中性环境中微生物介导下的厌氧铁氧化及生物矿化效应

铁是地球上最丰富也是生物圈利用最频繁的过渡金属元素。它是许多细胞化合物的组成成分,参与了众多的生理功能。在自然界中,随着水体pH和化学组分(如氧浓度)的不同,铁的存在形式和循环途径也大不相同(图1),它既能形成稳定的二价铁化学组分,也能形成稳定的三价铁化学组分。在有氧情况     

海水人工湿地系统脱氮效果与基质酶活性的相关性

利用海水人工湿地系统处理海水养殖外排水,分析了人工湿地对不同形态氮的净化效果,探讨了人工湿地表层基质酶活性变化及其对系统脱氮效果的影响。选取互花米草作为人工湿地植物,煤渣、珊瑚石和细砂作为人工湿地基质,实验期间连续进水,系统运行稳定。研究结果表明:海水人工湿地系统对氨氮(NH4-N)、亚硝态氮(NO2-N)、硝态氮(NO3-N)、总氮(TN)和可溶性有机氮(DON)去除效果显著,去除率分别为(99.6±0.7)%、(99.9±0.0)%、(98.2±2.0)%、(92.6±1.5)%和(86.1±4.8)%。人工湿地表层基质下行池脱氢酶、硝酸还原酶和脲酶的酶活性均高于上行池,下行池对污染物的去除效果更好。脱氢酶活性与海水人工湿地系统氨氮的去除有关;硝酸还原酶活性影响着海水人工湿地硝态氮的去除;脲酶活性与人工湿地总氮和硝态氮的去除存在明显相关趋势。下行池硝酸还原酶和脲酶的酶活性间具有显著相关性(r=0.76, P0.05)。人工湿地微生物种类丰富,下行池微生物多样性高于上行池,植物根部微生物多样性最高,提高了系统脱氮的效率。上述研究结果将有助于阐明海水人工湿地系统中不同形态氮的迁移转化机理。     

升温与硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫的生理影响

选择三亚鹿回头近岸海域常见的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)幼虫为研究对象,采用室内连续培养的方法,探究了升温(29℃和31℃)与硝酸盐加富(0、5、20μmol/dm^3)对鹿角杯形珊瑚幼虫共生体的生理影响。结果表明:升温和硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫存活率与共生虫黄藻叶绿素荧光指数(Fv/Fm)无显著影响,但对幼虫附着率的影响表现为明显的交互作用。升温条件下,各处理珊瑚幼虫附着率均显著下降,且硝酸盐加富加剧了升温对珊瑚幼虫附着率的负面影响。再者,升温对幼虫呼吸速率的影响与硝酸盐的浓度有关,5μmol/dm^3硝酸盐处理抵消了升温对幼虫呼吸的促进作用;与此同时,5μmol/dm^3硝酸盐处理提高了幼虫的净光合作用而且光合呼吸速率比(PG/RD)大于2,表明此时珊瑚幼虫共生体系光合作用固定的有机碳为净累积。综上,适量的硝酸盐加富可以缓解升温对珊瑚幼虫代谢的负面影响,但高浓度硝酸盐加富则会不利于鹿角杯形珊瑚幼虫的附着及种群的本地补充。     

铵锌镉还原法测试硝酸盐氮、氧同位素方法研究

本研究利用铵锌镉还原法将海水、湖水和自来水水体中硝酸盐转化为N₂O气体测试氮、氧同位素, 结果表明当反应体系的pH值在6～8之间, NO₃^-还原为NO₂^-的转化率大于95%, NO₂^-还原为N₂O的转化率大于99%。配置5种丰度的硝酸盐氮、氧同位素标样, 将实验结果与理论值绘制校准曲线, 氮同位素校准曲线斜率为0.48, 相关性良好(R²=0.999 8), 5种丰度δ¹⁵N_N2O标准偏差在0.18‰～0.43‰之间(n=5);氧同位素校准曲线斜率为0.70, 相关性良好(R²=0.999 6), 5种丰度δ¹⁸O_N2O标准偏差在0.27‰～0.46‰之间(n=5)。铵锌镉还原法与镉柱还原法测定硝酸盐氮、氧同位素结果的精密度和准确度一致, 同时海水、湖水和自来水3种不同类型水样的硝酸盐氮、氧同位素测试数据满足实验要求, 而且在实验流程的简洁性和高效性方面更具优势。     

基于小波与包络线的土壤有机质高光谱估测

以陕西省横山县为研究区,对小波分析法与包络线去除法融合应用于土壤有机质高光谱估测的有效性进行了探究。利用陕西省横山县84个土壤样本的光谱反射率和有机质含量数据,采用小波分析法去除了部分噪声,通过光谱一阶微分变换,提高光谱反射率与有机质的相关性,采用包络线去除法提取建模因子,减少数据冗余后最终采用回归分析法建立土壤有机质的估测模型。结果表明,与未采用小波分析法建立的模型比较,建模因子的相关性提高了0.1~0.25,模型的判定系数可达0.932,提高了0.207,检验样本的均方根误差RMSE为0.107,减小了0.116。总体而言,小波分析与包络线去除法联合应用于土壤有机质高光谱估测是有效的且所建模型精度较高,但数据质量对模型精度有重要影响。     

东海北部营养盐分布的季节变化及成因探讨

基于美国国家海洋大气管理局(NOAA)2007年发布的全球海域营养盐数据库资料和美国国家地球物理数据中心(NGDC)2006年发布的全球地貌数据库资料,在MATLAB计算机平台上,利用研发的数值分析与成图技术,对东海北部海域营养盐分布的季节变化特征进行分析。结果表明:(1)东海北部海域NO3--N、PO43--P分布总特征为由沿岸向离岸递减,由表层向底层递增;西北高,东南低,呈扇形向东南扩展;SiO3--Si有两个浓度高值区,一个为研究区域的西北角,另一个在东北角;(2)在0~50 m的表层营养盐平均浓度均是冬季最高;50~200 m的中层NO3--N、SiO3--Si夏季最高;200 m以下的底层四季变化微弱,其中400~500m层PO43--P、SiO3--Si浓度值秋季最高。NO3--N变异系数表层最大,PO3--P中层最大、SiO3--Si底层最大,其中NO3--N相应各层变异系数大于PO43--P、SiO3--Si;(3)研究区域四季均存在高营养盐水团。高PO43--P、SiO3--Si水团中心分别位于125.5°E、30.5°N和128.5°E、30.5°N;高NO3--N水团中心,随冬-春-夏-秋、从南往东北再向西、最后向东南,在125°~128°E、29°~31°N范围内移动。     

张掖盆地地下水硝酸盐污染与人体健康风险评价

地下水是张掖盆地的重要水资源,其硝酸盐污染尚未得到足够重视。对张掖盆地2004、2015年地下水硝酸盐浓度进行了系统分析,并采用美国环境保护署（USEPA）推荐的健康风险评价模型评估了地下水硝酸盐的健康风险。结果表明：自2004年以来张掖盆地地下水硝酸盐污染日趋严重。2015年硝酸盐浓度最高已达到283.32 mg·L^-1,17.61%的采样点硝酸盐氮浓度超过GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中饮用地下水限量值（20 mg·L^-1）。研究区人群经皮肤接触途径摄入硝酸盐的健康风险在可接受水平,而饮水摄入硝酸盐的健康风险较高,总风险中饮水途径引起健康风险的贡献率占99.40%,远大于皮肤接触途径。儿童经饮水摄入和皮肤接触两种途径的健康风险均显著高于成人,分别为成人的1.544倍和1.039倍。32.39%的采样点地下水硝酸盐对儿童的健康风险超出了可接受水平,14.79%的采样点地下水硝酸盐对成人的健康风险不可接受。甘州区城区、临泽县北部边缘及高台县城区周围硝酸盐浓度最高,这些区域内所有人群都面临硝酸盐引发的高健康风险,其余区域硝酸盐引发的健康风险相对较低。     

Growth of marine bacteria and ammonium regeneration from substrates in different C: N ratios

Natural assemblages of marine bacteria were chosen in a batch culture experiments. The impact of varying nitrogen substrate concentrations and the substrate C:N ratios (C:N_S) on the bacterial C:N ratio (C:N_B), the bacterial growth efficiency (BGE) and ammonium regeneration was mainly examined. The C:N_S ratios varied from 5:1 (carbon limitation) to 40:1 (nitrogen limitation) with varying combinations of glucose and NO₃^-. The C:N_B ratio had positive relationship with the C:N_S ratio (r=0.93, n=8), whose value was 3.77 when the C:N_S ratio was 5:1 but increased to 6.47 when the C:NS ratio was 40:1. These results indicate that the C:N_B ratio is a potential diagnostic tool for determining the bacterial growth in natural waters controlled by either, carbon or nitrogen. BGE decreased with the declining nitrate concentration and negatively related to C:N_s (r=-0.51, n=8). The average value of BGE was 0.20. This value was a little lower than other reports, which could be induced by the nitrogen source used in our experiments. Finally, regeneration time of ammonium delayed with the increasing C:N_S ratio, which indicates that there were different metabolism mechanisms when bacterial growth was limited by carbon source and nitrogen source.     

库米什盆地的硝酸盐型钾盐矿床

库米什盆地的硝酸盐型钾盐矿床,是利用~(40)K具有放射性特点,通过航空、地面伽玛能谱测量发现的。本文介绍了具有代表性C矿床的一般地质特征,总结了乌尊布拉克硝酸盐型钾盐矿床地质特征。矿床按其赋存状态可分为固体矿和卤水矿两类。水硝碱镁矾为最主要的工业矿物,共生矿物有钾硝石、钠硝石、杂卤石、芒硝、钠镁矾、石膏、石盐、极少量的泻利盐等。     

水资源中氯代烃污染物的去除方法

随着工业化的发展。氯代有机溶剂使用越来越广泛。并且难于去除。在20世纪90年代初期，人们就已认识到用Fe^0恢复污染的地下水的潜力。国外正在研究帮使用扔几种还原挥发性氯代烃的还原反应介质，尤其要提高的是双金属反应系统，反应速度快，而且脱Cl中国难解产物少，目前国也只停留在实验室研究阶段，个别做了地上反应器的验证实验，它的脱Cl机理、介质钝化和完全脱Cl问题还有待于进一步研究。