高寒岩溶土壤微生物群落组成及其多样性

高寒岩溶是四川黄龙风景区独特的地质特征。为分析高寒岩溶区土壤微生物群落组成特征与土壤理化性质间的相关性,以黄龙风景区土壤为研究对象,对土壤细菌的16SrRNA基因序列和真菌ITS序列进行高通量测序。结果表明:不同岩溶区的土壤细菌多样性和丰富度具有显著差异,但土壤真菌差异不显著,且土壤细菌群落占主导地位;细菌群落以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)为主;真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)为主,真菌在门和属水平的差异较大。冗余分析发现总磷和温度是黄龙风景区土壤微生物群落结构变化的重要环境因子,pH是第二重要的环境因子。

四川牟尼沟钙华剖面特征及其环境指示意义

钙华沉积物记录着重要物理、化学和生物信息,被认为是指示环境变化的重要信息载体。文章选择四川牟尼沟钙华剖面为研究对象,测定钙华沉积物中的有机质、总氮(TN)、总磷(TP)和其他化学元素,综合分析牟尼沟钙华剖面特征和环境指示意义。结果表明:有机质、TN、TP含量为294.66~2366.52 g·kg^(-1),0~0.89 g·kg^(-1),0.03~0.25 g·kg^(-1),在元素含量方面,黑色泥质钙华以SiO_(2)为主,白色钙华、黄色钙华、灰色钙华均以CaO为主,推测黑色泥质钙华沉积于雨季,降水充沛,气候较湿润,而灰色钙华、白色钙华和黄色钙华形成于旱季,降水较少,气候较干冷。

土壤常驻霉菌对石灰岩的风化侵蚀作用研究——以黑曲霉菌为例

石灰岩矿物的自然风化侵蚀是一个普遍存在的问题,尤其是以土壤霉菌为代表的生物风化在矿物结构及性质的改变、土壤营养环境的调节等方面发挥了重要的作用。为揭示土壤常驻霉菌对石灰岩矿物的风化侵蚀作用机理,本研究通过研究黑曲霉菌的生长特性、代谢产物和黑曲霉菌作用下石灰岩中Ca^(2+)的释放行为,以及对比分析草酸作用下石灰岩的溶蚀行为,探究黑曲霉菌对石灰岩的风化侵蚀作用机制。结果表明,黑曲霉菌具有较高的产酸能力,产生的有机酸主要有草酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸和琥珀酸,这些有机酸可使培养基pH可降至2.5附近;碱性环境对黑曲霉菌的生长具有一定的促进作用。在同等条件下,草酸对石灰岩的作用效果远低于黑曲霉菌。黑曲霉菌对石灰岩的风化侵蚀主要包括两个途径:分泌酸性代谢产物溶解石灰岩和菌丝对石灰岩颗粒的包裹钻孔形成机械破坏。研究结果可为自然环境下微生物参与岩溶过程以及石漠化的生物调控治理提供理论基础。

钙华天然海绵地质体多孔特性及其对水循环调节意义——以四川黄龙为例

四川黄龙自然遗产点以钙华景观闻名海内外,其钙华体多孔性地质结构,使钙华地质体具备"海绵"特性。本文通过电子扫描显微镜(SEM)和探地雷达、电磁法等地质探测技术对钙华地质体的多孔性质和水循环特性进行研究,并结合多年现场踏勘经验探讨了钙华地质体的多孔性质对水循环的调节意义。分析结果显示,黄龙钙华体经过地质作用形成了不同尺度的孔隙结构,其中生物参与形成的微观孔道具备"渗透、净化"功能;侵蚀作用产生的可视孔洞、缝隙快速透水,并进一步发育成塌陷区和钙华漏斗。彩池、溶洞和裂缝为水体储蓄和运移提供很好通道和场所,地质探测分析表明典型钙华段地下腔体具备"蓄水、排水"功能。各尺度孔隙互相影响,共同调节黄龙景区内的地表-地下水循环系统。初步研究发现,藻类在黄龙钙华沉积过程中具有加速和减少孔隙形成的双向调控作用,未来将结合藻类在钙华构筑过程的作用,继续深化黄龙钙华地质体的孔隙结构性质研究,为钙华景观的维护和保育提供参考。

蛇纹石尾矿中钴和镍的微生物浸取效果

蛇纹石尾矿是蛇纹石矿选矿加工过程中剥离下来的尾渣,以粉料为主。据统计我国目前年产蛇纹石34万t,年产尾矿816～918万t(檀竹红,2007)。该尾矿占用大量土地、破坏土壤。

干废弃啤酒酵母菌对铅离子的吸附及FTIR分析

以啤酒厂废弃啤酒酵母菌为原料,利用原子吸收光谱(AAS)、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM/EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段,研究其对Pb2+的生物吸附规律,并对吸附机理进行了探讨。结果发现实验条件下,啤酒酵母菌对Pb2+的吸附是一个快速过程,实验进行30 min时酵母菌的吸附量为47.6 mg.g-1,吸附效率已达到91.6%,90 min时基本达到吸附平衡,此时酵母菌实验吸附量为48.8 mg.g-1,吸附效率接近94.0%以上。SEM分析发现吸附Pb2+后部分酵母菌出现细胞壁破裂和脱离现象,且认为胞内的溶出物质为酵母菌对Pb2+后期吸附有一定贡献。EDS分析进一步证明Pb2+被吸附到酵母菌细胞上。FTIR分析发现,不同pH和吸附时间红外光谱图均有所差异,特别是羟基、羧基及酰胺的氨基等基团变化显著,认为细胞上的多糖、蛋白质酰胺更多地参与了对Pb2+的化学吸附过程。利用啤酒厂废弃啤酒酵母菌菌体为原料处理工业污水中的Pb2+是一种价格低廉,吸附效果理想的有效途径。

灭活面包酵母菌对溶液中铅离子的吸附研究

为研究灭活面包酵母菌对溶液中Pb^2＋的吸附效果和机理,在实验室进行批量实验,通过AAS、SEM/EDS等手段对实验结果进行分析。实验室条件下面包酵母菌吸附Pb^2＋的最佳条件为：pH值4.0-5.5,菌体质量浓度4.0 g/L,初始Pb^2＋浓度1.0 mmol/L,吸附温度30℃。酵母菌实验最大吸附量为45.07 mg/g,吸附效率为92.45%。不同温度下的动力学分析表明,其吸附过程是一个快速过程,且较低温度时吸附平衡过程迟滞。实验结果很好地符合Langmuir等温吸附模型,计算得面包酵母菌在10℃、20℃和30℃时的最大吸附量qmax分别为71.53 mg/g、72.10 mg/g和75.82 mg/g。SEM/EDS分析发现Pb^2＋被吸附到面包酵母菌表面,与细胞壁上有机物结合后以颗粒物形式附着在细胞表面,并随着溶液中Pb^2＋初始浓度的增加而增多。研究表明,灭活酵母菌是一种快速高效的Pb^2＋生物吸附剂。

面包酵母菌对锶离子的吸附行为及其机理研究

采用面包酵母菌为生物吸附剂,进行了模拟含锶废液中Sr2+的批量吸附实验研究。分析了液相pH、Sr2+初始浓度、菌体加入量、温度等因素对吸附效果的影响,进行了吸附热力学相关分析,并通过红外光谱、扫描电镜等探讨了其吸附机理。结果表明:实验室环境下的最佳吸附条件为pH=4.5,t=30℃,c0=1.0mmol/L,ρm=4.0g/L。不同温度下对Sr2+的等温吸附结果均很好地符合了Langmuir和Freunlich两个吸附模型,R2均在0.988以上。不同温度条件下酵母菌对Sr2+的吸附反应均能够自发进行,且在一定温度范围(10～30℃)内提高温度有利于酵母菌对Sr2+吸附反应的自发进行。FTIR与SEM分析结果认为,酵母菌吸附Sr2+的过程的确存在化学吸附过程,酵母菌细胞上的多糖、蛋白质酰胺成分更多地参与了对Sr2+的吸附过程,且主要以菌体表面活性点位吸附为主。

灭活酵母对Sr^(2+)的吸附行为及其受γ辐照的影响

以灭活面包酵母为原料,利用原子吸收光谱(AAS)、X射线能谱仪(EDS)等手段,研究吸附剂加入量、pH值等因素对其吸附效果的影响,并分析了γ辐照条件下灭活面包酵母菌对Sr2+的吸附动力学过程。结果显示,不同温度下酵母菌对Sr2+的吸附均是快速进行的反应过程,整个吸附过程中单位吸附量qt均存在30℃>20℃>10℃。不同温度下面包酵母菌对Sr2+的动力学二级吸附速率方程拟合程度非常好(R>0.999),其吸附反应过程中限速步骤是化学吸附过程。EDS分析进一步证明Sr2+被吸附到面包酵母细胞上。辐照后酵母菌对Sr2+的吸附效果要比相同温度条件下辐照前实验组略好。

铜型有源抗菌剂的扩大试验及其抗菌效果的应用研究

采用液相离子交换法进行制备抗菌剂的中试实验 ,并从定性和定量两种不同方法着手 ,研究其对三种指标菌 (大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌 )的抗菌及抑菌效果。试验结果表明 ,以该方法制得的铜型有源抗菌剂 ,其抗菌效果达到 99.2 0 %以上 ,是一种实用价值很高的抗菌材料。用其配置的抗菌涂料 ,在其添加量为 1%到 3%对大肠杆菌都有较好的抗菌效果。

面包酵母菌在铅铜模拟废水中的吸附动力学

探讨模拟重金属Pb2+-Cu2+混合废水中面包酵母菌的动力学吸附行为和各离子间的点位竞争吸附过程。选择面包酵母菌为吸附剂,分别对不同的Pb2+-Cu2+废水进行动力学吸附分析和二级动力学模型计算,同时,也进行SEM/EDS分析。结果表明:在最初60min时,酵母菌对Pb2+-Cu2+废水中离子已有较好的吸附效果,在整个动力学吸附过程中,酵母菌对废水中离子的吸附关系总是存在qt(Pb2+)>qt(Pb2+-Cu2+)>qt(Cu2+)。二级动力学方程计算结果显示:在Cu2+竞争胁迫环境下,增大Cu2+的比例使酵母菌对Pb2+的吸附速率更快,也证明Pb2+在吸附点位竞争过程中的明显优势,EDS测试结果也证实这点。SEM分析发现:酵母菌吸附Cu2+和Pb2+后,菌体出现不规则变形并遭受一定的破坏,有内部物质外泄现象。酵母菌对Cu2+和Pb2+都有一个快速吸附过程,相对而言其对Pb2+的吸附更具优势。

面包酵母菌对Pb^(2+)和Cd^(2+)单双重金属离子体系的吸附效果

为了探讨灭活面包酵母菌对Pb^(2+)、Cd^(2+)的单、双重金属离子体系(以下简称双离子体系)的吸附效果及影响机制,选择灭活面包酵母菌为吸附剂,对Pb^(2+)、Cd^(2+)的单离子体系和Pb^(2+)-Cd^(2+)双离子体系吸附动力学过程和等温吸附效果进行研究。结果表明,不同离子体系中,在相同初始浓度情况下,面包酵母菌对Pb^(2+)的吸附量总是大于对Cd2+的吸附量。试验条件下,面包酵母菌对Pb^(2+)、Cd^(2+)的单离子体系和Pb^(2+)-Cd^(2+)双离子体系等温吸附符合Langmuir模型,最大吸附量q_(max)分别为0.414 9 mmol/g、0.346 8 mmol/g和0.488 5 mmol/g。SEM/EDS分析表明,Pb^(2+)、Cd^(2+)被吸附到菌体上,造成菌体变形或出现破裂,并使内部物质外泄,这可能是吸附进行一定时间后出现二次吸附过程的主要原因。灭活面包酵母对Pb^(2+)和Cd^(2+)具有良好的吸附效果,对Pb^(2+)-Cd^(2+)双离子体系的吸附,离子间的点位竞争和联合毒性作用是影响体系总体吸附效果的重要因素。

γ辐照下土壤分离菌对Sr^(2+)吸附特性及其FTIR分析

从四川盆地紫色土中分离获得一株革兰氏阳性细菌,对该菌株形态学及16S序列分析,初步鉴定属于芽孢杆菌属。本文主要分析了一定剂量γ辐照前后该菌株对Sr2+的吸附效果。结果显示:实验辐照条件对该菌株吸附Sr2+有一定抑制作用,主要表现为其对Sr2+吸附效率达到90%以上的平衡点出现时间比无辐照情况下延迟了1.5d出现,生长速率最大值出现延迟了0.5d。SEM分析发现辐照后菌体出现不规则变形,说明一定剂量γ辐照会对所选细菌产生明显损伤作用。FTIR分析显示,Sr2+与辐照对Strain No.4菌体有一定协同损伤作用,且处于对数生长期的菌体比迟滞生长期更易受辐射损伤。这种损伤主要表现为菌体蛋白质酰胺基团和多糖中糖环、蛋白质分子中甲基等基团对应谱峰变化。

矿物粉尘对人体体表微生态系统平衡影响研究

通过对6种矿物粉尘主要化学成分的分析,以及它们与表皮葡萄球菌的相互作用后各培养液中菌落数、pH值、葡萄糖(GLU)以及电解质等的变化的测试,来比较粉尘的化学成分及物理性状对试验目标菌生长的影响。同时做SEM分析,对粉尘与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行了研究。结果表明,所选各种矿物粉尘对细菌的影响程度不同,含Ca2+或Mg2+高的DJ-20#和DJ-22#粉尘具有明显的促进细菌生长的作用,而DJ-5#则存在一定的抑制作用。由此我们可以看出,矿物粉尘对人体正常菌株生长的影响与粉尘本身的化学成分及物理性状相关,适量含Ca2+或Mg2+高的碱性矿物粉尘能促进细菌的生长。

硅酸盐细菌与硅灰石相互作用效果研究

为了探讨硅酸盐细菌与硅灰石矿物的相互作用效果,将硅酸盐细菌在硅灰石粉体作用下培养48 h,对培养液中pH值、葡萄糖(GLU)、电解质以及M n,S i,F e等的变化进行测试。同时做SEM分析,对硅灰石粉体与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行研究。通过FT IR分析硅灰石与硅酸盐细菌作用前后的红外光谱图变化,研究结果表明:所选硅灰石作用下硅酸盐细菌GLU消耗量是无粉尘细菌对照的2.5倍,说明硅灰石对硅酸盐细菌生长有明显促进作用,但SEM分析发现菌体破裂和扭曲现象严重;而硅酸盐细菌对硅灰石中S i的增溶达到10倍以上,同时红外光谱分析发现898 cm-1,925cm-1,962 cm-1三处谱峰明显下降,也反映了S i的大量溶出。因此可以得出:硅灰石对硅酸盐细菌生长有显著的影响作用,硅酸盐细菌对硅灰石中S i等元素有明显增溶作用。

酵母菌对不同液相体系中锌离子的吸附行为

主要对面包酵母菌在Zn2+和Zn2+-Pb2+两种离子体系中Zn2+的吸附行为进行了探讨。选择灭活面包酵母菌为吸附剂,对pH、菌体加入量等吸附影响因素进行了探讨并进行了吸附动力学过程和等温吸附效果的研究。结果表明,不同离子体系中相同初始浓度情况下,动力学研究显示实验所用面包酵母菌对溶液中Zn2+而言是一种快速高效的生物吸附剂,且在整个吸附过程中存在:qt(Pb2+)>qt(Zn2+-Pb2+)>qt(Zn2+)。实验条件下,以单离子体系中的Zn2+、Pb2+和双离子体系中的总离子为研究对象时,都能很好符合Langmuir等温吸附模型,计算获得面包酵母菌对不同离子体系的最大吸附量大小顺序为:qmax(Zn2+-Pb2+)>qmax(Zn2+)>qmax(Pb2+);然而通过对动力学吸附过程、实际平衡吸附量qeqex、吸附能力参数KL和EDS测试结果的综合分析,认为面包酵母菌对各体系中离子的吸附能力大小顺序为:Pb2(单+)>(Zn2+-Pb2+)>Zn(2单+)。同时认为Pb2+的存在对面包酵母菌吸附Zn2+的行为过程具有强烈抑制作用。

超细水镁石粉体对大肠杆菌生长过程的影响

通过分析超细纤维水镁石的主要化学成分,测定其与大肠杆菌ATCC25922相互作用不同时间后,菌落数、培养基pH值、葡萄糖(GLU)、β-半乳糖酸苷酶以及Mg2+等的变化,来研究其相互作用影响.同时做SEM分析,对水镁石短纤维与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行研究以观察超细水镁石粉体对大肠杆菌生长过程的影响.实验结果表明:试验条件下超细水镁石对大肠杆菌的生长有明显促进作用,其中菌落数和β-半乳糖酸苷酶最大是细菌对照管的2倍和5倍左右,同时粉体中Mg2+的溶出量相对与粉尘对照管增加2倍～3倍,适量浓度的超细水镁石粉体对大肠杆菌的生长代谢有明显的促进作用.

火电厂自然降尘对几种人体正常菌株生长的影响

目的研究火电厂自然沉降粉尘对3株人体正常菌的生长作用机制。方法分析所选火电厂粉尘的物相、主要化学成分及粒度分布,测定粉尘与各菌株相互作用后,菌落数、培养基pH值、葡萄糖(GLU)、电解质等相对试验对照样的变化,同时进行扫描电镜(SEM)分析,观察粉尘颗粒与各细菌的界面接触情况。结果3株人体正常菌与火电厂粉尘作用后,Ca2+、Mg2+浓度最大与细菌对照组(0.58mmol/L和0.38mmol/L)相比分别增加了0.69mmol/L(P<0.05)和0.16mmol/L(P<0.05),菌落数与细菌对照组(17×1011CFU/L)相比分别增加了1×1011CFU/L和12×1011CFU/L(P<0.05),而GLU的消耗量、pH值以及其他电解质等变化不明显。结论适量浓度的所选火电厂粉尘对人体正常菌株的生长影响不明显,但火电厂粉尘对人体体表正常菌(表皮葡萄球菌)的生长影响更为显著,更易造成其平衡失调。

FTIR技术在几株细菌鉴定中的应用

对3种人体正常菌株(大肠杆菌ATCC25922、表皮葡萄球菌、缓症链球菌)和来自土壤常驻细菌硅酸盐细菌的红外光谱对比分析,通过峰型、峰强度比值、特征峰的比较发现,各种细菌间谱图存在显著差异,特别是土壤细菌与人体正常菌之间差异更为明显。另外,对同种的两株硅酸盐细菌K0和K27的红外光谱分析发现,其峰位与峰型也存在多处不同。红外光谱技术可应用于细菌鉴定。

蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr^(2+)的联合去除作用研究

通过构建蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系,研究了黏土矿物与微生物对Sr^(2+)的联合去除作用特征。结果表明,蒙脱石与碳酸盐矿化菌分别能通过吸附、微生物矿化等作用实现对Sr^(2+)的去除;Sr^(2+)的去除率与蒙脱石投加量呈正比,复合体系中两者在不同时间的作用效果不同,蒙脱石对Sr^(2+)的吸附作用随时间的增加而降低,而碳酸盐矿化菌对其矿化率随时间的增加而升高;在初始Sr^(2+)浓度为1100.19 mg/L条件下,蒙脱石投加量为40 g/L的单一体系对Sr^(2+)的最高去除率仅为28.48%,蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系对Sr^(2+)的去除率高达97.92%。因此,构建的蒙脱石-碳酸盐矿化菌体系能有效实现Sr^(2+)的高效去除。