不同菌剂对边坡植物高羊茅种子萌发和土壤性质的影响

近年来生态护坡已经成为高速公路建设中边坡防护的重要发展方向,但边坡坡度陡、坡面自然条件差和土壤肥力低对植物生长有不利影响,而微生物菌剂对植物的生长和土壤性质的改良具有良好的提高和改善效果。本文采用高羊茅为供试植物,定制坡度为15°的铁箱模拟边坡,分别用枯草芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌和速生短杆菌拌土处理,研究不同菌剂对不同位置高羊茅种子萌发以及土壤性质的影响。试验表明,枯草芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌的添加对边坡不同位置上的高羊茅种子萌发和土壤性质的改良具有促进作用,但后者的促进作用略低于前者。速生短杆菌处理下的高羊茅发芽率低于对照组,土壤有机质、水解氮、速效磷含量与对照组相比无显著性差异。在同一处理下,边坡不同位置对种子发芽率和土壤性质有不同程度的影响,但其无显著差异(P>0.05)。综合来看,当高速公路边坡绿化选用高羊茅时,可施加枯草芽孢杆菌促进其的生长和改善土壤养分。

硫属非线性光学晶体的研究进展

现阶段,非线性光学晶体材料成为红外激光技术发展的重要媒介。硫属化合物具有大的非线性光学系数和宽的红外透过范围,成为目前探索红外非线性光学晶体的主要体系,例如商业化的硫镓银和硒镓银。但商业化的晶体具有低的抗激光损伤阈值等问题,限制了其应用范围。因此,探索具有宽带隙和大倍频的硫属红外非线性光学晶体成为研发的热点。目前,行之有效的方法是通过调控晶体结构来改善材料性能,主要有以下几种设计策略:(1)结构中引入碱金属/碱土金属阳离子调控带隙;(2)引入含d^(10)构型的IIB过渡金属为中心的四面体作为非线性活性基元;(3)复合阴离子组合(氧/硫或卤素/硫)调控材料性能。本文主要总结了上述3种方法的设计思路,以及对应体系材料的晶体结构-性能关系,为未来在硫属体系中设计新材料提供参考。

固定化耐低温混合菌对焦化土壤多环芳烃的降解研究

研究了固定化耐低温真菌-细菌混合菌在低温环境下,对焦化厂污染土壤中的菲(Phe)和苯并[b]荧蒽(BbF)降解的动态变化,利用高通量测序技术分析了降解过程中微生物群落多样性变化。结果表明:在低温条件下固定化混合菌对土壤中Phe、BbF的去除率远高于游离混合菌与固定化单菌,在60 d的降解周期下,固定化混合菌对土壤中Phe和BbF的降解率分别可达59.61%和45.24%。处理前,土壤中细菌与真菌初始Shannon多样性指数分别为2.79和0.33,细菌远高于真菌,土壤中土著微生物以细菌为主,高丰度的细菌抑制了真菌的生长代谢。处理后,细菌的Shannon多样性指数下降至1.33,真菌的Shannon多样性指数增加至1.01,Phe和BbF的降解与细菌多样性呈负相关,且细菌多样性的降低减少了其对真菌的抑制作用。对比分析了处理前后土壤中微生物群落组成的变化,结果表明:投加固定化混合菌后,固定化混合菌中的假单胞菌(Pseudomonas sp.)SDR4和高山被孢霉(Mortierella alpina)JDR7在低温下生长代谢良好,并成为降解过程中的优势菌,其物种相对丰度分别提高至79.84%与58.63%。固定化混合菌对低温环境有良好的耐性,固定化混合菌的投加提高了菌株对多环芳烃(PAHs)的生物利用有效性,改变了土壤中微生物群落的结构和丰度,可应用于低温土壤PAHs的原位修复。

耐冷腐殖酸吸附态PAHs降解菌筛选及其降解特性

为了寻找自然环境中高效PAHs降解菌,并应用于北方寒冷地区PAHs污染土壤修复,从沈抚灌渠冻融土壤中筛选出一株以腐殖酸(HA)吸附态PAHs为碳源和能源且生长良好的耐冷菌株,结合其生理生化特征和16S rDNA序列比对,鉴定此菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.SDR4),并研究了其对冻融土壤中HA吸附态PAHs的降解性能.结果表明:Pseudomonas sp.SDR4对冻融土壤中Phe、Pyr和Ba P均具有一定的降解能力,42 d降解率分别为73.88%、64.88%和49.39%.加入HA能够提高其对Phe、Pyr和Ba P的降解率,42 d降解率分别提高15.9%、13.8%和8.6%;在降解初期加入HA可显著提高Phe、Pyr和Ba P的降解速率,第1周,降解速率分别提高37.8%、28.4%和39.1%,但在后期促进效果减弱.若要在寒冷地区选择Pseudomonas sp.SDR4作为固定化菌株,可添加HA提高其修复效果.本研究为北方寒冷地区PAHs污染土壤修复提供了新的固定化菌种.

不同载体材料固定化耐低温混合菌修复PAHs污染土壤

低温条件下,向受多环芳烃污染的土壤投加高效耐冷混合菌(SDR4+JDR7),可提高土壤中PAHs的去除率,但菌体流失快,重复使用性差,微生物固定化技术在一定程度上可克服这些弊端。考虑到载体选择的微生物亲和性、吸附能力、被富集污染物的生物有效性3个可行性评价参数,本研究选用玉米芯(Y)、花生壳(H)、蛭石(Z)和泥炭土(N)作为供试载体,吸附固定化PAHs高效降解混合菌,观测各处理组对土壤中菲(Phe)、芘(Pyr)、苯并[a]芘(BaP)的降解,并采用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对降解结果进行拟合。结果表明:60 d后,4种载体材料固定化菌Y-(SDR4+JDR7)、H-(SDR4+JDR7)、Z-(SDR4+JDR7)、N-(SDR4+JDR7)的降解能力优于游离菌。Z-(SDR4+JDR7)的降解效果最优,其对Phe、Pyr和BaP去除率分别为64.38%、48.71%和40.19%,其次为Y-(SDR4+JDR7),去除率分别为58.49%、45.91%和37.07%。Y-(SDR4+JDR7)对Phe的降解速率最大,为0.60 d^(-1),较游离菌高7.7%;Z-(SDR4+JDR7)对Pyr和BaP的降解速率最大,分别为0.54和0.20 d^(-1),较游离菌分别提高11.83%、10.85%。Z-(SDR4+JDR7)对高环BaP的降解半衰期最短,为86.64 d。本研究可为北方寒冷地区PAHs污染的土壤修复提供借鉴。