土壤氮气排放研究进展

自20世纪初人类发明并掌握工业合成氨的技术以来,氮肥施用量迅速增长。在一部分国家或地区,氮肥的施入量已经超过作物对氮素的需求,导致大量氮素损失到环境中,造成氨挥发、氧化亚氮排放、地下水硝酸盐污染等环境问题。土壤在微生物的作用下可以通过反硝化、厌氧氨氧化等过程将活性氮素转化为惰性氮气,达到清除过多活性氮的目的。由于大气中氮气背景浓度太高,因此很难直接准确测定土壤的氮气排放速率,导致土壤氮气排放通量、过程与调控机制研究远远落后于土壤氮循环的其他方面。本文综述了土壤氮气排放主要途径(反硝化、厌氧氨氧化与共反硝化)及其对土壤氮气排放的贡献;测定土壤氮气排放速率的方法(乙炔抑制法、氮同位素示踪法、N2/Ar比率-膜进样质谱法、氦环境法与N2O同位素自然丰度法)及其优缺点;调控土壤氮气排放通量的主要因素(氧气、可溶性有机碳、硝酸盐、微生物群落结构与功能基因表达等)及其相关作用机制。最后指出研发新的测定原位无扰动土壤氮气通量的方法是推进本领域相关研究的关键;定量典型生态系统(如旱地农田、稻田、森林、草地与湿地)土壤氮气排放通量,阐明其中的微生物学机制,模拟并预测土壤氮气排放对全球变化的响应规律是本领域的研究热点与发展方向。

牡蛎壳改性材料及其吸附多氯联苯的性能

以硫酸亚铁为铁源,通过硼氢化钾原位还原-负载制得纳米铁改性牡蛎壳材料,并对其微观结构进行表征,探讨改性后的牡蛎壳材料对持久性有机物多氯联苯(PCBs)的吸附性能。实验结果表明:改性牡蛎壳材料中纳米铁颗粒粒径均匀且分散度较高,改性后的牡蛎壳材料具有很好的PCBs废水处理能力;当处理时间为180min,溶液温度和初始PCBs浓度分别为25℃和5mg/L时,改性材料对PCBs的吸附率达96%,吸附量为2.97mg/g。改性材料可作为一种廉价、高效的持久性有机废水吸附剂,具有很好的工业应用前景。吸附等温线研究表明,Langmuir方程能较好地描述改性材料的PCBs吸附行为,吸附较容易,升高温度有利于吸附;从吸附动力学角度分析,吸附过程符合准二级动力学模型(R2>0.99),以化学吸附为主,吸附速率由表面扩散与颗粒内扩散联合控制。

基于PBL联合TBL的教学模式改革初探

近年来,PBL(Problem-Based Learning)和TBL(Team-Based Learning)教学法受到广泛关注。物理性污染控制课程是环境工程专业主干课程,如何克服其学时短、内容庞杂等教学限制性因素,是亟待解决的问题。课题组研究基于PBL联合TBL的教学模式在物理性污染控制课程教学中的构建和具体组织实施方案和效果。研究结果表明,PBL联合TBL的教学模式在当下网络信息化教学背景下,可以将课堂从课内延伸至课外,能有效解决物理性污染控制课程教学中存在的问题。教学效果表明,该教学模式增强了学生学习兴趣,提升了学生文献检索、口头表达、团队协作以及分析和解决问题的能力。

一株新的多重耐药福氏志贺菌噬菌体生物学特性及基因组分析

抗生素的大量使用和滥用造成细菌耐药性问题愈发严峻,噬菌体疗法作为一种精准治疗多重耐药病原菌的有效方法开始被人们日益重视。采用双层琼脂平板法从活性污泥中分离出多重耐药福氏志贺菌(Shigella flexneri)噬菌体P003,鉴定为肌尾噬菌体科(Myoviridae)。通过生物学特性测定表明P003的最佳感染复数为10,潜伏期约10 min;在4-70℃、pH 3.0-10.0的条件下保持活性。全基因组测序表明,噬菌体基因组长约68 721 bp,GC含量46.14%,预测编码99个开放阅读框(open reading frame,ORF),未发现已知耐药基因和毒力基因。全基因组多序列线性与进化树分析结果表明,P003与大肠杆菌噬菌体有较近的亲缘关系,但不能侵染大肠杆菌。从活性污泥原位分离到一株新的多重耐药福氏志贺菌噬菌体P003,为利用噬菌体疗法防治多重耐药病原菌S.flexneri感染提供了新的菌种资源。