土壤真菌群落和潜在功能对施加外源Bt毒素的响应

转Bt(Bacillus thuringiensis)基因植物和Bt重组菌生物农药释放的Bt毒素是一类具有生物毒性的潜在环境外源污染物,Bt毒素环境行为和生态效应是转基因植物和植物用转基因微生物安全风险评价的重要内容,但是外源Bt毒素对土壤真菌群落和潜在功能的影响还不清楚。以施加不同浓度Bt毒素处理土壤和未施加Bt毒素对照土壤为研究对象,分析Bt毒素在土壤中的持留动态;同时采用真菌18S rRNA基因高通量测序技术,分析施加Bt毒素对土壤真菌群落和功能多样性的影响。结果表明,Bt毒素施加量和培养时间均可以显著影响土壤真菌群落组成,且随着Bt毒素施加量增加和土壤培养时间延长,土壤真菌群落差异性逐渐变大。施加Bt毒素提高了土壤真菌群落香农指数和关联网络的负相关性比例及模块数,因而没有对土壤真菌群落的多样性和稳定性产生负面影响。上述结果表明,评估Bt毒素的环境行为及微生态效应要关注Bt毒素施加量及其长期影响。随着Bt毒素施加量增加,Phymatotrichopsis、Homalogastra、Geosmithia和Apiotrichum等真菌以及参与蛋白质降解、碳素代谢和磷素代谢的功能基因编码酶相对丰度显著升高,推测上述真菌物种和潜在功能参与了Bt毒素在土壤中的降解和转化过程。研究结果为转Bt基因植物、Bt重组菌生物农药以及Bt毒素的生态安全风险评价提供了科学参考和理论依据。

喷嘴集成式SCR混合器设计与数值模拟研究

根据某柴油机设计一款喷嘴集成式选择性催化还原(SCR)系统,使其排放满足国Ⅴ标准,结晶量小于3g。首先研究穿孔管加混合器结构,结果表明这种结构的载体前端面蒸汽均匀性系数和尿素蒸发量不能满足设计要求,且在混合器上会形成大块结晶。随后提出一种新型混合腔结构,分析表明:载体前端面速度和蒸汽均匀性系数分别为0.95和0.98,载体能被充分利用;喷射系统采用三孔气助喷嘴,使得喷出的液滴直接撞向内筒圆管,在内筒圆管的高温作用下,液膜全部蒸发;此外尿素喷射轨迹会在底部形成2个较大旋涡,促进了液滴的雾化与混合。试验验证此结构SCR排放满足国Ⅴ标准,在低温工况下NO_x转化效率明显高于其他结构,尿素结晶满足设计要求。

宣恩火腿加工过程中蛋白质相互作用力变化

将宣恩火腿加工过程分为5个阶段,分析测定不同阶段蛋白质相互作用力的变化情况,研究结果表明:对于原料腿而言,维持蛋白质结构稳定的化学作用力以疏水相互作用和离子键为主,而成品腿以疏水相互作用和二硫键为主,在加工过程中离子键和氢键相对含量下降,疏水相互作用和二硫键相对含量上升。从原料腿到成品腿,肌原纤维蛋白溴酚蓝结合量从9.09μg增加到38.7μg,而表征蛋白质氧化程度的羰基值从原料腿的0.68 nmol/mg增加到成品的2.28 nmol/mg,变化趋势与表面疏水性变化趋势保持一致,表面疏水性的增加可能与蛋白质的氧化有关。宣恩火腿加工过程中巯基暴露后被氧化形成二硫键,其含量从原料腿的9.65 nmol/mg增加到成品的21.6 nmol/mg。表面疏水性、二硫键是维持蛋白质三级结构稳定的重要作用力,正是这些作用力的增强,导致宣恩火腿在漫长的发酵期内依然维持其结构和功能的稳定。

Bt和Bar基因转化对水稻不同组织生态位微生物群落组成及潜在功能影响

【目的】转Bt基因和Bar基因植物的微生态效应是环境安全评价的重要因素,但关于Bt基因和Bar基因转化引起的水稻基因型改变对水稻不同组织生态位微生物群落组成和潜在功能的影响还无系统研究。【方法】以转Bt基因和Bar基因水稻T1C-1及其亲本对照Minghui63为研究对象,基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS高通量测序技术,分析抽穗期T1C-1和Minghui63根际土壤微生物以及根、茎、叶内生菌的群落结构和潜在功能。【结果】细菌和真菌群落多样性在水稻不同组织生态位之间发生显著变化,地下部分组织生态位(根际土壤和根系)微生物多样性显著高于地上部分(叶和茎)。T1C-1显著影响叶片内生真菌的香农指数和辛普森指数,而对茎和根的内生菌以及根际土壤微生物多样性无显著影响。叶片内生真菌曲霉菌属(Aspergillus)和篮状菌属(Talaromyces)相对丰度在T1C-1显著增加,推测其参与碳素代谢、能量代谢和转录作用酶合成等过程。T1C-1和Minghui63微生物群落关联网络分析表明,T1C-1的平均聚类系数和平均度显著高于Minghui63,因而T1C-1提高了相关微生物群落网络复杂程度。通过重建未观测状态对群落进行系统发育研究(phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states,PICRUSt2),对叶片内生真菌功能酶基因进行功能预测,相对于Minghui63,T1C-1显著改变了碳素代谢、脂类代谢和能量代谢等途径。【结论】相较于根际土壤,叶片内生真菌的群落组成和潜在功能对T1C-1更敏感。尽管如此,T1C-1并未导致叶片内生真菌的多样性指数降低。为了更准确地评估转基因植物的微生态效应,我们需要加强对不同组织生态位内生菌多样性的关注。

滤袋数目对翼形上进风袋式除尘器内流场影响的数值模拟研究

针对实际运行过程中,袋式除尘器滤袋使用寿命短,压力损失过大的问题,本文以翼形上进风袋式除尘器为研究对象,采用CFD(computational fluid dynamics)技术模拟分析不同滤袋数(分别为92、88、84、80、76和72)时袋式除尘器内气流分布和压力损失规律。主要考察了流量分配系数、最大流量不均幅值、气流迹线、滤袋表面速度分布与压降等指标。结果表明,滤袋数为76个时,气流分布最为均匀,各滤袋负载均衡;相同过滤速度下,装置的压降随滤袋数目的增加而上升,即压降大小顺序为92>88>84>76>72;与72个滤袋相比,76个滤袋的可用过滤面积更大。综合考虑,袋式除尘器的最优滤袋数目为76个。模拟结果为袋式除尘器的设计和优化提供了依据。

PCF型湿式脱硫除尘器入口结构优化

以PCF型湿式脱硫除尘器为物理模型,利用Fluent软件包,采用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对装置内三维流场进行数值模拟。模拟结果发现,原倾斜入口(A)的装置内烟气分布不均匀。提出了水平入口(B)、左入口(C)、右入口(D)3种优化结构,并分别对A、B、C、D入口装置内气流速度、湍流强度与压降进行了模拟分析。结果表明,C、D入口使装置内气流速度分布更加均匀,且增强了装置内湍流强度,但C入口会导致压降增加,因此最佳入口为D。最后,针对入口D装置中的低速区,模拟分析了30°、45°与54°3种不同切入角度,得出45°效果最佳。