富水水库中微生物成因的显微针铁矿及其对微量元素的富集

通过对湖北省富水水库坝基渗漏水及其析出物的研究，探讨了现代沉积环境（水库）中显微铁矿物形成的机理及微生物在铁的生物矿化中的作用和意义。对析出物中微量元素的富集特征也进行了初步研究。用化学分析方法测试出坝基渗漏水中阳离子以Ca^2 、Mg^2 、K^ 、Na^ 为主，Fe^2 和Fe^3 含量极少，阴离子以HCO3^-为主。析出物的化学成分以铁的氧化物为主。采用X射线衍射、差热分析、红外光谱和穆斯堡尔谱，以及透射电镜和扫描电镜等测试手段，分析研究了析出物的物相和形貌特征。析出物的主要矿物相为针铁矿、石英、伊利石、蒙脱石和微量方解石，呈弱结晶状态。由析出物中显微针铁矿特殊的形貌特征及其特征的穆斯堡尔谱图推测出富水水库沉积环境中显微针铁矿是由铁细菌形成。ICP－MS测试测试结果表明，析出物中不仅富集了铁，还富集了Yb、Pb、Dy、Zn、Co、Be、Eu、Sm和Tb等微量元素。微量元素的富集是微生物与显微针铁矿共同作用的结果。     

地下水和场地的原位修复

生物修复描述了在地下水和土壤中进行的微生物自然降解过程，该过程是在厌氧(缺氧)条件下进行的。自然降解过程既需要电子给予者(如氧)，也需要电子接收者(如氢)。多数情况下由于这些基本要素的需要(氧或氢)，土壤很快会变得贫乏，氧或氢会以最快的速度阻止自然微生物污染的扩散并达到降解目的。通过固有细菌和自然土壤过程(固有衰减)使土壤和地下水污染物衰减的很大优势在于避免了昂贵的泵吸系统、相关工作、     

Biomineralization of Uranium: A Simulated Experiment and Its Significance

A simulated experimental reduction of U^v1 and the synthesis of uraninite by a sulfate-reducing bacteria,Desulfovibrio desulfuricans DSM 642, are first reported. The simulated physicochemical experimental conditions were:35℃, pH=7.0-7.4, corresponding to the environments of formation of the sandstone-hosted interlayer oxidation-zone type uranium deposits in Xinjiang, NW China. Uraninite was formed on the surface of the host bacteria after a one-week‘s incubation. Therefore, sulfate-reducing bacteria, which existed extensively in Jurassic sandstone-producing environments,might have participated in the biomineralization of this uranium deposit. There is an important difference in the orderdisorder of the crystalline structure between the uraninite produced by Desulfovibrio desulfuricans and naturally occurring uraninite. Long time and slow precipitation and growth of uraninite in the geological environment might have resulted in larger uraninite crystals, with uraninite nanocrystals arranged in order, whereas the experimentally produced uraninite is composed of unordered uraninite nanocrystals which, in contrast, result from the short time span of formation and rapid precipitation and growth of uraninite. The discovery has important implications for understanding genetic significance in mineralogy, and also indicates that in-situ bioremediation of U-contaminated environments and use of biotechnology in the treatment of radioactive liquid waste is being contemplated.     

MALBAC技术扩增微生物群落基因组的效率评估

环境样品的低生物量是微生物宏基因组学研究面临的首要挑战,通过基因组扩增技术来满足高通量测序对DNA样品量的需求是最常用的解决策略。MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles)基因组扩增试剂盒最初为扩增和研究哺乳动物的单细胞基因组而研发。本文中,我们通过人工构建的微生物群落来检测该试剂盒在微生物宏基因组扩增方面的效率和应用可行性。结果表明,每个标准反应中,10 pg的DNA模板量足以满足MALBAC试剂盒对样品扩增的需要。每个标准反应DNA模板用量为10和100 pg时,所扩增DNA样品的基因组覆盖度与原始未扩增样品表现出高度的一致性,证明MALBAC试剂盒扩增效果的高度稳定性和一致性。常用的GenomePlex全基因组扩增试剂盒使我们可以在每个标准反应DNA模板量为100 pg的条件下扩增获得足够的DNA样品,但是结果表明该参照试剂盒无法有效的实现对群落中低丰度细菌菌株基因组的线性扩增。对于MALBAC试剂盒和参照试剂盒而言,在扩增高GC含量的微生物物种基因组DNA方面效率低下。我们的实验结果表明MALBAC试剂盒在高效扩增环境样品宏基因组DNA方面的可行性,但对该试剂盒在扩增环境样品中高GC含量微生物物种方面的适用性存在疑虑。     

土地利用方式对岩溶断陷盆地土壤细菌和真核生物群落结构的影响

土壤生物是土壤生态系统的重要组成部分,在生态系统物质循环和能量转化中占有重要的地位.为揭示土地利用方式对岩溶断陷盆地土壤生物的影响,在获取土壤理化性质及碳氮磷化学计量学特征的基础上,利用16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术研究了弃耕地、草地、人工林和天然林等土壤细菌与真核生物的群落结构.C:N、C:P和N:P比变化规律为弃耕地<草地<人工林<天然林,土壤细菌和真核生物α多样性、互作网络表现出相反的变化规律.土壤磷、钾和钙是影响岩溶断陷盆地土壤细菌和真核生物群落结构和多样性的关键因素.RB41是决定岩溶断陷盆地土壤细菌-真核生物网络系统的关键类群.本研究结果为利用土壤生物进行石漠化治理及岩溶生态修复提供了理论基础.     

原始黄铁矿莓体的发现与研究

用扫描电子显微镜研究晋东南太原组下部黄铁矿矿石和煤岩中的黄铁矿,发现许多原始莓体保留着形成时的特征。这些特征反映出原始莓体大多数为硫磺细菌化石,少数由胶体形成。本文对莓体的成因、特征、形成环境等进行了论述。     

山西101份天然矿泉水的细菌污染状况分析

本文对１９８７—１９９３年间，山西５０个矿泉水点１０１份饮用天然矿泉水细菌总数和总大肠菌群进行了检验，其中６４份合格，合格率为６３；３７％。表明山西饮用天然矿泉水源受微生物的污染较为严重，污染程度与水源出露形式和季节变化关系不明显，而主要与矿泉水出露环境的防护措施有密切关系。     

空气微生物含量与气象条件的关系

通过对空气中霉菌、细菌含量的定点观测研究,揭示空气微生物含量随时间、天气、季节变化特征.模拟出空气微生物含量与光、温、风等气象因子之间的定量关系.结果表明:1.空气中霉菌和细菌含量的最高值分别出现在14、17时,最低值在05时;2.晴天比昙天(多云天)多,阴天最少;3.夏秋比冬春季高达四倍以上,冬季最少;4.进入空气中的微生物含量与湿度、风速和空气干燥程度呈高度正相关;5.细菌比霉菌更易被阳光杀伤致死.     

楚科奇海和加拿大海盆表层沉积物中好气异养细菌的地理分布

本文用MPN法测定楚科奇海和加拿大海盆表层沉积物中好气异养细菌(GAB)的含量,并对其地理学分布进行分析。结果表明,研究区GAB的检出率高达100%。4℃时GAB的含量范围、平均含量为4.00×102-2.40×106个.g-1、1.71×106个.g-1。25℃时GAB的含量范围、平均含量为2.40×105-2.40×107个.g-1、1.10×107个.g-1。无论是含量范围,还是平均含量,均是25℃时的培养结果大于4℃时的培养结果。GAB含量的地理分布趋势是随纬度增高,含量呈降低趋势。在经度变化上则为由东向西,含量呈降低趋势。对沉积物所处水深的分析,表明其在4℃培养得出来的GAB含量随水深增加有下降的趋势,25℃培养出来的GAB含量受环境影响较小,与水深变化关系不明显。     

影响浸铀细菌活性的因素初探

微生物浸铀技术可以大幅度提高难浸铀矿石的浸出率 ,其关键技术是培养高活性的菌种。为了培养能适应多种恶劣条件的高活性菌种 ,必须对影响浸铀微生物活性的各种因素进行研究。通过实验室对浸铀细菌硫杆菌属中的氧化亚铁硫杆菌的活性因素的研究 ,并结合实际对从江西山南矿区的野外矿样中分离筛选出的菌株的活性的影响因素作了初步探讨 ,认为pH值为 1 8、温度为 30℃、接种量为 2 0 %及 90r/min的充气条件是该硫杆菌最佳的培养条件。通过对磷、铀两种元素在不同浓度下对细菌活性影响的试验 ,得出高浓度的磷、铀对细菌有明显的抑制作用 ,但通过驯化可以降低及弱化这种抑制作用。