畜禽粪便与秸秆厌氧-好氧发酵气肥联产碳氮元素变化研究

传统沼气工程的气肥联产工艺中,厌氧发酵产气与好氧发酵产肥互相独立,产气和产肥周期均较长、有机肥品质差,影响工程的高效运行。为缩短发酵周期、提高产气效率和有机肥品质,该研究将猪粪、鸡粪和秸秆混合进行15和30 d的干法厌氧发酵,将得到的沼渣添加秸秆辅料混合,分别设置65%和70%的发酵物料初始含水率进行15 d的高温好氧发酵,对比分析了不同厌氧-好氧发酵组合对产气和产肥的影响。结果表明:厌氧发酵阶段,混合物料的日产气率自发酵开始后逐渐上升,并在第8天达到最高峰,至第15天降至峰值的50%以下,此时累积产气量达到30 d发酵周期的71%,平均容积产气率达到1.91 m~3/(m~3?d),比发酵30 d平均容积产气率高41.5%。好氧发酵阶段,各处理组碳元素含量持续下降,氮元素含量先下降后增加,所得发酵产物均达到腐熟标准。采用15 d厌氧发酵所获得的沼渣进行好氧发酵,所得发酵产物的电导率、腐殖化程度和发芽指数均优于采用30 d厌氧发酵所获得的沼渣进行好氧发酵所得的发酵产物,同时总有机碳和总氮含量也较其分别提高了6.0%～21.7%和3.0%～10.2%,不同好氧发酵物料初始含水率对发酵产物的品质影响较不明显。因此,采用厌氧、好氧发酵周期均为15 d的组合,可缩短发酵周期、大幅提高产气效率和发酵产物的碳氮营养元素含量,有利于提高沼气工程运行效率和经济效益。     

浏阳市油茶资源分布及其固碳释氧功能

对固碳释氧功能的量化研究,是生态系统物质循环研究的重要内容,也是生态学研究热点之一。本文基于浏阳市油茶林实测数据和统计数据,采用生物量转换因子连续函数法估测了油茶林固碳释氧量。结果表明:2018年浏阳市油茶资源分布于23个乡镇,总面积达4 690.6 hm~2,其中新造林84.6 hm~2,抚育林4 606 hm~2。油茶林总生物量为1.05×10~(5 ) t,单位面积生物量为22.47 t·hm~(-2),油茶林总生物量和单位面积生物量均表现出抚育林显著高于新造林,其中新造林总生物量为111.67 t·hm~(-2),单位面积生物量为1.32 t·hm~(-2);抚育林总生物量为105 293.16 t·hm~(-2),单位面积生物量为22.86 t·hm~(-2)。2种油茶林均表现为碳汇,具有一定的固碳释氧功能,抚育林碳密度显著高于新造林,但均低于全国平均碳密度和世界平均碳密度,浏阳市油茶林固碳量为46 852.55 t·a~(-1),CO_2吸收量为171 809.88 t·a~(-1),释氧量为125 431.75 t·a~(-1),碳密度为9.99 t·hm~(-2),其中,新造林碳汇为49.64 t·a~(-1),抚育林碳汇为46 802.91 t·a~(-1),碳汇的贡献分别为0.11%和99.89%。抚育林固碳释氧能力明显强于新造林,新造林CO_2吸收量为143.44 t·a~(-1),释氧量为132.89 t·a~(-1)。抚育林CO_2吸收量为171 627.85 t·a~(-1),释氧量为125 298.86 t·a~(-1)。2018年浏阳市油茶林分布广,抚育林的总生物量和单位面积生物量均高于新造林,抚育林和新造林均表现出碳汇,但碳密度较低,抚育林固碳释氧能力明显强于新造林,本文数据以期为人工林碳氧物质循环及固碳释氧功生态效益提供科学依据。     

鸡粪好氧发酵氮转化与相应细菌数量变化规律的研究

为明确鸡粪好氧发酵过程各类氮转化细菌变化及其与氮素转化间的关系,本研究全程测定了氨化、异养亚硝化、异养硝化和好氧反硝化4类细菌数量、有机态氮、氨态氮、硝态氮等含量变化。结果证明,该过程各类氮转化细菌以中温菌居多,最适生长温度35℃。其中,升温段35℃之后,菌数随温度上升而下降;降温段35℃之前,菌数随温度下降而上升。研究的各类氮转化细菌中,氨化细菌最耐热,是高温期发挥作用的主要类群。发酵全程各类氮转化菌数与相应氮素转化量的关系为:升温段,氨化细菌、亚硝化和硝化菌数增加时,氨态氮和硝态氮的增幅较快;此3类菌数降低时,氨态氮和硝态氮的增幅较缓;降温段,氨化细菌数量与氨态氮含量变化之间无相关表现;发酵全程硝态氮含量变化与亚硝化、硝化细菌数量变化呈正偏相关,与反硝化细菌数量变化呈负偏相关。     

大片吸虫磷酸丙糖异构酶基因的克隆表达和免疫原性分析

磷酸丙糖异构酶(TPI)是生物体糖酵解的一种关键酶,对大片吸虫获取能量而赖以生存有着十分重要的作用。本试验根据肝片吸虫TPI (GenBank:KC164346.1)的基因序列,设计带有BamHⅠ和XhoⅠ作为酶切位点的引物,以大片吸虫的cDNA为模板,扩增大片吸虫磷酸丙糖异构酶(FgTPI)基因。结果：FgTPI基因开放阅读框为762 bp,编码253个氨基酸,理论等电点pI为8.07;构建的重组表达质粒FgTPI-pET-28a(+)成功在大肠杆菌中表达,重组蛋白的分子量约为32 kDa;重组蛋白免疫BALB/c小鼠,收取多克隆抗体,ELISA检测结果显示,rFgTPI能诱导较高的IgG抗体水平;用感染大片吸虫动物的血清检测重组蛋白的免疫原性,Western blot分析表明,重组蛋白rFgTPI具有良好的免疫原性;生物信息学预测显示,FgTPI主要以α螺旋和β折叠为主,β转角较少,有3个较长的无规则卷曲;通过α-磷酸甘油脱氢酶偶联法测定其活性,发现FgTPI酶促反应最佳pH值为7.5,最适温度为35℃。本试验结果为深入研究FgTPI的生物学功能、评价其作为抗大片吸虫病疫苗候选分子...     

农村有机生活垃圾和秸秆快速好氧发酵技术参数研究

近年来,中国农村有机生活垃圾和农作物秸秆废弃资源引发的环境问题日益严重,在现有农业废弃物资源化利用技术中,好氧发酵堆肥技术由于运行成本低、操作简便成为农村有机生活垃圾和秸秆的首选处理技术.该文通过正交试验方法分析通风量、含水率和碳氮比3因素对快速好氧发酵效果的影响.结果表明:通风量是首要影响因素,其次是含水率和碳氮比;适宜的通风量参数为0.148～0.173 m3/d,含水率为60%,C/N为25:1.本研究将为开展北方寒冷地区冬季好氧发酵设施增温保温技术研究提供理论依据.     

玉米磷酸丙糖转移蛋白（TPT）基因全长cDNA克隆及其在烟草中表达

以玉米黄早四幼苗叶片为材料,通过RT-PCR扩增后获得玉米磷酸丙糖转移蛋白(Triose phosphate translocator．TPT)cDNA 全长片段,对其进行序列分析。结果表明：分离的目的片段核苷酸序列与报道的相比同源率为99.9％,只有1个碱基发生改变。将得到的玉米 cDNA与CaMV35S启动子和NOS终止子融合,构建了正义表达载体,通过根癌土壤杆菌介导转化烟草,转基因植株经PCR和Southern杂交检测,证明TPT基因已整合到烟草基因组上     

五倍子提取物对蛋鸡的产蛋性能和蛋品质及血液生化指标的影响

挑选1500只34周龄罗曼粉蛋鸡,随机均分为3个处理组,对照组饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂添加了300 mg/kg的五倍子单宁酸(GTA)和没食子酸丙酯(PG)的基础饲粮,预试期1周,正试期8周,探究饲喂GTA和PG对产蛋高峰期蛋鸡的产蛋性能、蛋品质及血液生化指标的影响。结果表明：与对照相比,饲粮添加GTA和PG对蛋鸡产蛋性能无显著影响;饲粮添加GTA能显著改善试验8周时的蛋黄着色,但饲粮添加GTA和PG对蛋白高度、哈氏单位、蛋黄比例、蛋壳强度和蛋壳厚度均无显著影响;饲粮添加GTA能显著降低蛋鸡血浆中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)和胆固醇(TC)的含量,有降低葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL–C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL–C)水平的趋势;饲粮添加PG能显著降低血浆TP和ALB水平,有降低GLU、GLB、TG、TC和HDL–C水平的趋势;饲粮添加GTA和PG对蛋鸡血清肝损伤指标(谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶活性)和抗氧化指标(超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶活性和丙二醛含量)均无显著影响,但饲粮添加GTA能显著降低血清细胞炎症因子(白细胞介素–1、白细胞介素–6、肿瘤坏死因子–?)水平,饲粮添加PG可提高血清免疫球蛋白Y、M质量浓度。可见,在本研究条件下,饲粮中添加300 mg/kg的GTA和PG对罗曼粉蛋鸡的产蛋性能无显著影响,但GTA能提高蛋黄着色;饲粮添加GTA下调蛋鸡血脂、血浆蛋白及血清炎症因子水平的作用均大于PG的;饲粮添加PG可提升机体的免疫水平。     

SiO2纳米颗粒对猪粪好氧堆肥过程中重金属形态分布和细菌群落的影响

以猪粪和秸秆为原料, SiO₂纳米颗粒（SiO₂NPs）为添加剂,研究添加4 个浓度梯度下（0、0.5、1.0和2.0 g/kg）SiO₂NPs对好氧堆肥过程中腐熟度指标、重金属总量和形态分布规律以及细菌群落的影响,并探讨影响重金属生物利用度的因素。结果表明,添加SiO₂NPs提高堆体温度并延长堆肥高温期。与堆肥前相比,堆肥后的pH显著升高,而电导率和C/N显著降低。种子发芽指数由堆肥前的50%升高到堆肥后的163%~182%。添加SiO₂NPs有利于重金属组分由生物可利用形态（可交换态和可还原态）向稳定形态（可氧化态和残渣态）转化,Cu和Zn的钝化效率可分别达到65.10%~83.89%和6.62%~27.93%,极显著高于CK处理（分别为52.09%和1.83%,P<0.01）。添加SiO₂NPs增加嗜热菌科的丰度,提高总细菌的多样性和丰富度。与Cu相关的优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）,与Zn相关的被鉴定为变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）。偏最小二乘路径模型分析表明Cu的生物利用度受环境因素（C/N和电导率）和细菌的交互作用,而Zn的生物利用度受细菌和温度的直接影响。     

梯度洗脱HPLC法同时测定4种驱虫药物的含量

[目的]建立梯度洗脱HPLC法同时测定4种驱虫类药物的含量方法。[方法]采用十八烷基硅烷键合硅胶色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),以乙腈-0.2%磷酸溶液为流动相,梯度洗脱;流速1.0 mL/min,柱温为30℃,检测波长254 nm。通过液相保留时间、峰纯度检查和光谱相似度检查。[结果]该色谱条件下阿苯达唑、三氯苯达唑、盐酸左旋咪唑、地克珠利分离良好。阿苯达唑、三氯苯达唑、盐酸左旋咪唑和地克珠利均在10～200μg/mL线性良好,平均回收率分别为98.6%、99.5%、100.3%、99.1%,RSD分别为1.2%、1.0%、1.4%、0.8%。[结论]该研究开发的方法简便、准确、可靠,可用于同时测定以上4种驱虫药物的含量测定。     

耐高氨氮的水生产碱菌BJ17的筛选和脱氮特性

【目的】筛选出能够耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株,并研究菌株的脱氮特性和污水脱氮应用潜力。【方法】从渗滤液中富集筛选出耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株;筛选菌株在不同初始氨氮质量浓度、碳源、碳氮比、pH条件下的最适脱氮条件,探究该菌株的脱氮特性和应用潜力。【结果】筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株BJ17;经过形态学、16S rRNA基因序列比对,确定菌株BJ17为水生产碱菌Alcaligenes aquatilis;该菌株最适脱氮条件为初始氨氮质量浓度为1 000 mg/L、碳源为柠檬酸三钠、碳氮比为8、pH9,其氨氮去除率为90.92%,总氮去除率为83.4%。检测到菌株的氨单加氧酶、羟胺氧化酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性。在实际污水处理中,9 h将市政污水的氨氮全部去除;在垃圾渗滤液脱氮试验中,添加柠檬酸三钠,216 h可将含量4 758.06 mg/L的氨氮去除61.38%。【结论】菌株BJ17是一株能耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化作用菌株,且在高氨氮污水处理中具有良好的应用前景。