养殖水体NO_(2)^(-)-N降解复合菌剂制备及特性研究

随着我国水产养殖规模也逐年上升,养殖水体中氮化合物累积问题日益严重。为实现我国水产行业的安全生产,本文筛选出一种NO_(2)^(-)-N降解菌,并与光合菌、乳酸菌进行复配以此制备复合菌剂。通过单因素试验分析温度、pH值、亚硝酸盐初始浓度、菌种接种量等对NO_(2)^(-)-N降解的影响,确定不同影响因素下复合菌剂的最佳降解效果和生长状态。研究结果表明,从活性淤泥中筛选带1株具有高效NO_(2)^(-)-N氧化性质的菌株A3,并与光合细菌(Rhodopseudomonas palustris)、乳酸菌(Lactobacillus acidophilus)按照32∶2∶1混合,该比例降解效率最高。复合菌剂在40℃,pH值为9.0、pH值为6.0的条件下,OD600值稳定在0.2~0.4,对NO_(2)^(-)-N的降解率保持在50%左右。复合菌剂在25℃,pH值为7.5的条件下长势最好,降解率最高;复合菌剂的降解率随初始NO_(2)^(-)-N浓度的升高而降低,OD600值变化不明显,表明复合菌剂与A3菌株对NO_(2)^(-)-N有很强的耐受性,能够在0.1~8.0 g/L的条件下维持降解活性,保持一定的降解速率。

离子色谱法测定腌制菜中NO_(2)^(-)及5种阴离子

采用离子色谱法对腌制酸菜、酸乳瓜及榨菜中CH_(3)CH(OH)COO^(-),Cl^(-),NO_(2)^(-),NO_(3)^(-),PO_(4)^(3-),SO_(4)^(2-)的质量分数进行测定.样品破碎后用超纯水超声浸提,经离心、抽滤后进行测定.在对NO_(2)^(-)测定之前,增加了样品提取液的预处理步骤,降低了对NO_(2)^(-)测定的干扰.在测定浓度范围内,CH_(3)CH(OH)COO^(-),Cl^(-),NO_(2)^(-),NO_(3)^(-),PO_(4)^(3-),SO_(4)^(2-)的色谱峰面积与其质量浓度呈良好的线性关系,相关系数(R^(2))分别为0.9999,0.9998,0.9999,0.9999,0.9998,0.9997,方法检出限(S/N=3)分别为3.543,0.432,0.294,0.916,1.673,0.656 mg/kg.样品中NO_(2)^(-)的最高检出量为5.65 mg/kg,未超过GB2760—2014规定的限值.测定结果的相对标准偏差RSD(n=5)为4.65%,样品的加标回收率为92.3%~96.4%.

盐碱土壤水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)离子提取与离子色谱仪同时测定技术研究

为建立盐碱土中水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)的提取与离子色谱仪同时测定的方法,选取采自新疆和宁夏2个盐碱地土样进行正交试验,优化土壤水溶性阴离子浸提过程,水土比例对水溶性离子的测定结果影响显著。选择浸提条件为水土比例5∶1,振荡时间为3 min,浸提液离心后过0.45μm滤膜,待测液Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)采用离子色谱同时测定。结果表明,离子色谱法测定3种离子线性范围均为0.2~20 mg/L;方法检出限Cl^(-)为0.18 mg/kg,NO_(3)^(-)为0.12 mg/kg,SO_(4)^(2-)为0.38 mg/kg。3种离子6次测定结果相对标准偏差均<5%;加标回收率90.6%~104%;11种不同地点的盐碱土土壤水溶性盐浸提液中Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)的测定结果分别与电位滴定法、连续流动分析仪法、硫酸钡质量法测定数值之间具有较好的相关性。本方法的检出限、准确度、精密度能满足盐碱土土壤水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)离子含量的同时测定,省时省力。

金纳米团簇检测食品中NO_(2)^(–)的综合实验设计

以金纳米团簇的合成、表征和应用为例,将纳米团簇科学前沿引入化学专业本科生综合实验教学。与国标(GB5009.33—2016)检测NO_(2)^(-)方法相比,该方法不需要对肉制品样品进行脱脂、脱蛋白等处理,检测效率显著提高,此外还对剩菜剩饭和多次煮沸水中的NO_(2)^(-)含量进行了检测,为健康的饮食习惯提供依据。实验涉及蛋白质变性、氧化还原反应、软硬酸碱规则、荧光传感等相关理论知识,有助于学生了解交叉学科前沿,还可以通过多模块教学,从多维度、多视角培养学生的学习兴趣以及知识迁移和综合应用能力。

小麦秸秆还田后茬棉田土壤NO_(3)^(−)-N和酚酸变化对棉苗根系生长的影响

揭示前茬小麦长期秸秆还田后,后茬棉田土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)与酚酸含量的时空变化对棉苗根系生长影响的生理机制,可为完善秸秆还田技术提供理论支撑。试验于2021年与2022年在小麦长期秸秆定位还田地块进行。以棉花品种‘中棉所425’为材料,设置小麦秸秆不还田(CK)与小麦秸秆还田(S)2个处理。结果表明,秸秆还田增加了土壤NO_(3)^(-)-N与酚酸含量,对0~20 cm土层的影响大于20~40 cm;随秸秆还田后时间推移,土壤NO_(3)^(-)-N与酚酸含量呈先增加后降低趋势,且在秸秆还田后24~31 d达到峰值。秸秆还田后31 d前,秸秆还田处理棉株根系活力、根系NO_(3)^(-)-N含量、硝酸还原酶活性、根系生物量和形态指标均显著低于CK处理,31 d后则呈相反趋势。相关分析表明,0~20 cm土壤酚酸含量与根系活力、根系NO_(3)^(-)-N含量、棉花根系长度、直径、表面积和地上部生物量呈显著负相关;不同土层NO_(3)^(-)-N含量与棉苗形态、生理指标及生物量之间呈正相关但未达显著水平。秸秆还田对棉花幼苗生长影响呈“先抑后促”的趋势,秸秆还田后31 d内,酚酸含量的增加降低了棉苗根系活力,阻碍了根系生长,抑制了棉苗对NO_(3)^(-)-N的吸收利用,表明秸秆还田前期对棉株生长的“抑制效应”大于秸秆的“肥料效应”,秸秆还田31 d后,秸秆的“肥料效应”大于酚酸的“抑制效应”,促进棉株根系的生长。

^(15)NO_(2)胁迫下三角梅不同器官的氮素吸收分配动态及代谢规律

近年来研究园林植物消减大气污染物的修复技术及其原理,理清氮氧化物污染对植物生理生态的影响机制,对城市生态环境保护和文明建设具有重要意义。以三角梅(Bougainvillea spectabilis Willd)小苗为研究材料,通过人工模拟熏气法,设计短时间高浓度^(15)NO_(2)胁迫处理,以CK为对照,比较8.0μL/L^(15)NO_(2)处理和4.0μL/L^(15)NO_(2)处理对三角梅各器官^(15)N的吸收量和各器官^(15)N-氨基酸含量的影响,探究^(15)NO_(2)胁迫下三角梅各器官内氮素的吸收分配动态及代谢规律研究。结果表明,^(15)NO_(2)胁迫后显著提高了三角梅各器官^(15)N含量,其中叶片是^(15)N的主要积累器官。8.0μL/L^(15)NO_(2)处理下三角梅各器官^(15)N含量、^(15)N-硝态氮含量较4.0μL/L^(15)NO_(2)和0μL/L^(15)NO_(2)均极显著上升,^(15)N-铵态氮含量较4.0μL/L^(15)NO_(2)除在叶中极显著下降了54.0%外,其余均极显著上升;^(15)N含量在三角梅各器官中分配差异显著,4.0μL/L^(15)NO_(2)处理下总体趋势为叶>根>茎。随着^(15)NO_(2)浓度不断上升,4.0μL/L^(15)NO_(2)处理下三角梅各器官中^(15)N-氨基酸含量均呈上升趋势,分配率均表现为叶>根>茎;8.0μL/L^(15)NO_(2)处理下各器官中^(15)N-氨基酸含量则未呈现统一的变化趋势,与4.0μL/L^(15)NO_(2)相比,各器官中部分^(15)N-氨基酸含量呈下降趋势。因此,不同浓度^(15)NO_(2)胁迫后,三角梅各器官对^(15)N的吸收量和各器官^(15)N-氨基酸合成量变化不一,4.0μL/L^(15)NO_(2)胁迫对植物的^(15)N的吸收量和各器官^(15)N-氨基酸含量均呈现为上升趋势,叶片为^(15)N和^(15)N-氨基酸积累的主要器官;8.0μL/L^(15)NO_(2)胁迫抑制植物根系的^(15)N分配,促进叶和茎的^(15)N分配,叶片为^(15)N积累的主要器官。该研究结果为氮氧化物污染在植物体内的迁移转化规律提供一定的理论依据。

采用生物净化滤柱同步降低COD_(Mn)并去除NH^(+)-N、Mn^(2+)的启动过程研究

采用生物净化滤柱降低微污染水源水中的COD_(Mn)并去除NH-N、Mn^(2+),考察净化启动过程中以及沿程的CODMn、P(NH_(4)^(+)-N)、p(Mn^(2+))变化.结果表明,在71d时,出水中的CODMnp(NH_(4)^(+)-N)、p(Mn^(2+))均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),并且COD_(Mn)最先达标,生物除锰效果受到NH_(4)^(+)-N氧化过程中产生的NO,-N的影响.净化的沿程分析结果表明,随着净化启动的进行,CODMm的降低率和NHt-N的去除率逐渐提高,稳定阶段CODMn、NH_(4)^(+)-N主要在0~0.4m段去除.净化启动初期Mn的去除主要依靠锰砂的吸附,当吸附饱和后,出水处p(Mn^(2+))逐渐升高;当NO,-N被全部氧化后,Mn的去除率快速提高;稳定阶段,Mn^(2+)主要在0~0.4m段去除。

紫外分光光度法测定NO_(3)^(-)-N过程中S_(2)O_(3)^(2-)的干扰与消除

利用紫外分光光度法测定水中的NO_(3)^(-)-N时,S_(2)O_(3)2^(-)的存在会使测定结果出现很大的正偏差,且S_(2)O_(3)2^(-)浓度越高干扰程度越大。为了保证含有S_(2)O_(3)2^(-)水样中NO_(3)^(-)-N测定结果的准确性并提出消除干扰的方法作为参考,先测定了不同浓度S_(2)O_(3)2^(-)对NO_(3)^(-)-N测定结果的干扰程度,而后在NO_(3)^(-)-N初始质量浓度为10 mg/L,S_(2)O_(3)2^(-)质量浓度为100 mg/L的条件下,以加入盐酸、加入Ba^(2+)、臭氧吹脱和加入过硫酸钾4种方法对S_(2)O_(3)2^(-)进行掩蔽排除。实验发现,加入盐酸对S_(2)O_(3)2^(-)的干扰有一定的排除能力,排除干扰的比例为30.599%,效果较差;加入Ba^(2+)排除干扰的效果最差,排除比例仅有17.409%;利用臭氧吹脱方法取得了较好的排除效果,干扰的排除比例达到了54.752%,相较于前2种方法有了较大的提高,但仍不能够将干扰完全排除;加入过硫酸钾的效果最好,干扰的排除比例可达91.248%,基本不影响NO_(3)^(-)-N的测定。

以8-羟基喹啉为偶联剂测定水中NO_(2)^(-)-N

报道了以 8 -羟基喹啉为偶联剂测定水中微量NO-2 -N的方法。在拟定的实验条件下 ,NO-2-N浓度在 0 .0 1～ 1.6 0mg·L-1范围内与吸光度呈良好的线性关系 ,用于环境水中NO-2 -N的测定 ,回收率在 97%～ 10 3%之间 ,且简便。

C/N对短程反硝化 NO_(2)^(-)-N积累特性影响及机理分析

采用间歇式批次实验,考察不同进水C/N(以COD/NO_(3)^(-)-N计,2.0、2.5、3.3、5.0)条件下短程反硝化过程NO_(2)^(-)-N的积累特性及影响机理。实验结果表明,以乙酸钠作为碳源,当C/N为2.0~2.5时,NO_(2)^(-)-N转化率(NTR)随C/N的升高而升高,在C/N=2.5时,NTR达到最高值82.18%;C/N为3.3~5.0时,NTR随C/N的升高急剧下降,当C/N=5.0时,反应器内几乎没有NO_(2)^(-)-N的积累。此外,C/N=2.0~2.5与C/N=3.3~5.0工况下NO_(2)^(-)-N积累的机理是不同的,前者取决于高浓度NO_(3)^(-)-N对亚硝酸盐还原酶(NiR)的抑制,而后者主要依赖于不完全反硝化菌在污泥菌群结构中占优势。对接种污泥及4组反应器内的污泥样品进行高通量测序分析,结果表明Thauera、Flavobacterium、Saprospi⁃raceae是实现短程反硝化的主要功能菌属。

瓜蒌薤白白酒汤通过NO_(3)^(-)-NO_(2)^(-)-NO途径保护小鼠缺血心肌的实验研究

目的通过检测瓜蒌薤白白酒汤各组分中硝酸盐/亚硝酸盐(NO_(3)^(-)/NO_(2)^(-))的含量及其干预心肌缺血小鼠模型前后的心肌病理、心肌酶学的改变,探究瓜蒌薤白白酒汤保护小鼠缺血心肌的作用机制。方法采用Griess法检测瓜蒌(GL)、薤白(XB)、白酒(BJ)及其组方中NO_(3)^(-)/NO_(2)^(-)的含量;利用随机数字表法将300只SPF级雄性C57BL/6J小鼠分为假手术组、阴性对照组、瓜蒌薤白白酒低剂量组、瓜蒌薤白白酒中剂量组、瓜蒌薤白白酒高剂量组5组,每组60只,各组于造模前1周开始中药灌胃;结扎小鼠左前降支制备心肌缺血模型,假手术组仅穿线不结扎,采用心电图验证心肌缺血模型是否成功,各组均腹腔注射L-NAME抑制小鼠体内eNOS表达;造模成功第2天从每组中取出30只小鼠采用摘眼球缺血的方法取血;采用酶联免疫吸附法测定血清心肌肌钙蛋白T(cTnT)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)水平;另外每组的30只小鼠从造模成功后第2天开始持续中药灌胃4周。待最后一次灌胃结束后1 h时采用摘眼球缺血的方法取血,采用一氧化氮(NO)试剂盒检测血清中总NO的含量;取心肌采用WB检测心肌组织eNOS蛋白的表达;利用HE染色法检测小鼠心肌病理损伤;采用TTC染色测定心脏梗死面积。结果瓜蒌中含有较高的NO_(3)^(-)和NO_(2)^(-),薤白含量次之,白酒含量极少。小鼠心肌缺血模型注射L-NAME以后,WB检测小鼠心肌组织中eNOS蛋白不表达;与阴性对照组比较,中药干预各组中小鼠血清NO含量显著升高(P<0.01);与阴性对照组比较,各中药干预各组的血清中cTnT、CK-MB、LDH水平显著下降(P<0.01),呈剂量依赖性,高剂量组最明显;与阴性对照组比较,HE和TTC染色检测显示,中药干预各组中心肌梗死面积明显降低(P<0.01)。结论在心肌缺血发生后,当L-Arginine-eNOS-NO经典通路被抑制后,GLXBBJ可通过NO_(3)^(-)-NO_(2)^(-)-NO通路产生大量的NO,对缺血梗死心肌起到有效的保护作用。

不同NO_(3)^(-)-N/NH_(4)^(+)-N配比对丹江口水库脆杆藻生长和叶绿素荧光的影响

通过模拟丹江口水库总氮浓度1.5 mg/L,以硝酸钠和氯化铵作为氮源,研究了硝铵配比为0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0条件下脆杆藻细胞密度和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:随着硝氮比例的增加,脆杆藻的藻细胞密度呈逐渐增高的趋势,且100∶0组的比生长速率(0.174)明显大于其他各组(p<0.05)。F_(v)/F_(m)、α、ETR_(max)值均表现出高比例硝氮组大于低比例硝氮组,与其生长趋势较为一致。研究表明,在1.5 mg/L总氮浓度下提高硝氮比例可促进脆杆藻的生长以及提高其对光能利用效率。

NH4^(+)-N:NO_(3)^(-)-N对马铃薯品种‘冀张薯12’生长及糖类含量的影响

将马铃薯品种‘冀张薯12’种植在填充了蛭石与珍珠岩(v:v=5:1)的套盆中,采用不同比例的NH4^(+)-N:NO_(3)^(-)-N(3:7、4:6、5:5、6:4和7:3)进行浇灌,通过研究不同时间马铃薯生长及糖类含量的变化,筛选合适比例用于马铃薯生产,明确氮素形态的作用,为今后合理施肥提供参考。结果表明,同一时期随NH4^(+)-N:NO_(3)^(-)-N比例增加,马铃薯株高、株幅和叶片数增加,叶片中葡萄糖、蔗糖和淀粉积累增多,7:3时均最大;同一时期随NH4^(+)-N:NO_(3)^(-)-N比例降低,匍匐茎数量增加,块茎膨大提前,内部葡萄糖、蔗糖和淀粉含量提高,3:7时均最高;随植株生长,所有处理下叶片中糖类含量均呈先增加后下降的趋势,块茎中糖类含量呈逐渐增加的趋势。NH4^(+)-N和NO_(3)^(-)-N分别促进地上部和地下部生长,比值为3:7时对块茎形成及其内部葡萄糖、蔗糖和淀粉积累有促进作用。

施用磷肥对土壤NO_(3)^(-)-N累积的影响

在黄土高原南部的“国家黄土肥力和肥料效益监测基地”进行的长期定位试验结果表明 ,在小麦 玉米轮作中 ,当年施氮量为N 352kg/hm2 时 ,单施氮肥或氮钾配合的 0～ 4m土壤剖面的NO- 3 N累积量达 10 0 0kg/hm2 以上 ,其中约 50 %～ 60 %的NO- 3 N分布在 2～ 4m以下的土层中 ,而氮磷配合的 0～ 4m土壤剖面的NO- 3 N累积量仅为 2 2 0kg/hm2 ,且 80 %的NO- 3 N分布在 0～2m的土层中 ,增施磷肥由于增加了氮的吸收和对水分的利用而有效地降低了土壤中NO- 3 N的累积。

不同NO_(2)^(-)-N浓度和pH对内源反硝化及N_(2)O释放的影响

以驯化好的内源反硝化污泥为研究对象,通过批式试验考察亚硝酸盐浓度和pH值对内源反硝化及N_(2)O释放的影响。结果表明,不同初始NO_(2)^(-)-N浓度下,脱氮率呈负相关性。当进水NO_(2)^(-)-N浓度为40 mg·L^(-1)时,N_(2)O-N转化率最高,为25.38%。在不同初始pH条件下,内源反硝化系统脱氮效果与N_(2)O的释放量无较大区别。当初始pH值为6时,内源反硝化系统N_(2)O的释放量最大为6.76 mg。比较不同亚硝酸盐浓度,pH对内源反硝化系统及N_(2)O释放的影响不大。

酸性环境下作物幼苗对NO_3^--N和NH_4^+-N的吸收特征

以水稻、小麦、玉米3种作物的不同品种为试验材料,采用溶液培养方法研究介质pH对幼苗根系铵态氮(NH_4^+- N)和硝态氮(NO_3^--N)吸收速率的影响。结果表明:植物幼苗根系对2种无机氮素的吸收速率受介质pH的影响大,影响程度与作物的种类、品种和苗龄有关。多数作物品种在pH 4.0条件下对NO_3^--N的吸收速率高于pH 6.0,而介质pH对NH_4^+-N吸收速率的影响与此相反。水稻幼苗对NO_3^--N的吸收速率随苗龄的增大而减慢,但对NH_4^+-N的吸收速率则逐渐加快。小麦和玉米对NO_3^--N和NH_4^+-N的吸收速率均随苗龄的增大而加快。

罗丹明B试法鉴定UO_2^(2+)用N-烯丙基-N′-(对苯磺钠)硫脲掩蔽Fe^(3+)的干扰

以实验为基础 ,提出了用罗丹明 B试法鉴定 UO2 +2 时 ,用 N-烯丙基 - N′- (对苯磺酸钠 )硫脲掩蔽Fe3 +离子的干扰 .与传统的消除干扰的方法相比 ,具有条件容易控制 ,操作简便等优点 .

Nafion膜固定血红蛋白和银纳米粒子构筑NO_(2)^(-)生物传感器

利用Nafion膜将血红蛋白(Hb)和银纳米粒子(AgNPs)固载到玻碳电极表面制作N O-2生物传感器.循环伏安实验表明:Hb/AgNPs/Nafion膜电极在pH值为6.9的PBS缓冲溶液中呈现出一对明显的HbFe(Ⅲ)/(Ⅱ)氧化还原峰,该电极对N O2-有良好的催化作用,线性范围为2.0×10-5~3.4×10-4 mol/L(n=18,R=0.997),检测限为1.2×1 0-6 mol/L(信噪比为3);故该膜电极可做N O-2生物传感器.

Tomato Growth and Organic Acid Changes in Response to Partial Replacement of NO_3^--N by NH_4^+-N

A hydroponic experiment was conducted to study the effect of partial replacement of NO-3-N by NH4+-N on the seedling growth and organic acid content of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). A completely randomized design was established with three replications and five treatments, i.e., NO-3-N/NH4+-N of 100/0, 75/25, 50/50, 25/75 and 0/100. Results showed that 25% replacement of NO3--N by NH4+-N significantly (P = 0.05) improved fresh and dry weight, revealing that a proper percentage of NH4+-N was important for tomato nitrogen nutrition. This could increase the plant growth even though tomato was a crop that preferred nitrate nutrition. Also an increase in the proportion of NH4+-N in the nutrient solution led to a significant decrease (P = 0.05) in malate, citrate and fumarate. However, the 25% NH4+-N plus 75% NO3--N treatment had no significant effect (P = 0.05) on the 2-ketoglutarate, succinate or oxalic acid content, showing that only some organic acids in tomato plants were affected. Only pyruvate increased significantly (P = 0.05), and it only increased for 25% and 50% replacement of NO3--N by NH4+-N. Metabolism of these organic acids, especially malate, citrate and fumarate, should be further studied at the molecular level in vegetables applied with different nitrogen forms.

基于碳纤维强化的Fe^(0)混养反硝化脱氮效能与机制

以含NO_(3)^(-)-N合成废水为处理对象,对比了单独投加Fe^(0)与碳纤维强化Fe^(0)混养反硝化连续流反应器反硝化脱氮的效能。结果表明,在COD/NO_(3)^(-)-N为2.9~3.1、水力停留时间(HRT)为24 h时,投加碳纤维强化Fe^(0)的实验组R1对TN和NO_(3)^(-)-N平均去除率分别高达89.04%和97.13%,显著高于单独投加Fe^(0)的对照组R0。胞外聚合物(EPS)及电子传递活性(ETSA)变化规律表明,碳纤维的投入可进一步促进EPS生成,且强化了微生物对电子的利用率。扫描电镜-能量色散光谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析结果发现R1中Fe^(0)表面有明显的微生物腐蚀现象,FeO(OH)和含铁有机复合物是主要的腐蚀产物。微生物学分析表明,有机碳源投加量的提高及碳纤维的投加有效提高铁自养反硝化菌属丰度,促进反硝化功能基因的富集。