新疆奎屯地区高氟地下水的水化学特征及成因分析

以新疆奎屯地下水高砷区2个团场为研究区域,通过野外采集46个地下水样品,测定了水中的氟和主要化学离子含量,运用Piper三线图、氯碱指数、矿物饱和指数、Gibbs图等方法对该地区高氟地下水的水化学特征及成因进行研究。结果表明:研究区地下水F^-浓度在0.06~3.32mg/L之间,平均含量为0.56mg/L,10.87%的地下水样点F^-浓度超出1.0mg/L。地下水局部存在高氟现象,主要分布在128团14连井深在100m左右的地下水井。该地区地下水化学类型主要有Ca·Mg-Cl·SO₄、Mg·Ca·Na-Cl和Ca-SO₄·Cl型。该地区强蒸发的气候条件,地下水的碱性环境,使得阳离子交换作用强烈,地下水中方解石和白云石的沉淀析出是促进含F^-矿物萤石溶解的主要成因,同时石膏的溶解一定程度上会抑制萤石的溶解。     

川中丘陵区土壤侵蚀评价

川中丘陵区土壤侵蚀严重。针对该区域的土壤侵蚀方式和特征,分析评价影响土壤侵蚀的因子如降雨、地形、土壤、植被等,并对区域的土壤侵蚀模数进行研究评价,得出川中丘陵区最常用的土壤侵蚀量的计算方法。同时,分析GIS技术在土壤侵蚀中的应用现状,总结出川中丘陵区土壤侵蚀的研究方法和方向。     

新疆奎屯农田土壤对砷（Ⅴ）的吸附-解吸特征

为明确新疆奎屯垦区农田土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸特征,本研究通过吸附-解吸试验并结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和傅里叶红外光谱（FTIR）技术,探究研究区土壤对As（Ⅴ）的吸附-解吸能力及结合机理。结果表明：研究区土壤在吸附As（Ⅴ）的过程中单层和多层吸附同时发生并以单层吸附为主,且吸附容易进行（Freundlich方程参数n>2）。在15、25℃和35℃ 3个温度下,土壤对As（Ⅴ）的吸附量、结合能力、吸附速率均在35℃时最大,15℃时最小;土壤对As（Ⅴ）的解吸量则在35℃时最小,15℃时最大。土壤是多种Si、Fe、Al氧化物构成的复合体,吸附、解吸反应主要是发生在OH、N H、C O、C H、SH 5种官能团上;黏土矿物和有机质为As（Ⅴ）提供发生络合作用的载体,对As（Ⅴ）的吸附起到了促进作用。As（Ⅴ）被吸附到含有C、Si、K、Ca、Na、Mg、Al和Fe元素的有机质、多种金属（氢）氧化物以及黏土矿物等物质中。研究区高pH、低有机质的土壤环境,使As（Ⅴ）容易被释放到土壤溶液中,从而增大了As（Ⅴ）向深层土壤及植物中迁移的风险。     

大熊猫粪便中微生物与寄生虫的宏转录组学分析

旨在探究大熊猫粪便中微生物组成以及耐药基因和寄生虫的真实情况。采集6只健康成年大熊猫的新鲜粪便,利用宏转录组学测序技术分析大熊猫粪便微生物组成及功能、耐药基因种类、丰度和寄生虫的组成,探讨优势细菌与耐药基因的相关性。结果表明,大熊猫粪便内微生物种类多样,包括细菌、真菌和病毒等,但以细菌为主。在门水平上,细菌类群中厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为优势菌门,在真菌菌门中担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉亚门（Mucoromycota）相对丰度较高,雌性和雄性大熊猫粪便菌群丰度没有显著性差异（P>0.05）。Unigenes功能分析表明,大熊猫粪便微生物的功能主要涉及碳水化合物、氨基酸代谢等过程。在大熊猫粪便中共检测出25大类、304种耐药基因,其中,外排泵类基因的种类最多、相对丰度最高。此外,在大熊猫粪便中共发现63属126种寄生虫,寄生虫种包括线虫、绦虫和吸虫,其中,线虫为优势虫种。通过相关性分析发现,链球菌属（Streptococcus）、埃希杆菌属（Escherichia）、肠球菌属（Enterococcus）、苏黎世杆菌属（Turicibacter）与外排泵类、喹诺酮类、四环素类、糖肽类、多肽类和磺胺类耐药基因呈显著正相关性（P<0.05）。本研究从宏转录组水平揭示了大熊猫粪便中微生物、耐药基因组成以及寄生虫种类,对大熊猫微生物相关疾病和寄生虫病防控具有重要意义。     

鸡粪-堆肥中重金属残留、抗生素耐药基因及细菌群落变化研究

研究鸡粪及其堆肥过程中养分变化、重金属残留、抗生素耐药基因消减情况以及细菌群落演替规律,探讨细菌菌群与养分、重金属、抗生素耐药基因之间的相关性。采集鸡粪及其堆肥过程样品,测定样品中养分、重金属含量,检测抗生素耐药基因相对丰度,采用16S rRNA高通量测序技术研究鸡粪堆肥过程细菌群落变化。从鲜鸡粪(组FM)到二次发酵(组SC),样品中有机质含量下降,全氮和全磷含量有不同程度增加,全钾及pH值显著升高(P0.05)。重金属在不同组中的浓度呈波动变化,与组FM相比,在组SC中砷(As)、镉(Cd)浓度升高,铜(Cu)、锰(Mn)、铅(Pb)浓度下降,其中锌(Zn)下降显著(P0.05)。堆肥后,抗生素耐药基因aac(6′)-Ib-cr、tet M(P0.05)、erm B(P0.05)和bla CTX-M(P0.05)的相对丰度呈现不同程度的下降,而基因sul1相对丰度增加。高通量测序结果表明,在门水平,各组均以Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes 3个菌门为主。在属水平,各组具有不同的优势物种,同时潜在病原菌属的相对丰度均随堆肥过程降低。通过相关性分析发现,大部分优势菌属与全磷、pH值、重金属Cr及耐药基因sul1、tet M、erm B和bla CTX-M有显著相关性(P0.05)。鸡粪经堆肥后可降低病原菌及抗生素耐药基因相对丰度,但仍存在一定风险,该研究可为实际生产中鸡粪的高效、安全堆肥处理提供参考。     

柔性植被与刚性植被覆盖下坡面流阻力特性研究

主要讨论植被覆盖下的坡面流水力学特征,特别是阻力特征,并比较柔性植被和刚性植被对阻力影响的不同之处,系统地研究了坡面流阻力系数与单宽流量、雷诺数、覆盖度、坡度的关系。研究结果表明:柔性植被覆盖下的坡面流阻力系数随单宽流量变化不显著,但随着坡度的增大,阻力系数是减小的,大坡度小覆盖度下的坡面流阻力系数和雷诺数呈现负相关关系,同时植被覆盖度越大坡面流阻力系数也越大。而刚性植被覆盖下的坡面流阻力系数和坡面单宽流量呈现良好的正向幂函数关系,同雷诺数、植被覆盖度也都有明显的正比关系,同坡度的变化关系和柔性植被覆盖相似,并且刚性植被覆盖下的阻力系数在同等其他条件下明显大于柔性植被覆盖下的阻力系数。