大气环境中二甲基硫的研究进展

二甲基硫(DMS)作为大气环境中较为活跃的有机硫气体,是全球硫循环的主要驱动成分,并在气候变化中产生重要的负温室效应。本研究整理、归纳了大气环境中DMS的国内外研究进展,并以Web of Science为数据库,分别以“dimethyl sulfide”和“air”,“dimethyl sulfide”和“atmosphere”,“dimethyl sulfide”和“atmospheric”为关键词,搜索1900—2020年国内外发表的文献,并运用文献计量学的方法对1 997篇文献进行研究动态分析,结果表明:1)已有研究主要集中在海洋浮游植物和细菌产DMS的过程、全球DMS海、气通量的模型估算、大气中DMS的消除途径及其氧化产物的辐射效应等问题上;2)全球变暖的趋势下,对DMS海洋源响应过程的关注度逐渐提高;3)非海洋地区DMS的来源及排放量认识尚不全面,且随着社会经济的发展,以往的研究有可能低估DMS非海洋源的贡献及其环境影响。探究全球气候变暖对DMS释放过程的影响及量化分析DMS非海洋源的贡献,是未来深入探究的方向。     

二甲基硫醚氧化菌的分离鉴定及其对猪粪堆肥的影响

从污水处理厂活性污泥中分离得到一株二甲基硫醚(DMS)氧化菌AM2,经16S rDNA检测鉴定其为那不勒斯硫杆菌(Thiobcillus neapolitanus)。AM2的最适生长温度为30℃最适pH为7.0。以猪粪和秸秆粉为原料进行肥料堆肥试验,通过检验菌株AM2对堆肥过程中DMS排放量、堆肥温度、可培养微生物和酶活性的影响,来探究菌株AM2对堆肥的影响。结果表明:接入菌株AM2的实验组DMS释放量显著(P0.05)少于对照组,在30 d的实验中有20 d减少60%以上;显著提高了(P0.05)可培养微生物数量,同时将物料温度高于50℃的天数延长至13 d;实验各组的脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶、蛋白酶和纤维素酶酶活都显著高于对照组。综合判断,菌株AM2能够有效降低堆肥过程中DMS的排放量并促进肥料腐熟。     

海洋下沉颗粒相关微生物群落的相互作用和演替

海洋表层透光区通过光合作用产生的有机物主要以颗粒有机物（POM）的形式输送至深海。异养微生物以其对于POM的分解作用机制不同而分为两类：颗粒附着的附生菌（particle-attached mode,PAM）和自由营生的自由菌（free-living mode mode,FLM）,是介导海洋中颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）循环的主要参与者。然而,目前对PAM和FLM的微生物群落组成和生物地球化学功能的理解大多局限于固定深度原位海水的探讨,或者在实验室模拟中以某一固定压力直接富集微生物。本次研究采用马里亚纳海沟“挑战者深渊”50米深表层海水,并接种13C标记和非标记的POM,设置0.1、10、30和60 MPa四个压力梯度,以逐渐加压的方式模拟颗粒物沉降过程进行富集培养,探讨了在模拟海洋有机颗粒物下沉过程中两种不同形式微生物的演替和相互作用的动态演变。结合稳定同位素探针技术（DNA-SIP）和16S rRNA基因的高通量测序,结果表明19个活性OTUs被13C所标记,主要隶属于α-Proteobacteria以及γ-Proteobacteria。在不同压力梯度下,附生菌或自由菌中活性OTUs的类型和丰度有显著差异。此外,微生物网络结构（network）的相互作用在高压下呈正向为主,表明着深海中存在着激烈的物种竞争,微生物群落在高压下表现出明显的分离和模块化,具体表现为network拓扑特征系数的弹性和稳定性。模拟颗粒沉降高压培养结果重点揭示了在沉降过程中,静水压力对海洋中下降颗粒物降解相关的微生物的群落结构和功能的调控作用。     

北部湾（广西海域）海洋微生物多样性研究现状与对策

【目的】为北部湾（广西海域）海洋微生物多样性后续研究提供参考,以利于海洋微生物资源的开发利用。【方法】对北部湾（广西海域）海洋微生物多样性研究现状进行总结,分析其存在的问题,并提出有针对性的对策建议。【结果】北部湾（广西海域）海洋微生物多样性研究起步较晚,主要集中在海洋共生微生物多样性、海洋沉积物微生物多样性、海洋微生物化学多样性、海洋微生物次生代谢产物抑菌和生物毒及抗肿瘤等方面。目前,存在经济建设与海洋生态环境建设矛盾突出、海洋外源污染物严重等问题。【建议】应拓展北部湾（广西海域）海洋微生物种质资源研究的广度和深度、探寻海洋微生物＂沉默＂基因的激活方法、构建北部湾（广西海域）海洋生态系统评估地理信息系统、进一步加快人类活动对海洋生态系统影响的研究步伐等,以实现北部湾（广西海域）海洋产业可持续健康发展。     

气相色谱法分析3个荔枝品种的挥发性物质

Mahattanatawee等采用气相色谱-吸闻法、气相色谱-质谱法和气相色谱-脉冲火焰光度检测器研究了3个主要荔枝品种（Mauritius、Brewster和Hak Ip）的挥发性物质。硫检测仪检测到59种挥发性物质,包含11个波峰,鉴定出8种含硫挥发物是：硫化氢、二甲基硫、二乙基二硫酸、2-乙酰基-2-噻唑啉、2-甲基噻唑、二甲硫基甲烷、二甲基三硫醚和甲硫基丙醛。     

磺胺二甲基嘧啶对土壤微生物活动的影响

采用室内培养方法,研究了磺胺二甲基嘧啶对不同土壤中微生物呼吸活动和种群数量的影响。结果表明,所测药物对不同土壤中微生物呼吸活动的影响有所差异。在污染的中后期,长春土中加入一定量的磺胺二甲基嘧啶能刺激土壤的呼吸作用;而在成都土中,高浓度的药物对土壤的呼吸有抑制作用。磺胺二甲基嘧啶对土壤中的细菌的生长也表现出一定的抑制作用,长春土对细菌的抑制作用较为突出。不同土壤的抑制作用表现出时间差异,24h的抑制率高于48h。用药后48h,磺胺二甲基嘧啶对武汉土中真菌的生长表现出明显的抑制作用,药物浓度越低,抑制作用越强;药物对长春土中真菌的生长也有一定的抑制作用,而在另外2种土壤中,药物对真菌的生长没有表现出抑制作用。     

大气CO2浓度和温度升高对农田土壤碳库及微生物群落结构的影响

大气CO₂浓度和温度升高会通过影响作物的光合作用,从而影响光合碳向土壤中的输送。输入到土壤中光合碳含量的变化势必会对土壤外源碳的主要分解者--微生物的群落结构产生影响。土壤微生物在土壤有机质的转化过程中发挥着重要的作用,是土壤碳循环的主要驱动者,其群落结构和功能的改变会影响土壤有机质的动态变化,而这些变化会进一步增加或者降低大气中的CO₂浓度,从而对气候变化产生反馈作用。未来土壤的碳平衡取决于大气CO₂浓度和全球变暖对土壤中碳的输入、输出以及碳在土壤中的驻留时间。因此,只有全面了解大气CO₂浓度和温度升高将对土壤碳库及土壤微生物群落结构产生何种影响,才能明确地揭示陆地生态系统对气候变化的反馈机制,对未来农田土壤有机碳库的管理和生产力的维持有重要意义。文章综述了大气CO₂浓度和温度升高及其交互作用对土壤碳库和土壤微生物群落结构的影响。主要结论为：（1）大气CO₂浓度和温度升高对土壤碳库的影响可以相互抵消,但是土壤碳库是否成为碳“源”与温度升高的幅度密切相关;（2）大气CO₂浓度升高增加了光合碳在玉米、小麦等植株各部分的分配,温度升高同样对光合碳的分配规律产生影响,但对不同部位的影响不一致,多呈降低或无显著影响;（3）大气CO₂浓度和温度升高可能对土壤微生物活性及其群落结构产生交互影响,且对不同微生物（细菌、真菌和古菌）群落的影响程度不同,进一步对土壤有机碳的转化产生影响。最后提出未来的研究方向：（1）从气候变化影响植物-土壤互作角度解析根系分泌物的转化过程及其对微生物的影响;（2）通过DNA-SIP进一步研究大气CO₂浓度和温度升高条件下土壤微生物对不同植物来源碳的选择性利用与碳循环的关系,从而阐明气候变化条件下微生物底物利用策略以及微生物群落结构的变化。     

3种兽药对土壤微生物呼吸的影响

为给兽药的环境安全评价提供依据,采用直接吸收法(密闭法)测定了阿维菌素、安普霉素和磺胺二甲基嘧啶对不同类型土壤中微生物呼吸活动的影响,并进行了安全评价。结果表明:从暴露的中期开始,在有机质含量丰富的砂壤土中添加药物后,土壤CO2的平均释放量比对照增加,表明药物对微生物呼吸有促进作用;在有机质较少的壤土中,3种药物在暴露的前期和中期对土壤微生物呼吸有抑制作用,并随含量的增加而增大;高含量的阿维菌素、安普霉素、磺胺二甲基嘧啶组(500 mg/kg)染毒后51 h之内,土壤中CO2的平均释放量比对照组分别减少了43%、62%和46%,说明3种药物对有机质较少的壤土中微生物的呼吸表现出明显的抑制作用。参考农药的安全性评价标准,结合药物在环境中的实际含量,可以得出结论:阿维菌素、安普霉素、磺胺二甲基嘧啶3种兽药对土壤环境中的微生物具有一定的毒性作用。     

有机固体废弃物生物转化技术研究进展

有机固体废弃物引起的环境污染风险日益增加,好氧堆肥是对有机固体废弃物进行资源化利用的研究热点。微生物是驱动有机固体废弃物进行生物转化的主要分解者,在好氧堆肥中扮演着重要角色。研究有机固体废弃物资源化处理过程中的微生物群落以及相关物质转化的功能基因,对促进有机物矿化、控制氮素流失、减少臭气排放、生产优质有机肥产品实现资源循环利用等具有重要意义。好氧堆肥中的微生物因受其复杂的环境因素的影响而发生变化。近年来,随着分子生物学、高通量测序技术的发展,在好氧堆肥中的微生物多样性及氮硫物质转化等研究方面获得诸多进展。重点阐述了基于好氧堆肥工艺的有机固体废弃物生物转化过程的研究进展,主要包括好氧堆肥过程中的微生物多样性、微生物群落演化机制,以及环境因子对微生物群落结构演化过程的影响机制等方面,为构建生物转化模型,调节好氧堆肥中的生物转化过程及提升有机固体废弃物高效生物转化技术提供科学依据。     

二甲基二碳酸盐的研究进展及其在食品杀菌中的应用

二甲基二碳酸盐（DMDC）具有高效、无残留、不影响果蔬汁饮料的风味物质,能保证饮料纯正新鲜 等优点,已经成为新兴非热杀菌技术研究的热点之一。 以近几十年来国内外对 DMDC 的研究为依据,详细阐述 了 DMDC 的化学合成制备和检测技术、安全性评估和限量标准、杀菌机制、影响杀菌的主要因素及其在食品杀 菌中的应用等,同时也分析了 DMDC 在食品杀菌应用中的发展前景和优势。