污染土壤微生物修复技术主要研究内容和方法

综述和介绍了污染土壤的生物修复技术研究现状和国外生物修复技术的最新研究内容和方法。     

大尺度散体组构分维和SOC判据研究

介绍了15组散粒体自组织临界性与粒径的非均匀性有关的真实沙堆模型,分析了实验表现出来的3种动力学行为:即准周期分布、正态分布和负幂律分布;进而研究了非均匀系数不能描述系统组构的自相似性和作为自组织临界性的判据。应用分形理论研究了沙堆组构的分形特征。研究结果表明,非均匀系数为1.53~5.0时,沙堆组构具有良好的分形特征,分维数在非均匀系数<2.85时增长较快,>2.85时增长较慢,但分维数不超过3.0。分析了沙堆组构的分形特征与自组织临界性的内在联系,指出呈现出自组织临界性的系统具有稳健的分形结构,并讨论了自组织临界性的判据。最后探讨了SOC理论在山地灾害预测预报和防治工程设计中的应用。     

不同植被类型根系提高浅层滑坡土体抗剪强度的试验研究

通过对裸地、扭黄茅草地、车桑子灌木林地和桉树林地四种不同植被类型、不同深度土壤在天然含水量情况下的直剪试验，研究了植被类型对非饱和土抗剪强度的影响。结果表明，植被具有提高非饱和土抗剪强度的作用，黏聚力增加较大，内摩擦角增加相对较小；土层越深，土壤抗剪强度提高的程度越小。     

Cu、Cd、Pb、Zn、As复合污染对灯心草的生理毒性效应

通过盆栽试验,以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤研究了不同处理水平的Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草生长、叶绿素含量及保护酶系统的影响。实验结果表明:5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,在土壤环境质量二级标准上限值处灯心草地上部生物量减产9.15%,<10%,但地下部生物量减产趋势不明显。复合重金属污染抑制灯心草的光合作用使叶绿素含量减少、叶绿素a/b值降低。在接近土壤环境质量标准低浓度设计范围内,灯心草3种保护酶有逐渐被激活的趋势,表现出一定的协调性共同抵制重金属的毒害。但在高浓度处理水平下,酶活性遭到抑制。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草地上部生物量分别下降28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。通过应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。     

Leptin对猪成肌细胞中PGC-1α和UCPs mRNA表达的影响

采用链酶蛋白酶消化法获得猪成肌细胞、肌细胞生成素(MyoG)和生肌决定因子(MyoD)的RT-PCR和Desmin免疫组化染色鉴定猪成肌细胞后,分别研究外源Leptin对猪成肌细胞产热相关基因过氧化体增殖活化受体gamma辅助活化因子α(PGC-1α)和解偶联蛋白家族(UCPs)mRNA表达的影响。对产热相关基因的RT-PCR检测结果表明,30和100nmol/L Leptin均可促进成肌细胞中PGC-1α mRNA表达,100 nmol/L Leptin作用效果显著高于30 nmol/L,且作用24h促进效果明显优于12h作用效果(P<0.05)。30 nmol/L Leptin可明显提高成肌细胞中UCP2 mRNA的表达,且作用24h促进效果明显优于12h处理效果(P<0.05),100 nmol/L Leptin作用效果显著低于30n mol/L Leptin作用效果,但显著高于对照组(P<0.05)。30和100 nmol/L Leptin均不影响UCP3 mRNA的表达(P<0.05)。结果提示,Leptin可能通过上调PGC-1α和UCP2转录,促进成肌细胞能量消耗。     

针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用

土壤重金属污染评价是土壤重金属污染研究的重要课题。本文改进了针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型和评价因子权重的计算方法,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的模糊综合评价法。该法慎重考虑了各级标准界限的模糊性,较好继承了模糊数学方法用于土壤重金属评价的优点。它从定性和定量两方面,比较客观地反映污染因子对土壤环境质量的影响。采用双权重系数法确定各指标的权重,综合考虑评价因子的浓度和毒性,不但在大多数情形下与对比的其它方法结果相一致,而且可以克服其它几种方法出现的误判,提高了评价结果的分辨性,使评价结果更全面、更能真实地反映土壤重金属污染实际状况。     

稻草覆盖对坡地红壤培肥及作物增产的效果

研究了坡地红壤连续5年采用稻草覆盖措施对土壤肥力和作物产量的影响。结果表明,“稻草+化肥氮磷”(“Straw+NP”)处理的土壤有机碳和全氮、磷分别比不施肥(CK)的提高42.9%和17.4%、44.2%,有机碳和全氮的增幅约是纯化肥(NPK)处理的2倍。与CK和NPK处理的相比,“Straw+NP”处理能明显提高微生物生物量碳、氮、磷和溶解性有机碳、氮以及Olsen-P含量,差异达到显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平。在等养分施用量的条件下,“Straw+NP”处理能显著提高油菜和甘薯的产量。因此,稻草易地覆盖是一种有效培肥坡地红壤和增加作物产量的途径。     

温室池水环境与罗非鱼运动性气单胞菌败血症爆发的关系

为阐明温室池水环境对罗非鱼运动性气单胞菌败血症发生的影响，对5年监测所得的发病池的95个水样和无病池的78个水样的水环境因子值进行了统计分析。结果表明，虽然发病池和无病池的水温平均值和pH平均值差异均不显著(p＞0.05)，但在18～27 ℃范围内，发病池出现的百分率随水温升高而增加；发病池的溶解氧、总氨氮、分子氨氮、亚硝酸盐氮、有机物化学耗氧量的平均值分别为2.85±1.45、2.48±0.99、0.067±0.048、0.361±0.233、39.56±20.31 mg/L；无病池的溶解氧、总氨氮、分子氨氮、亚硝酸盐氮、有机物化学耗氧量的平均值分别为3.41±1.39、0.94±0.76、0.025±0.025、0.105±0.066、20.62±9.73 mg/L。发病池的溶解氧平均值显著低于无病池(p＜0.05)，发病池的总氨氮、分子氨氮、亚硝酸盐氮、有机物化学耗氧量的平均值分别极显著高于无病池(p＜0.01)。根据发病池和无病池出现的百分率随各环境因子变化的趋势可以得出结论：高水温、低溶解氧、高氨氮、高分子氨氮、高亚硝酸盐氮和高有机物化学耗氧量的池水更容易诱发凡隆气单胞菌温和生物型引起的罗非鱼运动性气单胞菌败血症。     

沙柳沙障防风效益模拟试验研究

研究设定了2组试验,用沙柳柳条人工插成方格沙障,一组方格沙障高度1 m,规格分别为4 m×4 m,5 m×5m,6 m×6 m;另外一组方格沙障高度1.5 m,规格分别为6 m×6 m,7.5 m×7.5m,9 m×9 m。测定了每种规格沙障的地表粗糙度,防风效益。试验结果表明:在宽高比相同的情况下,1 m高的沙柳沙障的粗糙度大于1.5 m高的沙障,防风效益也好于1.5 m高的沙障;而在沙障高度一定的情况下,随着沙障面积的增大,沙障的防风效益在逐渐减弱。     

钴对冬小麦生理生化性状和产量影响的初步研究

在潮土上采用大田小区进行了钴元素肥效试验。试验结果如下:施用适量的钴可以显著提高旗叶的叶绿素含量、硝酸还原酶活性以及小麦的根系活力;各施钴处理较对照增产7 4%～20 3%,施钴量在0 75kg/hm2以内,随着施钴量的增加,增产效应提高,当施钴量超过0 75kg/hm2时,随着施钴量的增加,冬小麦的产量增加,但增产效应下降。经回归分析,小麦产量与施钴量呈抛物线型,回归方程为y=-1263 9x2 2083 4x 4371 7,相关系数r=0 8910,达到5%显著水平。