水稻秸秆生物质炭对Shewanella oneidensis MR-1异化铁还原过程的抑制作用及其潜在机制分析

为进一步明晰生物质炭影响微生物异化铁还原过程的机制,本研究综合采用微生物细胞悬浮液培养、激光扫描共聚焦显微镜成像、介导电化学分析等技术手段,探究了铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1在不同生物质炭和水铁矿浓度下的铁还原动力学规律及其潜在反应机制。结果表明：水稻秸秆生物质炭能够强烈抑制微生物的铁还原速率,且其抑制效应极大地受Fe（Ⅲ）浓度的影响,而具有较强给电子能力的生物质炭能化学还原水铁矿,降低微生物铁还原过程中的初始Fe（Ⅲ）浓度。同时,显微成像发现生物质炭表面附着有微生物细胞并形成聚合体,但在聚合体中未观察到水铁矿。研究表明,水稻秸秆生物质炭能够抑制微生物铁还原过程,其抑制作用可能与生物质炭对水铁矿的化学还原降低初始Fe（Ⅲ）浓度以及对细胞进行吸附有关。     

Shewanella oneidensis MR-1异化铁还原诱导次生矿物固定镉

实验室纯培养条件下,研究菌株Shewanella oneidensis MR-1还原铁矿物诱导次生矿物对Cd~(2+)的固定,探讨pH、富里酸、生物炭对微生物还原水铁矿及其Cd~(2+)固定的影响,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对次生矿物进行表征。结果表明:S. oneidensis MR-1异化铁还原诱导次生铁矿固定Cd~(2+)的效果显著高于铁矿物自身的吸附,288 h未接种S. oneidensis MR-1和接种S. oneidensis MR-1的水铁矿溶液中Cd~/(2+)的浓度分别为2.71 mg·L~(-1)与0.86 mg·L~(-1);酸性条件(pH≥5.0)及添加富里酸可促进铁矿物还原溶解和次生矿物转化,进而增强Cd~(2+)的固定;添加生物炭提供了微生物定殖场所,虽减缓铁矿物还原的Fe~(2+)溶出,但显著提高Cd~(2+)的固定效果。铁氧化物矿物作为电子受体被微生物还原产生次生铁矿,其晶型结构改变与高表面积提供了更多的吸附点位,增强了Cd~(2+)的固定。研究表明,次生铁矿物形成过程影响重金属的迁移转化及归宿,S. oneidensis MR-1还原铁矿物诱导产生次生铁矿可以有效固定Cd~(2+)。     

环境因素对水铁矿-砷共沉淀体系稳定性的影响

铁(Fe)-砷(As)的共沉淀作用是处理工业含砷废水以及自然环境中铁氧化物控制砷的生物有效性重要途径,但在某些环境条件下其结构发生转化,潜在砷向环境中二次释放的风险。通过人工合成水铁矿-砷共沉淀物,探究不同pH值、温度及Fe(Ⅱ)浓度对其影响。研究结果表明:不同的环境因素能够影响共沉淀体系的稳定性,导致砷向溶液中的释放。其稳定性在3种不同pH值条件下表现出明显差异(P0.05)。在碱性条件(pH=10)下稳定最差,砷的释放量最大,其次为中性(pH=7)和酸性条件(pH=4)。其稳定性随温度变化也较为明显(P0.05),在75℃水浴条件下其稳定性最弱,其次为40和25℃,其中在常温25℃条件下几乎没有砷向溶液中释放,共沉淀体系的稳定性较高。不同浓度的Fe(Ⅱ)对共沉淀体系影响具有显著性差异(P0.05),在50 mmol/L的Fe(Ⅱ)溶液中水铁矿-砷共沉淀体系的稳定性明显弱于5 mmol/L的Fe(Ⅱ),砷的释放量相对较高,但在未添加Fe(Ⅱ)的处理中仅有少量的砷释放到溶液中。     

铁还原条件下铁负载生物质炭固定三价砷的能力及其稳定性

为研究还原条件下铁负载生物质炭固定三价砷[As（Ⅲ）]的能力及其自身稳定性，首先探究了铁负载生物质炭介导铁还原菌（Shewanella oneidensis MR-1）还原含As（Ⅲ）的水铁矿[As（Ⅲ）-FH]时对As（Ⅲ）的释放和固定能力；其次评估了铁还原菌的还原作用对铁负载生物质炭固定As（Ⅲ）稳定性的影响。研究表明，400~700℃制备的铁负载生物质炭在好氧条件下可以吸附0.94~1.63 mg·g^-1的As（Ⅲ）。在As（Ⅲ）-FH还原体系中，随着铁负载生物质炭制备温度的提升：0~400 h时，铁负载生物质炭加速S.oneidensis MR-1还原As（Ⅲ）-FH释放二价铁和As（Ⅲ）的能力也逐渐提升；在400~646 h，分别加速溶液中的Fe²⁺沉淀生成蓝铁矿和菱铁矿，以及As（Ⅲ）的部分固定，在646 h时As（Ⅲ）的固定量为0.211~0.676 mg·g^-1。在铁负载生物质炭固定As（Ⅲ）稳定性评估体系中：铁还原菌的还原作用虽然会导致铁负载生物质炭中磁铁矿还原转化生成蓝铁矿和菱铁矿，但却可以在342 h内提升固定As（Ⅲ）的能力，达到2.16~2.29 mg·g^-1。因而在铁还原菌构建的还原生境中，铁负载生物质炭的As（Ⅲ）固定能力在342 h的短期内呈现增加的趋势，而在646 h的长时间培养条件下As（Ⅲ）的固定能力逐渐降低。通过构建简单的铁还原生境，评估了铁负载生物质炭在还原环境中固定As（Ⅲ）的潜能，为稻田土壤砷污染阻控材料的筛选提供了一种评估方法。     

水铁矿结构稳定性及对砷固定研究与展望

水铁矿是砷污染土壤和水体修复中最常用、最有效的钝化剂。水铁矿等铁氧化物对砷的赋存形态和生物有效性具有显著影响,并对环境中的砷具有很强的固定作用;但水铁矿在环境中容易转化,极大地影响了其对砷固定的效果。基于此,本文从水铁矿的结构及影响其稳定性因素的分析入手,综述了水铁矿与砷的交互作用,探讨其在修复砷污染土壤方面的可行性,旨在为利用水铁矿修复砷污染土壤提供理论依据。同时,从降低农田中砷有效性等角度,对砷污染农田修复和安全利用技术与方法等进行了讨论。     

控制光照条件下生物炭对水稻土中铁还原过程的影响

为探究生物炭的添加对淹水稻田体系中蓝藻等光合微生物生长及稻田土水界面氧化还原平衡的影响,选择3种水稻土样品,采用土壤泥浆厌氧恒温培养方法,在控制光照条件下研究添加不同粒径生物质对光合细菌生长及Fe(Ⅲ)还原过程的影响。结果表明,避光条件下添加生物炭可以促进水稻土中铁还原过程,但不同粒度生物炭对铁还原的促进作用差异不显著。光照条件下添加不同粒度生物炭使天津(TJ)、宁夏(NX)和四川(SC)水稻土中叶绿素a(Chl a)含量分别降低35.63%~67.47%、39.66%~70.56%和46.82%,生物炭粒度对Chl a累积量的影响因土壤不同而存在差异。光照刺激下光合微生物的大量生长并产氧,引起了Fe(Ⅱ)的氧化,使Fe(Ⅱ)累积量降低了6.009~6.415 mg·g-1(TJ)、1.473~2.058 mg·g-1(NX)和3.037~3.693 mg·g-1(SC)。光照条件下,添加生物炭在三种水稻土中均对铁氧化过程有促进作用,且增加量与水稻土来源和生物炭粒度有关:TJ和SC水稻土中0.25 mm处理和0.25~0.5 mm处理对铁氧化的促进作用高于0.5~1.0 mm处理和1.0~2.0 mm处理;NX水稻土中,不同粒度生物炭对铁氧化的促进作用差异不明显。表征光合微生物生长的Chl a含量、体系p H的改变量及Fe(Ⅱ)的氧化量之间存在显著的相关性。     

生物炭对减弱土壤盐渍化的贡献及其机理探讨

以3种不同盐碱化水稻土(吉林、宁夏和天津)为材料,采用土壤泥浆厌氧培养法,通过对添加不同用量生物炭的培养体系中游离碳酸盐质量摩尔浓度、pH、脱氢酶活性及Fe(II)质量分数的变化趋势分析,以期验证生物炭在减弱土壤盐渍化过程中的贡献及进行必要的机理探讨。结果表明:生物炭能够促进碳酸盐的溶出,在吉林、宁夏和天津3种水稻土中添加生物炭后,碳酸盐的溶出量较CK分别增长0.405~1.590、0.894~3.592、0.725~2.278μmol/g,且碳酸盐的溶出量随生物炭用量的增加而升高;添加生物炭对体系脱氢酶活性具有显著促进作用,3种土壤中脱氢酶活性较CK分别增加6.53~15.45、1.76~4.25和8.81~21.13μg/(mL·g·min);土壤pH在淹水过程均有降低,但由于土壤的缓冲性导致不同生物炭处理间无显著差异;生物炭的添加显著促进微生物铁还原进程,3种水稻土在培养过程中最大铁还原潜势较CK分别增长0.017~0.034、0.088~0.436、0.023~0.437μg/mL,且生物炭用量与Fe(Ⅱ)质量分数呈正相关。典范对应分析表明,土壤初始pH与碳酸氢盐变化量极显著相关,说明生物炭对碳酸盐溶出量的影响因土壤性质不同而存在差异;吉林和宁夏水稻土各处理差异显著,天津水稻土中,添加生物炭对铁还原过程有促进作用,但生物炭用量的作用差异不明显。推测生物炭通过促进土壤的脱氢-产氢过程进而增加碳酸盐向碳酸氢盐的转化,通过强化微生物铁还原过程增加对碳酸盐的固定。     

生物炭对杉木人工林土壤碳氮矿化的影响

为探讨杉木生物炭输入到土壤中后对土壤碳、氮矿化的影响和机制,通过室内培养实验,研究了单独施用生物炭、凋落物及其配合施用下土壤碳、氮矿化的特征以及可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量的变化。结果表明,生物炭单独施用或与凋落物同时添加到土壤中,均增加了土壤有机碳含量且抑制了土壤有机碳和/或凋落物的矿化。生物炭对DOC的吸附效应导致土壤可利用态碳显著降低,且单独添加生物炭后,土壤微生物生物量碳含量在培养初期显著降低,故这种吸附效应可能是生物炭抑制土壤有机碳矿化的重要原因之一。生物炭单独添加到土壤中在培养结束后(90 d)并未改变土壤氮的矿化量,但在培养过程中,却降低了土壤氮的矿化;然而,无论是否存在生物炭,添加凋落物均显著降低了土壤氮的矿化并增加了微生物生物量氮。这说明,无凋落物存在的情况下,生物炭的固氮效应呈现出短期效应。     

不同水分下水铁矿在土壤中稳定性变化对砷移动性的影响

为合理利用水铁矿,将其作为土壤砷污染修复的一种高效稳定的钝化剂,采集湖南石门县三个不同乡镇的土壤进行室内培养试验,采用连续提取法和薄膜梯度扩散技术(D iffusive gradient in the thin films technique,DGT),研究不同水分模式下外源添加的水铁矿在土壤中稳定性变化过程中对砷在土壤中移动性的影响。结果表明,水铁矿在三种不同水分管理模式[100%SWHC(Soilwaterholdingcapacity,SWHC)、干湿交替(D ry/wetcycle,DWC)和30%SWHC]下培养33d后均发生转化,其中在100%SWHC条件下转化速率最快,在三种土壤中的转化率达到16.50%~22.78%,在30%SWHC和DWC条件下最大转化率仅为8.77%和10.96%。添加外源水铁矿后在三种水分管理模式下两种砷污染土壤中活性态砷浓度均显著降低,并且在100%SWHC条件下降幅最大,在中高浓度的砷污染土壤中降低程度分别达到42.08%和60.75%。但随后在100%SWHC和DWC条件下培养22d后,活性态砷的浓度均出现微弱的上升趋势。在100%SWHC和DWC两种水分条件下,两种砷污染土壤中弱结晶态铁氧化物结合态砷(F1-As)的含量均显著增加,并且随着水铁矿的转化而逐渐向更稳定的形态(F2-As)迁移,在30%SWHC条件下F2-As含量没有增加。研究表明,水铁矿在土壤高水分条件下稳定性最差,其次为土壤的干湿交替条件。在两种砷污染土壤中施加水铁矿修复过程中都具有潜在的砷释放风险,在农业生产中应合理调控土壤水分以保证水铁矿对砷的吸附效率。     

微生物在不同pH下对水稻土胶体中砷释放的影响

为探讨水稻土胶体与类金属砷（As）的生物地球环境行为,本研究对比分析了微生物在初始pH=3和初始pH=7的不同酸碱条件下对土壤胶体负载As释放的作用差异,并揭示其内在机制。结果表明：在pH=3条件下微生物作用相对较弱,对胶体悬液pH与Eh影响较小,与无菌对照组相比,溶液中Fe²⁺与As含量均有所提高,且释放的As主要为氧化态As（Ⅴ）;在pH=7条件下微生物活性较强,至28 d时可使胶体悬液pH升至8.12,Eh降至-55 mV,形成强还原环境,铁还原溶解量明显增多,Fe²⁺含量是无菌对照组的2.79倍,并且胶体中吸附态As随着Fe的还原溶解而释放,主要为还原态As（Ⅲ）。相关性分析表明,土壤胶体中As的释放与铁氧化物的还原转化有关,溶液中As释放量与Fe²⁺含量呈显著正相关关系,尤其在中性条件下As（Ⅲ）含量与Fe²⁺极显著正相关（r=0.798**,P<0.01）。研究表明,在中性环境条件下较强的微生物活性可提高土壤胶体中铁氧化物的异化还原,同时增强As的释放与转化。     

浅谈饲料中有效能的测定技术

饲料中有效能是供动物生长发育的基础.不同动物所用的有效能体系不同,目前大多数动物采用消化能、代谢能体系,但随着研究的发展与深入,发现最能反映饲料有效能的是净能体系.无论哪种体系,采用合理的测定技术准确测定饲料中的有效能值显得尤其重要,通过对饲料有效能值的准确测定可以实现动物所需能量的精确供给,减少养殖成本,使经济效益最大化.文章综述了几种有效能评价体系的测定技术.     

生态旅游潜在客源市场特征的调查研究--以湖南永州金洞森林旅游开发为例

为探明客源市场生态旅游消费的潜在特征，采用问卷调查的形式，就长沙市居民对湖南金洞生态旅游开发的意向等问题进行抽样调查．结果显示，生态旅游符合人们“回归自然”的旅游新时尚，有着极大的开发空间，指出生态旅游的开发要注重环境保护和可持续发展．开发的产品要以休闲度假类的大众产品为主，开发生态旅游都市客源市场还要多种渠道并用，尤其是要注重媒体的宣传．     

山茱萸多糖提取工艺优化及马钱苷含量测定

采用L（934）正交设计试验,对山茱萸浸提液中山茱萸多糖的酶水解法提取工艺进行了优化研究,并对浸提液的中有效成分马钱苷含量进行了HPLC法分析。结果表明,山茱萸多糖浸提的最佳工艺为：液料比1∶5,浸提时间4 h,浸提温度80℃,果胶酶添加量0.55 g/L。用HPLC法测定出的山茱萸浸提液中马钱苷平均含量为0.512 ...     

《河北农业大学学报》创刊年代考

清光绪二十八年(1902)河北农业大学前身—直隶农务学堂诞生,经几易其名,于1958年更名为河北农业大学至今。清光绪三十一年(1905)直隶高等农业学堂时期创办了《北直农话报》,清光绪三十四年(1908)更名为《直隶农务官报》,中华民国七年(1918)改出《农学月刊》,中华民国十七年(1928)易名为《河大农刊》,中华民国二十三年(1934)更名为《河北通俗农刊》,中华民国二十四年(1935)易名为《河北农林学刊》,1948年更名为《河北农学院研究专刊》,1959年更名为《河北农业大学学报》至今。《河北农业大学学报》前身诸刊都与现时的《河北农业大学学报》有着一脉相承的历史渊源,各刊之间联系紧密,连续性、继承性强。因此,《河北农业大学学报》的创刊时间应追溯至1905年创办的《北直农话报》。     

水牛梭形住肉孢子虫包囊抗原的纯化技术

应用萄聚糖凝胶柱层析对水牛梭形住肉孢子虫包囊包溶性抗原进行了纯化。结果表明：纯化水牛梭形住肉孢子虫包囊抗原的最适条件为：选用萄聚糖凝胶Ｇ—１００柱层析系统；洗脱液为０３ＭＰＢＳ（ｐＨ７２），床体积为１０ｃｍ×１６５ｃｍ，上样体积为５００ＨＬ；流速为１２ｍＬ／ｈ。纯化抗原可使琼脂凝胶双扩散试验的阳性检出率提高３０％。     

切花菊耐热性鉴定方法研究

以8个切花菊品种为材料,通过对离体叶片进行50℃高温胁迫后,采用电导法、电阻抗图谱法测定电导率、电阻,并对大田栽培植株进行田间高温胁迫试验,比较品种间的耐热性。结果表明:电导法测得的50℃直接相对电导率、修正相对电导率和电阻抗图谱法测得的胞外电阻在品种间有明显差异,但与田间高温胁迫法测定的热害指数不完全一致。电导法和电阻抗图谱法都可以作为测定切花菊耐热性的方法,但需要结合田间耐热性观察。     

黑豆不同部分馏油的体外抗氧化性比较

[目的]通过体外抗氧化体系比较黑豆不同部分馏油抗氧化性活性。[方法]通过正交试验优化索氏提取黑豆馏油的最佳工艺,提取黑豆不同部分馏油;研究黑豆不同部分馏油对羟基自由基(·OH)、DPPH自由基(DPPH·)的清除能力。[结果]在样品浓度为1.0 mg/mL时,黑豆不同部分馏油对·OH的清除率分别为全豆馏油83.9%、豆黄(黑豆去皮部分)馏油64.8%、豆皮馏油17.3%,对DPPH·的清除率分别为全豆馏油41.3%、豆黄馏油33.2%、豆皮馏油77.9%。[结论]黑豆不同部分馏油均具有较好的抗氧化性,是良好的天然抗氧化剂。黑豆不同部分馏油对·OH的清除能力从大到小依次为全豆馏油、豆黄馏油、豆皮馏油,对DPPH·的清除能力从大到小依次为豆皮馏油、全豆馏油、豆黄馏油。     

啤特果多糖提取工艺的研究

［目的］寻找开发啤特果产业的新途径,提高其附加值。［方法］采用水提醇沉法提取啤特果中的多糖,通过单因素试验和正交试验,以多糖的提取率为评价指标,对影响啤特果多糖提取工艺的因素进行研究。［结果］确定了提取啤特果多糖的最佳工艺参数为温度95℃,料液比1∶2,乙醇浓度67%。在该工艺条件下,啤特果多糖的得率为1.05%。［结论］该研究为开发利用啤特果提供理论依据。     

GEF7基因过表达拟南芥植株幼苗表型分析

利用已构建的过表达拟南芥(Arabidopsis)GEF7基因植株,在光照培养箱中进行培养,并与野生型植株进行对比分析,对GEF7基因过表达植株的幼苗表型进行了观察分析。结果表明,GEF7基因过表达植株幼苗的根长比野生型对照明显增加;其子叶形态、数目和幼苗形态等方面均有异常表型,表明GEF7基因的功能与根的发育有关,并参与调控植物的发育过程。     

干旱对合丰42不同部位叶片发育的影响

在垄作、密植两种栽培方式的条件下,研究干旱对大豆不同部位叶片发育的影响。结果表明：无论垄作还是密植,干旱严重影响大豆叶片不同部位叶绿素含量、叶面积及周长的大小、不同部位叶长、叶宽及比值、叶片形状因子等。影响整个植株的生长发育,进而影响作物产量。