实验室条件下微生物降解原油的地球化学特征研究

通过对胜利油田四个正常原油样品微生物作用前后的族组分及饱和烃色谱质谱分析,发现实验室条件下微生物对原油有明显的降解作用。微生物作用以后的原油族组分其饱和烃相对含量降低,饱/芳比也明显降低,而芳烃、非烃和沥青质的相对含量都不同程度的升高。通过饱和烃色谱-质谱分析,发现微生物作用以后原油正构烷烃被严重降解,姥/植(Pr/Ph)比值和∑C_21-/∑C₂₂₊比值都明显降低。微生物作用原油后能产生表面活性剂,造成了培养基表面张力的降低。     

沼泽湿地垦殖对土壤碳动态的影响

在中国科学院三江平原湿地生态试验站选取相邻的、土壤类型相同的小叶章沼泽化草甸以及不同开垦殖年限的已垦湿地农田,综合运用多种微生物指标,全面地评价沼泽湿地垦殖后土壤有机碳的动态。结果表明,沼泽湿地垦殖初期(1~3年),土壤微生物量碳(MBC)、微生物商以及基础呼吸(BR)都迅速降低,而代谢商(qCO₂)、PR/BR和PR/MBC比值却不断升高。表明湿地垦殖后,有机碳的可利用性下降,微生物对碳源的利用效率降低,造成土壤有机碳的大量损失。各种微生物指标之间有密切的相关关系,综合这些微生物指标能够全面地、准确地评价沼泽湿地垦殖后土壤有机碳的动态。     

土壤酶对碘离子在土壤中吸附行为的影响

以批式试验法研究了微生物、葡萄糖氧化酶、脲酶、纤维素酶及其催化底物葡萄糖、尿素和纤维素对Ⅰ-在土壤中吸附的影响,结果表明微生物能显著提高Ⅰ-吸附量,但葡萄糖氧化酶、脲酶、纤维素酶及葡萄糖、尿素和纤维素对Ⅰ-吸附并无促进作用.葡萄糖氧化酶及葡萄糖含量在小于100 mg/L时对Ⅰ-吸附无影响,1000 mg/L时与Ⅰ-呈竞争吸附;脲酶及尿素随浓度增大,对Ⅰ-吸附的抑制作用变得明显;1～1000 mg/L范围内,纤维素酶和纤维素对Ⅰ-吸附没有影响;但葡萄糖氧化酶和葡萄糖生成的中间产物可促进土壤对Ⅰ-的吸附.平衡液中溶解性有机碳(DOC)含量随时间增加而逐渐降低,有机质浓度越大,降低趋势越明显.     

地表环境氮循环过程中微生物作用及同位素分馏研究综述

综述了氮循环过程中的微生物作用及其研究进展。阐述了生物固氮，微生物吸收同化，有机氮素矿化，硝化和反硝化的反应机理及反应过程中的同位素分馏。提出了微生物驱动氮循环的简要模型。微生物驱动的氮循环中不同过程有不同的同位素分馏特征。生物固氮，土壤有机氮矿化过程中分馏效应小，而吸收同化，硝化和反硝化过程中同位素分馏较大，利用各个过程不同的同位素分馏特征可示踪含氮物质的来源。转化和迁移等。     

石油污染湿地土壤生物修复研究进展

从石油污染湿地土壤生物修复的植物修复、微生物修复和植物—微生物联合修复3方面综合阐述了国内外该领域的研究现状。在采用植物进行石油污染湿地修复时,选择湿地环境下典型植物或者能适应湿地特殊环境的植物品种是常用的也是有效的方法之一。在采用微生物进行石油污染湿地修复时,主要通过投加外源微生物和改变环境因素或施加营养元素刺激土著微生物等方式。植物—微生物联合修复石油污染湿地的方法,则是利用微生物自身作用促进植物生长,从而增加植物吸收、降解污染物的能力。由于植物或微生物的生长对污染物浓度有一个耐受极限,植物和微生物修复的效果主要取决于石油污染物浓度。为此,将湿地的石油污染浓度降到植物—微生物可降解范围内,并提高联合修复的降解效率,将是今后石油污染湿地土壤生物修复研究的重点。     

磷块岩研究进展与磷块岩生物成矿说

近十年来,我国磷块岩的研究以沉积学的发展为先导,取得了长足进展。十年迈出两大步:第一步是由化学沉积说向物理富集成矿说的转变;第二步是生物成矿说的发展。业已在我国南方晚震旦-早寒武世各主要工业矿床的磷块岩中发现了大量多种形态的原核生物的细菌到真核生物的真菌等磷质微生物以及藻类和小壳动物化石(后者产于早寒武世磷矿中),它们是构成磷块岩的主要组分。磷块岩实际是一种特殊的生物岩。本文论述了磷块岩的生物成矿作用、生物聚磷机理,并从磷块岩岩石的生物特点、化学成分的生物特点、红外吸收光谱以及稀土元素组成的生物特点等方面,论述了磷块岩的生物成因。同时阐述了磷质生物繁衍的环境条件与磷块岩形成环境之间的内在联系,以及磷质生物的最佳繁衍场所与磷块岩成矿古地理单元的一致性,这种“生物繁衍场”与成磷古地理单元可称之谓“陆缘坻”。     

硫酸盐还原菌及异化铁还原菌对 黄钾铁矾还原作用的对比

选取酸性矿坑水环境中常见的次生含铁硫酸盐矿物———黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]为研究对象,用硫酸盐还原菌 Desulfovibriovulgaris 和异化铁还原菌Shewanellaputrefaciens CN32对其进行还原实验,探讨作为重金属治理潜在材料的 黄钾铁矾的微生物稳定性.实验采用非增长型培养基,在中性、厌氧、30℃的条件下进行.采用湿化学方法测量水溶液及还原产 生的总Fe2+ ,利用X射线衍射(X-raydiffraction,简称XRD)来分析反应后残余固体物质的矿物组成,用扫描电镜(scanning electronicmicroscopy,简称SEM)观察固体残余物的形貌特征.结果表明,没有微生物的参与,黄钾铁矾的稳定性较好.异化铁 还原菌S.putrefaciens CN32和硫酸还原菌D .vulgaris 在营养极其匮乏的中性厌氧条件下均能还原黄钾铁矾晶格中的 Fe3+ ,显示出黄钾铁矾被微生物还原的可能性.S.putrefaciens CN32还原黄钾铁矾晶格中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为0.001mmol·L-1·h-1和0.37%.与S.putrefaciens CN32不同,D .vulgaris 对黄钾铁矾的还原能力较强,不 含有电子穿梭体(Anthraquinone-2,6-disulfonate,简称AQDS)的实验体系中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为 0.017mmol·L-1·h-1和16.80%,而添加了AQDS的实验体系的则分别达到了0.026mmol·L-1·h-1和24.30%,这可能与 黄钾铁矾中含有SO42- 有关.D .vulgaris 优先还原黄钾铁矾晶格中的SO42- 产生的H2S是强还原剂,也可促进Fe3+ 的还原, 微生物以及H2S的双重作用可能是导致D .vulgaris 体系中Fe3+ 还原率较高的原因.XRD分析表明,黄钾铁矾经过S.putrefaciens CN32的作用,物相没有发生变化;而经过D .vulgaris 作用后,黄钾铁矾的特征峰消失,固相残余物中出现了菱铁 矿(FeCO3)、蓝铁矿[Fe3(PO4)2·8H2O]等次生矿物.由于培养基中没有添加任何的磷酸盐,因此蓝铁矿的出现可能是由于培 养基中添加的少量酵母浸膏降解后产生的磷酸根与D .vulgaris 还原黄钾铁矾产生的Fe2+ 相互作用的结果.这些认识对深入 理解地球表层铁的生物地球化学循环具有重要意义,为矿山环境重金属的污染治理提供了实验依据.      

塔里木盆地塔中北坡奥陶系微生物碳酸盐岩储层形成机制与评价

微生物岩储层是当前的研究热点之一.通过对塔中北坡微生物岩样品的岩芯以及铸体薄片的观察,发现研究区域的微生物岩储层以裂缝-孔隙型储层为主.对其进行全直径孔渗性检测发现,微生物岩储层具有较好的天然气储集物性.通过对微生物岩的形成机制及特点的分析,结合应力敏感实验和成像测井资料,总结出微生物岩储集空间发育的优势因素.原生白云石的生成可以促进方解石的溶解,而塔中北坡微生物岩发生早成岩岩溶作用,部分地区叠加晚期深成热液改造,提高了储集物性;有机质含量较丰富不仅可以在埋藏成岩阶段生成有机酸造成溶蚀,还能够降低微生物岩的极限强度从而容易在构造作用下发生断裂形成裂缝,因此塔中北坡微生物岩储集空间主要以次生作用为主.通过岩石压缩系数的测定,得出微生物岩的抗压实能力一般,但藻屑骨架对藻孔的保护有利,抗压实能力最强的是受到热液作用而硅化的微生物岩,其次是白云石化微生物岩.     

塔里木盆地苏盖特布拉克剖面寒武系第二统第三阶微生物岩结构类型*

塔里木盆地阿克苏地区寒武系第二统第三阶肖尔布拉克组主要由微生物白云岩组成,代表性的剖面在阿克苏市西南90 km处的苏盖特布拉克。由于成岩作用改造严重,对这套微生物碳酸盐岩的特征和形成环境的认识还存在很多分歧,制约了勘探工作。通过详细野外勘察和室内研究,将肖尔布拉克组微生物岩分为4种结构类型: 凝块结构、纹层结构、砂屑结构和骨架结构。首次对凝块结构和纹层结构进行了亚类型的划分,其中凝块结构可划分为蠕虫状、网状和斑点状3种亚类型,纹层结构可划分为致密纹层、短薄纹层、颗粒纹层以及单纹层、纹层组、复合纹层。肖Ⅰ段—肖Ⅲ段发育凝块石白云岩、凝块—层纹石白云岩和层纹石白云岩,肖Ⅳ段发育凝块石微生物丘,肖V段下部发育网状结构凝块石白云岩,肖V段上部发育砂屑白云岩和肾形菌骨架岩。白云石化作用、溶蚀作用、重结晶作用是改变肖尔布拉克组微生物岩结构最重要的成岩作用,且该组下部比上部遭受了更强的成岩作用改造;微生物岩结构对成岩作用改造的抵抗能力为: 砂屑结构>纹层结构>凝块结构。根据微生物岩结构,推测肖Ⅰ段—肖Ⅲ段形成于潮坪环境,肖Ⅳ段和肖V段下部形成于深水潮下环境,肖V段上部形成于浅水潮下环境。以上成果为认识塔里木盆地肖尔布拉克组微生物岩的平面分布规律和今后开展被成岩作用强烈改造的白云岩型微生物岩的研究提供了一个重要参考。     

新元古代末期高家山生物群的生态多样性

新元古代末期是生命演化的关键转折期,也是以微生物占主导的生态系统向显生宙以后生动物占主导的生态系统的转变期,埃迪卡拉纪大型软躯体生物以固着、底栖、食悬浮为特色,普遍缺乏运动能力。作为这一时期特殊代表的高家山生物群,是目前新元古代唯一一个以黄铁矿化三维保存的管状和锥管状化石为主导,兼有骨骼生物、原生动物、钙化蓝细菌类及遗迹化石的多门类生物组合,是研究埃迪卡拉纪末期生命演化和生态系统演变十分重要的载体。本文通过对高家山生物群古生态学的初步研究,揭示出在前寒武纪—寒武纪之交,生态系统已显示一定的多样性。为适应平底面上(level-bottom)微生物席的发育,高家山生物群的许多生物采取了适应性的生存策略,通过黏附或插入微生物席中,营底栖固着食悬浮(如Cloudina、Conotubus)或化学共生(可能的Shaanxilithes)或平躺(如Gaojiashania和Sinotubulites)食碎屑生活。底内遗迹化石表明存在可能的表栖和半内栖、可自由运动、食碎屑的造迹生物。Conotubus中常见的“回春”或“复苏”现象,Gaojiashania和Sinotubulites的身体扭转或生活姿态调整则是对频繁风暴事件的被动适应。