基于公海换水的船舶压载水浮游植物研究

选取9艘停泊于洋山深水港、在太平洋公海海域进行压载水交换的到港船舶,分析其压载水中浮游植物的种类组成和丰度,共检测出浮游植物4门18属29种(包括变种或变型),其中硅藻门占主要优势地位,共计13属21种,占总种类数72.4%,包括未定种8种;甲藻门3属6种,占总种类数20.7%,其中未定种1种;绿藻门1属1种,占总种类数3.5%,其中未定种1种;蓝藻门1属1种,占总种类数3.5%。所有船舶压载水样品中均发现有赤潮藻,存在潜在外来种入侵风险。在公海海域进行压载水交换后浮游植物丰度远小于在国内沿岸海域交换压载水的丰度,显示公海换水可有效降低压载水内浮游植物的密度,但仍有适应港口环境的种类存在,未能完全消除外来藻类入侵的潜在生态风险。     

船舶压载水与沉积物细菌多样性比较分析

利用Illumina HiS eq 2500高通量测序平台对船舶压载水及沉积物微生物进行测序,共获得67 255条有效序列,736个OTU,通过生物信息分析,研究了压载舱中沉积物和压载水细菌群落结构及其多样性。结果显示:船舶压载舱沉积物中可培细菌总数较压载水中可培细菌总数高3个数量级。压载水中优势类群是变形菌(Proteobacteria 70.20%)、拟杆菌(Bacteroidetes 13.38%)、放线菌(Actinobacteria 10.33%)和Marinimicrobia_SAR406_clade 2.81%。压载舱中沉积物的优势类群为变形菌(Proteobacteria 95.45%)、厚壁菌(Firmicutes 2.23%)。     

上海港到港船舶压载水沉积物细菌群落多样性

为了解船舶压载水沉积物中微生物多样性,利用Illumina Mi Seq 2500高通量测序平台对上海港到港船舶压载水沉积物中细菌基因样本进行测序,并进行生物信息分析。从11份压载水沉积物样品中共检测到420 069条有效序列,微生物群落分析结果显示共有38门、98纲、226目、393科、704属细菌,优势类群为变形菌门(Proteobacteria 72.98%)、放线菌门(Actinobacteria 9.11%)、拟杆菌门(Bacteroidetes 8.71%)、绿弯菌门(Chloroflexi 4.06%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes 1.47%)、酸杆菌门(Acidobacteria 1.18%)和其他(2.50%)。本次研究在压载水沉积物中检测到了分枝杆菌属(Mycobacterium)、游动球菌属(Planococcus)、假单胞菌属(Paenibacillus)、类芽孢杆菌属(Streptomyces)和链霉菌属(Inquilinus)的致病菌或条件致病菌。结果显示压载水沉积物中微生物多样性丰富,要充分重视我国到港船舶压载水沉积物中微生物以及致病菌的研究,为阐明外来致病菌通过压载水途径入侵的机制和防控奠定基础。     

中国近岸海域船舶压载水浮游植物特征分析

船舶压载水作为不同海域之间浮游植物传播的重要途径,可能会引发一系列生态风险。2015年4月到2016年7月选取停靠在上海洋山港且上一压载地为中国近岸海域的6艘船舶,分析船舶压载水浮游植物。共采集到浮游植物3门22种,包括硅藻门17种、甲藻门4种、金藻门1种,优势种为硅藻。其中渤海海域压载水浮游植物2门5种,包括硅藻门4种、甲藻门1种,丰度为9.66×10~2cells/L;黄海海域3门10种,包括硅藻门7种、甲藻门2种、金藻门1种,丰度为8.955×10~2cells/L;东海海域2门4种包括硅藻门3种、金藻门1种,丰度为6.83×10~2cells/L;南海海域2门11种包括硅藻门6种、甲藻门5种,丰度为22.915×10~2cells/L。调查发现到港船舶压载水中浮游植物与其压载地的浮游植物间存在差异,压载水中浮游植物种类组成可能受压载地当地受气团、季节等因素影响。压载水中少量物种为传入其他海区的外来物种或其它海区的赤潮种。     

“21世纪海上丝绸之路”航线船舶压载水浮游植物群落特征

2015年4月至2016年7月采集了停泊于上海洋山港的9艘"21世纪海上丝绸之路"航线船舶压载水水样,压载地隶属于中国南海区、阿拉伯海区、红海区和地中海区。对其浮游植物的种类组成和丰度进行了分析,共检出压载水中浮游植物30种,隶属于4门18属。其中硅藻门12属21种,甲藻门4属7种,蓝藻门和绿藻门各1种。各船舶压载水中浮游植物种类数变化范围为2~7种,优势种为星形明盘藻(Hyalodiscus stelliger)、具槽直链藻(Melosira sulcata)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和具尾翅甲藻(Dinophysis caudata),其中具尾翅甲藻出现频率最高。春季压载于香港港的样品中浮游植物丰度最高,为(3.983±1.695)×103cells/L;夏季压载于新加坡港的样品中浮游植物丰度最低,为(0.317±0.347)×103cells/L。此外鉴定到赤潮藻13种,包括3种有毒藻类,分布于8艘船舶压载水中。结果显示,来自中国南海区的压载水样品中浮游植物种类数和丰度较其他海区高,4个海区的压载水均具有潜在的生物入侵风险,若部分赤潮藻种随压载水排入洋山港区,赤潮发生潜在风险增大,进而危害当地海域的生态环境。     

南极中山站附近海水微生物多样性和宏基因组分析

以中国第34次南极科考采集的中山站附近海域5个站点海水样品为研究对象,通过Illumina高通量测序,鉴定微生物组成和微生物群落结构,发现中山站取样的海水中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)最为丰富,其次为蓝细菌(Cyanobacteria),属水平上黄杆菌属(Flavobacterium)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter)含量最多,均超过20%。首次在南极海水中发现UBA1315属微生物,功能注释分析显示含有丰富的DNA修复基因,可能有助于适应南极恶劣环境。对中山站和罗斯海上层海水以及南北极不同地理位置海水微生物比较发现,变形菌门、拟杆菌门和蓝细菌在所有海水中普遍存在,变形菌门为优势菌,蓝细菌在南极海水中含量丰富,罗斯海上层海水比中山站海水微生物多样性丰富,且主要菌群丰度不同。初步揭示了中山站附近海域微生物群落组成,为后续进一步研究南极中山站海水微生物资源调查和功能开发研究提供一定的基础数据。     

利用Illumina Miseq测序技术研究鲍内脏多肽对小鼠肠道微生物的影响

[目的]研究鲍内脏活性物质对小鼠肠道微生物的影响。[方法]从鲍内脏中制备多肽并灌胃小鼠,利用Illumina Miseq测序技术分析小鼠肠道微生物的群落结构及动态变化。[结果]门水平上,小鼠肠道微生物最优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes),占总序列的69.10%;其次为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),分别占总序列的23.50%和5.00%,变形菌门又以δ-变形菌纲居多。属水平上,最优势类群为拟杆菌目(Bacteroidales)的一个未知分类属,占30.33%;其次为拟普雷沃菌属(Alloprevotella)和拟杆菌属(Bacteroides),分别占12.47%和9.80%。灌胃鲍内脏多肽后,小鼠肠道中丰度前30位的菌属中有4个属的丰度上调,其中副拟杆菌属(Parabacteroides)的丰度显著上调。丰度下调的属有7个,其中毛螺菌科(Lachnospiraceae)一个未分类属和厌氧支原体属(Anaeroplasma)丰度显著下调。[结论]灌胃鲍内脏多肽后小鼠肠道微生物多样性呈增加的趋势,且在小鼠肠道中检测到一些与宿主健康相关的差异细菌类群。     

邻苯二甲酸酯(PAEs)对不同植物根际微生物群落的影响

【目的】探明邻苯二甲酸酯(PAEs)与不同植物根际微生物群落的相互作用关系,为治理PAEs提供理论依据。【方法】在云南寻甸分别采取板栗、玉米、烟草和松树根际土壤样品作为研究对象,运用高通量测序技术分析不同植物根际微生物群落结构和多样性,并对根际微生物群落结构与环境的相互关系进行RDA分析。【结果】不同植物根际微生物种类差异小;且不同程度PAEs污染导致4种植物根际微生物群落结构和组成差异较大,多样性指数为烟草>玉米>板栗>松树,松树根际微生物优势门为酸杆菌门(Acidobacteria, 38.43%)和变形菌门(Proteobacteria, 32.29%),板栗的优势门为变形菌门(Proteobacteria, 47.77%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 13.48%)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes, 4.30%),玉米的优势门为酸杆菌门(Acidobacteria, 34.51%),烟草的优势门为变形菌门(Proteobacteria, 52.87%);DOP、DEP、DEHP是影响土壤中大肠杆菌属、芽单胞菌属和拟杆菌属群落分布的主要...     

洋山港海域海水压载后细菌群落结构演变及多样性变化

研究压载环境下细菌群落结构以及多样性的变化特征,为科学评估压载水排放的生态风险评估提供科学依据。通过对压载水中细菌群落进行连续30 d压载,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析鉴定细菌类群,探讨压载环境下细菌群落结构演变规律。测序共获得有效序列413 806条,总计1 334个OTUs。不同压载时间的多样性指数及丰度指数存在较大差异,OTU数量和多样性指数随压载时间而波动性上升,30 d时多样性最为丰富。细菌优势门分别为变形菌门和拟杆菌门,变形菌门中γ-变形菌优势尤为显著,且在压载中期(10 d)丰度迅速增加。黄杆菌是实验初始的优势分类单元,相对丰度比例表现出先增加后减少的变化趋势,第5天时上升至最高比例后逐渐下降。假替单胞菌比例在第10天急剧增加至50.16%,随后菌群优势减弱。UPGMA聚类分析表明,压载条件下各水龄阶段之间的细菌群落变化情况的差异性较对照舱具有更大的波动性。NMDS和PCo A分析进一步证明压载环境以及压载时间会对细菌群落结构造成一定程度的影响。     

野生生境青刺果根际土壤细菌群落结构多样性分析

探究在野生环境条件下,青刺果根际与非根际土壤细菌群落组成及多样性特征,为发展青刺果产业、优化青刺果植物生长状态及微生物资源开发利用提供理论依据。以生长在野生环境条件下,青刺果根际与非根际土壤为材料,通过HiSeq平台高通量双末端测序获得根际与非根际土壤内生细菌16S rRNA基因V3～V4区域序列,对其根际与非根际土壤细菌群落结构组成进行生物信息学分析。结果表明,青刺果根际与非根际土壤细菌主要由110个属组成,归属于11个门。相对丰度较高的门是Proteobacteria(变形菌门),其次是Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)。在纲分类水平上,根际土壤细菌特有的菌纲为Deinococci(异常球菌纲)、Elusimicrobia、Fibrobacteria(纤维杆菌纲)。非根际土壤细菌特有的菌纲为Negativicutes(厌氧菌纲)。在属分类水平上,酸杆菌亚属(Acidobacterium)总丰度最高,为优势属;丰度大于1%的根际、非根际土壤细菌分别有9个属和11个属。通过LEfSe聚类树分析,青刺果根际与非根际土壤细菌起到重要作用的微生物...     

引调水工程水源地水量水质联合风险研究

【目的】分析引调水工程水源地水量水质联合风险,为引调水工程的顺利建设提供科学依据。【方法】利用水质综合指数评价法对水质进行评价,分别利用水质综合指数和污染最为严重的指标与水量数据进行Copula水量水质联合分布函数的构建,并以引沁入汾工程为例对引调水工程水量水质联合风险进行研究。【结果】引沁入汾工程水源地水质状况良好,总体均能达到水质功能区Ⅳ类水要求;通过水量与水质综合指数计算得到的联合风险可以看出:就整个调水时期而言,有利于调水的概率为99.29%,不利于调水的概率为2.01%;通过水量与污染最为严重的水质指标TN计算得到的联合风险可以看出:就整个调水时期而言,有利于调水的概率为32.16%,不利于调水的概率为69.16%。【结论】引沁入汾工程水源地适合作为该工程的取水源地,但以后需加强对TN的控制和治理。     

3种水草腐解对水质的影响

为了探究河蟹生态养殖池塘常见的3种水草腐解对水质的影响,进行了为期60 d的室内桶装模拟试验,监测水草质量损失率和桶内水体水质指标的变化。结果表明:3种水草的腐解速率有相同的特点,即前期较快,中、后期较慢,同时也存在差异性,轮叶黑藻和伊乐藻的腐解速率相近且较快,金鱼藻最慢;试验结束时,轮叶黑藻、伊乐藻和金鱼藻的质量损失率分别达到72.3%±2.1%、71.7%±1.5%和58.3%±0.6%。腐解前期水质因子的变化较大,水体由中性变为酸性;3种水草水体化学需氧量较试验初期升高约4.5倍,水体发黄、发臭;溶解氧被极大地消耗,水体处于缺氧或厌氧环境,促进了反硝化的进行,硝氮迅速降低,而亚硝氮和氨氮迅速升高,其中氨氮约是初始含量的6倍;总氮、总磷升高明显,其中总磷在所有水质因子中变化幅度最大,第3天,轮叶黑藻、伊乐藻和金鱼藻处理组水体总磷分别增加约123、124和66倍。随着腐解的进行,水体的部分氮、磷沉积进入底泥。总而言之,较多的水草残留在池塘中,会引起水体缺氧,加剧植物残体的腐解,导致水质恶化,因此需要适时地通过人工打捞来控制水草残体的生物量。     

Anomalous heat capacities of supercooled water and heavy water

Emulsification makes it possible to supercool water to the homogeneous nucleation temperature. Accordingly, the heat capacities of water and deuterium oxide have been determined from the respective equilibrium melting points to -38 degrees and to -34 degrees C, respectively. Two methods, drift calorimetry and differential scanning calorimetry, have been used. Both methods reveal a striking rise in the constant-pressure heat capacity below -20 degrees C. This indication of an apparently cooperative behavior should serve to test current theories of water, most notably perhaps, the pair potential model of Ben-Naim and Stillinger. Some implications of possible meteorological significance are mentioned.     

Evaluation of reliability of water delivery by water supply systems

Simulation modeling methods are used to examine the problem of changing the normal functioning regimes of the system, failures, and restoration of its elements. The total time of failures during the period of operation and the contribution of individual elements to them are evaluated. Calculation is the basis of the new optimization methods.     

海藻生物保水剂吸水保水性能及抗冷冻性研究

本文以褐藻(马尾藻)中高含量的海藻多糖物质为研究对象,运用生物酶解技术和生化制备新工艺,将海藻多糖物质与丙烯酸进行共聚接枝交联,形成海藻多糖-聚丙烯酰胺共聚交联海藻生物保水剂,具有吸水倍数高、寿命长的优点。海藻生物保水剂充分吸水后,粒径为2～4 mm吸水倍率最高,为650.11 g/g。充分吸盐水后,粒径为0.9～2.0 mm吸盐水倍率最高,为61.29 g/g。在吸水前1 h内,粒径为0.9 mm吸水速率最快,所有粒径吸水9 h左右接近饱和。25℃条件下,粒径为2～4 mm水分蒸发较快;100℃条件下,水分累积蒸腾率粒径为2～4 mm最低,抗高温性能较好。相同转速不同保水剂之间加压0.5 h后,持水率表现为大粒径比小粒径高;不同转速下,3 000 r/min转速条件下保水剂的持水率略大于5 000 r/min,增加压力可降低保水剂持水率。随着冷冻时间的延长,保水剂的吸水倍率呈现下降趋势,但幅度较小,冷冻96 h后,粒径2～4 mm、粒径0.9～2.0 mm、粒径0.9 mm吸水倍率分别下降9.09%、9.42%、11.04%。3种粒径海藻生物保水剂在冷冻后吸水倍率均可保持在500倍以上,具有较好的抗冷冻性。     

保定市给水工程利用南水北调引江水作为新水源的工程方案及其优选

根据南水北调中线配套工程对西大洋引水工程的影响,结合河北省和保定市南水北调配套工程规划总体要求,从经济技术的角度,本研究提出了保定市西大洋给水工程利用南水北调引江水作为新水源的6种工程方案。针对影响方案选择的因素具有模糊性这一特征,应用模糊综合评判法进行方案优选,根据最大隶属度原则,通过计算得到了全部买断产权方案为最佳的对策方案。基于模糊综合评判法的优选结果为南水北调中线引江水被保定市给水工程利用的方案选择提供了决策依据。     

奶牛场用水特征及节水措施

为了系统全面地掌握奶牛养殖场用水特征,提出科学合理的节水措施,采用查阅文献和实地调研相结合的方法,概述了国内外奶牛养殖现状,系统总结了奶牛养殖各环节用水特征、变化规律及影响因素。结果显示:饮用水、清洁水、降温水是国内外奶牛养殖主要用水构成,养殖规模、泌乳牛比例、挤奶厅类型、气候特点等是影响奶牛场用水特征的主要因素,构建涵盖多因素的用水量预测模型是研究热点。分析确定了饮用水、挤奶厅用水和喷淋用水是奶牛养殖重点节水环节,并对后续奶牛场养殖过程节水研究提出了具体建议。     

几种除草剂水体残留对水葫芦生长的影响

采用模拟除草剂水体残留的方法研究了稻田3种常用除草剂二甲四氯钠、苄嘧磺隆、丁草胺水体残留对水葫芦生长的影响。结果显示:水体中不同浓度的3种除草剂对水葫芦生长均有影响,其中3.36 mg/L二甲四氯钠处理的水葫芦植株的药害症状最为明显,0.10 mg/L苄嘧磺隆处理的次之,4.25 mg/L丁草胺处理的最小。3种除草剂不同浓度处理下水葫芦干物质产量、分株数均随除草剂浓度的增加而降低。     

不同水肥调控措施对日光温室土壤水分和番茄水分利用效率的影响

【目的】研究不同水肥调控措施对日光温室土壤水分状况和番茄水分利用效率的影响,为西北地区日光温室水肥的合理利用提供参考依据。【方法】采用田间试验方法,研究不同水肥处理对日光温室土壤含水量及番茄水分利用效率的影响。【结果】在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5225 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2条件下,节水灌溉处理的水分利用率最高,达50.3 kg/m3;在灌水量相同的条件下,常规施肥与配方施肥的水分利用率无显著差异;而在施肥量相同的条件下,节水灌溉的水分利用率比常规灌溉明显提高;在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5315 kg/hm2、K2O 450 kg/hm2条件下,收获时土壤贮水量最小,比同期常规水肥处理低0.88×103m3/hm2,比栽植时减少0.52×103m3/hm2。张力计读数的变化趋势和土壤含水量变化趋势基本一致,张力计能够反映土壤的水分状况。【结论】采用节水节肥的措施虽然未能显著增加番茄的产量,但能提高番茄的水分利用率,降低生产成本。