对氮和磷实现有效的控制,并且空心菜浮床覆盖率为20%时比10%和15%处理组更具有经济效益。该试验为淡水池塘罗非鱼的健康养殖提供了一个新的思路。     

氮、氧同位素与地下水中硝酸盐溯源研究进展

地下水的硝酸盐氮污染已经成为人们普遍关注的问题。最根本的解决办法就是找到硝酸盐的来源,切断污染源。不同N来源的硝酸盐具有不同的N、O同位素组成,利用NO3－中δ15N和δ18O对硝酸盐污染进行示踪研究是当前地下水污染研究的一个重要方向。本文介绍了水样NO3－氮、氧同位素分析的多种预处理方法、N、O同位素的测定技术以及存在的问题和未来发展的方向。     

钙离子参与硝酸盐信号网络

氮是组成生物体基本结构的必需营养元素之一,同时也是参与产生能量及代谢路径中最重要的分子。植物的生长发育以及作物产量很大程度上取决于土壤中植物可获取氮的多少。硝酸盐作为自然和农业系统中植物或作物吸收的最重要的一种氮形式,不仅是一种营养物质,也是一种信号分子。目前农业作物的高产过分依赖于氮肥施用,但是滥用氮肥不仅成本高,而且破环自然环境。因此提高植物对氮素的利用效率已经成为当前亟待解决的问题。然而,我们在了解硝酸盐信号如何影响植物生理生化过程方面仍然存在许多不清楚的地方。了解植物是如何感知、吸收以及响应外界有效氮并揭示这其中的分子机制是开发和发展生物技术来实现氮素高效利用的重要的一步。本综述讨论了钙离子作为重要的第二信使参与硝酸盐信号网络,以及该信号网络中的其他的重要成员及其之间存在的联系,旨在为植物硝酸盐吸收以及氮素的高效利用提供借鉴。     

不同供氮形态对烤烟烘烤特性的影响

为探明不同供氮形态对烤烟烘烤特性的影响。采用大田试验方法,以烤烟品种K326为试验材料,设置5个不同供氮形态的处理,即N1(100%硝态氮)、N2(30%氨态氮+70%硝态氮)、N3(50%氨态氮+50%硝态氮)、N4(70%氨态氮+30%硝态氮)、N5(100%氨态氮),研究烘烤过程中不同处理的烟叶水分、叶绿素、多酚氧化酶、丙二醛等指标变化规律,比较烤后烟叶经济性状。结果表明:在施氮量为165 kg/hm2条件下,不同供氮形态对烤烟烘烤特性有不同影响。其中,30%氨态氮+70%硝态氮处理的烟叶在烘烤过程中各阶段失水速率接近其72 h内失水速率的平均值,烟叶失水均衡性好;其叶绿素降解速率与失水速率协调同步,有良好的变黄特性;同时,烟叶多酚氧化酶活性最低,丙二醛积累少且缓慢,膜脂过氧化水平最低,烟叶耐烤性好。此外,30%氨态氮+70%硝态氮处理的中上等烟比例和产值最高。可见,在粤北烟区,采用30%氨态氮+70%硝态氮的供氮形态可以获得优良的烟叶烘烤特性和烟叶质量。     

Study of the Correlation between the Transformation of PHB and Denitrifying Phosphorus Absorption in A/ASBR

By the study of the influence of COD concentration on denitrifying phosphor removal of A/ASBR (anaerobic/ aerobic sequence bioreactor), it was shown that the favorable treatment effect had been gained with the COD concentration between 220 and 300mg/l; the higher or lower concentration of COD was unfavorable to the work of the system. In our test, it has been confirmed that the rudimental carbon resource organism and cell depositor PHB deposited in anaerobic stage has a significant influence on the process of denitrifying phosphorous removal. The better correlation has been observed also between the consumption of PHB and denitrifying phosphorous removal when the use of cell depositors PHB as carbon resource is concerned. It indicates that the deoxidization of 2 mg nitrate may accelerate the absorption of 1 mg phosphorous.     

Vorkommen von Regenwürmern in landwirtschaftlich rekultivierten Flächen in der Niederrheinischen Bucht

Nitrogen dynamics under a pasture on marchy soil
The nitrogen dynamics were studied on the drainage experimental field of the former grassland research and march experimentation station of Lower Saxony. Four variants applying different nitrogen festilization regimes, from 0 up to 380 kg N/ha/a, were investigated. Nitrogen concentrations were measured by analysing soil samples from different depths for NH₄ und NO₃ contents. Balancing the nitrogen flows the N-output in the forage, the drainage outflow, the netimmobilization, and the N-input by fertilization, biological N-fixation, balk deposition and animal excrements were realized. Nitrogen replacements through the soil profile and nitrate losses in the drainage outflow were relatively low. High watercarrying capacity of the soil and high water consumption by the pasture allow only small rates of displacement of nitrogen. No relevant amounts of mineral nitrogen were found in the soil during the vegetation period because of high nitrogen takeup by the plantbiomass. A certain accumulation of nitrate was observed in late autumn. The concentration however remained unrelevant with respect to goundwater polution. In the drainage water maximal 8 kg of nitrate were leached under the highest fertilized variant. The saldo of the nitrogen balance indicates considerable amounts of nitrogen being lossed by denitrification and ammonia volatilization.     

氮磷浓度变化下粉绿狐尾藻的生长规律研究

旨在为采用生物方法净化养殖废水,管理植物培养模式提供理论依据。以氯化铵(NH₄Cl)、硝酸钾(KNO₃)、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)提供氨氮、硝氮、总磷,采用室外完全随机试验,研究粉绿狐尾藻在氨氮、硝氮、总磷三因素作用下的生长规律。培养30天的粉绿狐尾藻植株长度和鲜重随氨氮浓度的增加先升高后降低,氨氮浓度为25 mg/L时最适宜其生长。硝氮浓度从5 mg/L变化到35 mg/L时,其鲜重和长度总体呈现先增后减规律,最适宜其生长的硝氮浓度为15 mg/L。总磷浓度在5 mg/L至35 mg/L变化时,其生长状况与浓度呈正相关,适宜其生长的浓度阈值仍需进一步设计试验研究。粉绿狐尾藻生长受氨氮、总磷浓度变化影响显著,受硝氮浓度变化影响较前两个因素小。研究成果可为利用粉绿狐尾藻净化污水中氮磷元素、管理维护粉绿狐尾藻生态净水系统提供理论依据。     

水蕹菜对富营养化养殖水的净化作用研究

为检测水蕹菜对富营养化水的净化能力,将水蕹菜漂浮栽培于富营养化水中,分析不同时间水质的变化。结果表明,漂浮栽培水蕹菜的水中,富营养化成分起初快速下降,20d后下降变缓,到40d时,化学需氧量降低了63.43%,总氮、硝态氮、铵态氮分别下降了67.63%、69.78%和75.75%,总磷、磷酸盐分别下降了62.24%和75.31%。水蕹菜生长速度在20d后开始下降。水蕹菜能有效净化富营养化养殖水。     

尿素深施后模拟水田系统中氮素的迁移转化途径

为探究尿素深施入土壤后氮素在土-水系统中的迁移转化途径,采用自制装置模拟水田并测定土壤及表层水中氮素浓度及相关指标的变化,以此对氮素的迁移途径进行研究。结果表明：尿素深施方式下,氮素在表层水中发生的反应以氨挥发和硝化反应为主,在土壤中主要进行反硝化反应;尿素深施入土壤15天后系统中氮素损失量占总施肥量的14.86%,其损失来源于氨挥发和生物反硝化作用,分别约占总损失量的68.95%和31.05%。尿素深施方式下水田中氮素迁移转化过程十分复杂,通过分析土-水系统中存在的反应和氮素迁移转化途径可为合理施肥及控制农田面源污染提供技术参考。     

不同施肥模式下稻田土壤氮组分及微生物多样性研究进展

有机氮是土壤中氮的主要存在形式,土壤氮矿化、氮素有效性与有机氮组分关系密切,明确土壤有机氮组分对氮矿化的贡献,有利于为采用科学合理的田间管理措施提供理论依据。不同的施肥模式是影响稻田土壤氮组分及微生物多样性较为关键的因素之一。因此,本文从不同施肥方式对稻田土壤氮素形态和矿化作用特征、土壤氨氧化菌和硝化及反硝化菌群功能基因数量变化、土壤氮素转化微生物活性和胞外酶、土壤氮素转化微生物群落结构多样性等方面展开了相应的讨论,提出有机无机肥配施有利于提高稻田土壤有机氮组分的微生物利用性、土壤的氮供给,采用有机无机肥配施是提高稻田土壤肥力的有效管理措施。     

ASM2d模型改良及在DE型氧化沟中的应用

对国际水质污染与控制协会（IAWQ）推出的活性污泥2d号模型（ASM2d）进行优化，使之能够模拟含有菌胶团的污水处理工艺。使用改良后的ASM2d模型模拟并分析了有机物、氮和磷在DE型双沟式氧化沟中的降解过程，发现优化后模型能够较好地拟合这些物质的降解过程。依据所建立的模型计算出各组分在DE型氧化沟中1个周期4个阶段的转化速率，该结果有助于深入分析有机物、氮及磷不同形态之间的转化规律。