土壤无机碳研究进展

土壤无机碳在全球碳循环中占重要位置。相较于土壤有机碳广泛而深入的研究,无机碳的研究才开始不久。研究主要集中在全球土壤无机碳储量及分布,转移过程及影响因素,无机碳固存及土壤碳酸盐研究等方面,还未形成系统性。     

碳酸盐碱度胁迫下凡纳滨对虾基因的差异表达

以广盐性养殖的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)和定量PCR的方法,研究其在高碳酸盐碱度胁迫下转录组水平的基因表达差异,以期从基因组水平研究对虾对高碳酸盐碱度胁迫的适应机制。结果表明,以高碳酸盐碱度(20 mmol/L)胁迫第4天凡纳滨对虾鳃组织和低碱度(2 mmol/L)对照组鳃组织为材料,通过斑点杂交筛选,发现鳃组织中有158个克隆子表达上调,291个克隆子表达下调。挑选150个高表达差异的克隆子进行测序,获得100个序列,其中50个得到成功注释。经过GO分析,这些注释的差异基因主要分为8大类群,其中碳酸酐酶基因(CA)、Na+-K+-ATPase基因(NKA-α)等与离子调控相关的基因表达量上调,而溶菌酶基因等与先天免疫相关的基因表达量下调,这些结果表明高碳酸盐碱度胁迫下,凡纳滨对虾以增加离子调控的方式进行酸碱平衡的调控,同时其免疫功能受到抑制。此外,还对CA和NKA-α两个基因在鳃和触角腺中的时空表达规律进行了研究,发现高碳酸盐碱度胁迫9 d过程中,两个基因在鳃组织中的表达均呈现先高表达后回落的现象,而在触角腺中NKA-α基因则一直维持较高表达水平,说明CA和NKA-α基因在凡纳滨对虾高碳酸盐碱度适应离子调控中起着关键作用,同时还发现除了鳃组织之外,触角腺同样参与了调控。本研究从转录水平初步筛选了高碳酸盐碱度胁迫下凡纳滨对虾的表达差异基因,探索了凡纳滨对虾的耐盐碱机制,对培育适于盐碱地水产养殖的优良品种有着重要的意义。     

鱼类肠道的碳酸盐结晶物：海水鱼类养殖在碳汇渔业中的地位和作用

鱼类是一个迄今尚未被认知的非常重要的微细碳酸盐沉积物的来源,对海洋固碳有着重要作用,这个发现直接影响到碳汇渔业的内涵.本研究介绍了海洋硬骨鱼类渗透压调节机制及鱼类肠道碳酸盐结晶形成与其肠细胞膜上物质转运之间的关系,着重阐述了鱼类肠道碳酸盐结晶的特征,并论述了通过对特定区域内鱼类生物量和碳酸盐排泄率数据的研究,估计出全球海洋鱼类每年可产生大约1.1亿t的碳酸钙,在海洋总碳酸盐岩泥中占14％以上.研究重点论述了海水鱼类固碳的独特优势潜力,同时,提出为了更好地确定海水鱼类养殖在碳汇渔业中的地位和作用,有必要对主要海水养殖鱼类肠道碳酸结晶物的形成量及其调控机制,碳收支动态模型进行研究,进而合理地估算和测定海水鱼类养殖的碳汇量.     

红碱淖湖泊沉积记录的近五十年来的环境变化

对红碱淖湖泊短钻岩芯沉积物进行了粒度、碳酸盐以及有机质含量等环境代用指标分析,恢复了红碱淖近五十年以来的环境变化过程。依据红碱淖湖泊沉积记录,可以将红碱淖过去五十年的环境变化大致划分为2大阶段：第一阶段（A阶段,1957～1996年）,湖泊环境变化的影响因素以自然因素为主,经历了迅速扩张（1957～1969年）、基本稳定（1969～1990年）和渐趋萎缩（1990～1996年）三个亚阶段;第二阶段（B阶段,1996～2005年）,湖泊面积缩小,但指标中碳酸盐含量减少,有机质含量快速增加,指示湖泊沉积环境受人类活动影响强烈,碳酸盐保存条件发生改变,碳酸盐含量在这种情况下已不能指示湖泊环境变化。     

心土培肥犁改良瘠薄土壤的效果

研究根据心土培肥的改土技术要求研制出心土培肥犁,并分别在瘠薄黑土和碳酸盐草甸黑钙土上开展大面积机械改土试验,明确自主研发的心土培肥犁改土后对土壤理化性质影响及对作物产量的效果,为其广泛应用到低产土壤改良提供机械及技术支持。试验设深松、心土培肥和常规对照耕作,采用大田对比方法。研究结果表明:心土培肥和深松在不同类型土壤上对土壤理、化性质,对作物产量及产量性状影响后效不完全一致;心土培肥降低土壤抗剪强度后效明显,碳酸盐草甸黑钙土10~30 cm土层土壤抗剪强度比对照降低6.65~12.16 k Pa,黑土比对照降低8.20~11.31 k Pa,碳酸盐草甸黑钙土改土后效果明显,黑土改土后效长,心土培肥改土效果优于深松;土壤容质量和硬度趋势同上;心土培肥提高土壤透气系数为2.78~14.28倍,饱和导水率为2.38~11.62倍;深松和心土培肥可提高下层土水分消耗比例,30~60 cm土层耗水量为心土培肥区深松区对照区,心土培肥耗水量比照高10%;心土培肥处理可提高土壤磷含量和供磷强度,20~30 cm和30~40 cm土层土壤供磷强度比对照分别提高4.19~5.17倍和4.96~17倍,碳酸盐草甸黑钙土高于黑土;心土培肥可提高玉米产量,碳酸盐草甸黑钙土上心土培肥增产幅度为6.82%~18.01%,黑土增产幅度为6.45%~11.18%,平均增产效果碳酸盐草甸黑钙土薄层黑土,但黑土持续增产效果好。     

漫话云盆

近年来,社会上悄然兴起了收集云盆之风。然而,此前鲜为人知的云盆,其收藏价值究竟何在呢？ 所谓云盆,是指喀斯特溶洞内（Karst）,富含碳酸盐的地下水,以滴落、溅击、径流的“水动力”形式,历经数万年的降析、水分的蒸发、二氧化碳的逸散所形成的“盆状碳酸钙沉积物”。     

基于熔融碳酸盐燃料电池的沼气高效发电系统研究

文章构建基于熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell,MCFC)的沼气高效发电系统,集成燃气轮机、蒸汽底循环进行常压和增压沼气-MCFC联合循环系统的模拟计算,分析系统设计工况下发电性能,研究沼气甲烷浓度和工作压力对系统性能的影响.结果表明:沼气-MCFC联合循环系统具有较高的效率,可达...     

DMDC前处理对巨峰冰葡萄酒发酵及其品质的影响

【目的】研究二甲基二碳酸盐(DMDC)杀菌技术对巨峰冰葡萄酒发酵过程及品质的影响,为DMDC应用于巨峰冰葡萄酒发酵加工提供理论依据。【方法】在糖质量浓度分别为350和400 g/L的浓缩葡萄浆醪中,分别添加250 mg/L DMDC和200 mg/L亚硫酸盐进行杀菌处理,比较2种杀菌处理方法对巨峰冰葡萄酒发酵期间可溶性固形物、总糖、还原糖、酒精度、pH、总酸、挥发酸、花色苷等理化指标及酒体感官评分的影响。【结果】处理前,当糖质量浓度分别为350和400 g/L时,其对葡萄醪的微生物菌落总数无显著影响。与处理前相比,DMDC处理能降低葡萄醪的菌落总数、霉菌和乳酸菌菌落数,优于亚硫酸盐处理;DMDC处理使葡萄醪的酵母菌菌落数降低至检测限之下,而亚硫酸盐对酵母菌只有微弱的杀菌作用。当糖质量浓度为400 g/L时,DMDC处理的可溶性固形物、总糖、还原糖质量浓度均高于亚硫酸盐处理,且二者之间差异显著;当糖质量浓度为350 g/L时,DMDC与亚硫酸盐处理之间的可溶性固形物、总糖、还原糖质量浓度无差异显著。在整个发酵过程中,当糖质量浓度分别为350和400 g/L时,DMDC处理的酒精度、pH均高于亚硫酸盐处理,DMDC处理的花色苷质量浓度低于亚硫酸盐处理,但二者总酸质量浓度差异不大。在发酵前期,各处理组的挥发酸质量浓度无显著差异(P0.05);在发酵后期,当糖质量浓度为400 g/L时,DMDC和亚硫酸盐处理的挥发酸质量浓度均较高。由感官评价结果可知,DMDC处理能改善巨峰冰葡萄酒的口感,酒体颜色呈桃红色;亚硫酸盐处理巨峰冰葡萄酒的口感较差,酒体颜色呈紫红的宝石色。【结论】用250 mg/L DMDC对葡萄浆醪进行处理可能成为一种有效控制发酵冰葡萄酒品质的杀菌前处理方式。     

磷酸铵镁法回收厌氧消化液中氨磷的模型研究及优化

基于磷酸铵镁(MAP)法回收厌氧消化液中氮磷的反应构建MAP-MINTEQ模型并优化。利用化学平衡模型Visual MINTEQ 3.1结合实验进行建模，取得拟合度较高的模型参数。首先，研究了碳酸盐对磷酸铵镁反应的影响，对比了两种活度系数方程中活度系数γ的影响因素和校正因子，扩展的德拜-休克尔方程更适用于本模型。其次，研究厌氧消化液中复杂缓冲体系对副产物MgCO₃沉淀溶解平衡的影响，利用其k_sp校正MAP-MINTEQ模型，优化其拟合结果。基于优化的模型，调整厌氧消化液氮磷回收的MAP实验配比，反应后残留的氨氮浓度最低降至41.2 mg·L^-1,氮回收率达到98.0%;总磷最低降至5.5 mg·L^-1,磷回收率达到99.2%,实现了氮磷的高效回收。     

山水盆景的优质石料——干化钟乳石

干化钟乳石，学名石灰华，地质学解释为化学成因的碳酸盐，由含有较多的碳酸钙的地面水流或流出地表的地下水流经蒸发沉淀而成。由于石灰华与钟乳石的形成条件、化学成分相近，很容易使人将二混为一谈。其实二之间既有相同之处，又存在较大的区别。