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废弃有机物用于混合菌群合成PHA的利用现状与挑战

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化工进展 2024年第6期43卷 3374-3385页

作者：吕青檐高汉文谢昆谕范冬青黄龙陈志强郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 哈尔滨工业大学环境学院黑龙江哈尔滨150090

聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)是一种可完全生物降解材料,具有与传统塑料相似的机械性能,有望替代石油基塑料从源头上解决塑料危机。混合菌群利用廉价的废弃有机物合成PHA,对降低PHA的生产成本,实现废弃有机物的减量化和... 详细信息

聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)是一种可完全生物降解材料,具有与传统塑料相似的机械性能,有望替代石油基塑料从源头上解决塑料危机。混合菌群利用廉价的废弃有机物合成PHA,对降低PHA的生产成本,实现废弃有机物的减量化和资源化具有重要意义。底物多样化是混合菌群PHA合成工艺的鲜明特点。本文首先剖析了混合菌群PHA合成系统中底物类型的重要性,进而综述了混合菌群利用不同类型废弃有机物合成PHA的现状,指出废弃有机物基质复杂易造成代谢偏移、产品产量及性能难以精准调控等关键问题。并对混合菌群利用废弃有机物合成PHA的研究进行了展望,需在明晰废弃有机物基质组分基础上,针对性优化底物水解酸化工艺、开发PHA产物性能调控技术和绿色低损耗的产物提纯工艺,最终构建高效能的PHA混合菌群工艺系统。

关键词：聚羟基脂肪酸酯生物合成废弃有机物混合菌群底物类型

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有机肥料中新污染物及对环境影响的评价

中国土壤与肥料 2024年第6期 259-268页

作者：付靖怡孟星尧王清萍王攀任连海北京工商大学生态环境学院北京100048

科学规范施用有机肥料对提升土壤肥力、减轻生态环境污染、保障国家粮食安全具有重要意义。综述了有机肥料施用过程可能存在的微塑料、抗生素与抗生素抗性基因、持久性有机污染物等新污染物对土壤生态环境与农产品安全产生的影响与风险... 详细信息

科学规范施用有机肥料对提升土壤肥力、减轻生态环境污染、保障国家粮食安全具有重要意义。综述了有机肥料施用过程可能存在的微塑料、抗生素与抗生素抗性基因、持久性有机污染物等新污染物对土壤生态环境与农产品安全产生的影响与风险,归纳了新污染物在土壤中的迁移转化机理及阻控技术;并总结了世界范围内有机肥料产品标准中新污染物相关风险限量指标,为完善我国堆肥及有机肥质量标准体系、提升有机肥行业标准化水平提供参考。

关键词：有机肥料新污染物风险控制技术标准体系

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宁夏不同草地类型土壤微生物残体碳积累特征及影响因素

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生态学报 2024年

作者：马进鹏吴梦瑶张雅琪庞丹波陈林李学斌陈应龙宁夏大学林业和草业学院宁夏大学生态环境学院西澳大学农业与环境学院

为探究不同草地类型土壤微生物残体碳积累特征，明确微生物残体碳对土壤有机碳（SOC）的贡献及影响因素。本研究利用生物标记物的方法，测定宁夏草甸草原（MS）、典型草原（TS）、荒漠草原（DS）、草原化荒漠（SD）和荒漠（D）5种草地类... 详细信息

为探究不同草地类型土壤微生物残体碳积累特征，明确微生物残体碳对土壤有机碳（SOC）的贡献及影响因素。本研究利用生物标记物的方法，测定宁夏草甸草原（MS）、典型草原（TS）、荒漠草原（DS）、草原化荒漠（SD）和荒漠（D）5种草地类型0—20 cm土壤的理化性质、微生物群落组成及氨基糖含量，进一步分析微生物残体碳含量与土壤理化性质和微生物群落的关系。结果表明：MS和TS土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、微生物量碳、微生物量氮、真菌、细菌、放线菌和原生动物含量显著高于其他草地类型（P生态系统土壤有机碳固存的微生物学机制提供数据支撑。

关键词：草地类型氨基糖微生物残体土壤有机碳生物标志物

面向“三北”的新时代生态学学科发展的若干思考

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中国沙漠 2024年第5期 155-162页

作者：刘任涛方进赵文智宁夏大学生态环境学院中国科学院西北生态环境资源研究院

加强荒漠化综合防治，推进“三北”等重点生态工程建设的重大战略，赋予了生态学新的发展使命和目标。生态学特色学科体系构建与研究内容丰富完善，对于荒漠化综合防治与推进“三北”等重点生态工程建设具有重要理论与实践指导意义。本... 详细信息

加强荒漠化综合防治，推进“三北”等重点生态工程建设的重大战略，赋予了生态学新的发展使命和目标。生态学特色学科体系构建与研究内容丰富完善，对于荒漠化综合防治与推进“三北”等重点生态工程建设具有重要理论与实践指导意义。本文立足“三北”的区位特点，围绕“三北”生态工程建设目标和科学治沙理念，阐述了新时代“三北”区域的生态学特色学科方向的形成特征；并且，在生态学特色学科方向的研究领域、特色学科体系设计目标、特色学科人才培养体系建设方面进行了深入思考，提出了新时代“三北”区域的生态学特色学科体系建设思路。未来面向荒漠化综合防治与“三北”生态工程建设，提出了生态学特色学科方向体系建设目标，即：(1)需要加快完善生态学特色学科方向和学科平台建设；(2)从基础研究、应用基础研究、应用研究和社会经济研究综合的角度，完善生态学特色学科方向研究内容；(3)理论指导实践，实现生态学特色学科理论精确指导荒漠化综合防治实践和“三北”生态工程建设。

关键词：国家重大战略 “三北”区域生态建设生态学特色学科发展目标

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西藏雅尼湿地水质评价及污染源分析

水生态学杂志 2024年

作者：李伟杨崛园熊健黄瑞卿杨博吕学斌西藏大学生态环境学院天津大学环境科学与工程学院

评价雅尼湿地水质状况，解析水体的污染来源，为雅尼湿地环境监测与保护提供科学依据。基于雅尼湿地流域平水期58个样品的9项理化指标，运用综合营养状态指数法（TLI）、综合污染指数法和综合水质指数法（WQI）对目标水体水质状况和富... 详细信息

评价雅尼湿地水质状况，解析水体的污染来源，为雅尼湿地环境监测与保护提供科学依据。基于雅尼湿地流域平水期58个样品的9项理化指标，运用综合营养状态指数法（TLI）、综合污染指数法和综合水质指数法（WQI）对目标水体水质状况和富营养化水平进行评估，并采用主成分分析法（PCA）和绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）模型对雅尼湿地水质特征及污染来源进行分析。结果表明：（1）雅尼湿地总磷（TP）、氨氮(NH3-N)和化学需氧量（COD）指标均达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅰ类水质标准，总氮（TN）达到Ⅱ类水质标准，湿地整体水质良好；湿地TLI为36.88，为中营养状态；综合污染指数为0.74，表现为轻污染，TN和TP值的污染分担率占比高于60%，是湿地水体主要的污染因子；WQI总体处于“良好”水平；（2）PCA结果显示，前4项因子的累计贡献率为82.497%，第1主成分（PC1）推测为自然源，第2主成分（PC2）推测为农业-生活源，第3主成分（PC3）推测为畜禽养殖-农业源，第4主成分（PC4）推测为藻类暴发源；根据主成分/综合主成分得分分析水质空间变化状况，雅尼湿地总体呈现上游水质比中下游好。（3）APCS-MLR模型结果显示，自然源对雅尼湿地水质影响的贡献率为31.64%，未知源贡献率为30.47%，畜禽养殖-农业混合源贡献率为23.30%。TN、TP和NH3-N的主要来源为农村化肥施用、牲畜集聚排泄。

关键词：湿地水质评价污染源解析西藏

西藏年楚河流域不同季节土壤原生动物优势种及其种间联结性

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干旱区资源与环境 2024年第10期38卷 111-120页

作者：李明燕朱时应黄倩李天顺朱文琎普布西藏大学生态环境学院高原动物学实验室拉萨850000

为了探究年楚河流域不同季节土壤原生动物优势种及其种间联结性,于2020年5月(春)、8月(夏)和10月(秋)根据年楚河流域地理环境特征进行三次采样,共获得285个土壤样品。采用“非淹没培养皿法”和“活体观察法”对土壤原生动物进行培养与鉴... 详细信息

为了探究年楚河流域不同季节土壤原生动物优势种及其种间联结性,于2020年5月(春)、8月(夏)和10月(秋)根据年楚河流域地理环境特征进行三次采样,共获得285个土壤样品。采用“非淹没培养皿法”和“活体观察法”对土壤原生动物进行培养与鉴定,共鉴定出土壤原生动物327种,隶属于2门5纲6目7科7属,优势种共8种。三个季节均无绝对优势种(Y>0.1)土壤原生动物出现,大弹跳虫(Halteria grandinel⁃la)和膨胀肾形虫(Colpoda inflata)为三个季节共有优势种。总体生态位重叠程度处于较低水平,种间竞争不强,对于环境资源的利用共性小,群落结构稳定,生态响应速率显示土壤原生动物群落总体处于发展趋势。总体联结性结果显示物种不具有显著(χ^(2)环境之间尚未达到相对的动态平衡,群落物种之间对生态环境资源的利用保持着相互独立状态。

关键词：土壤原生动物优势种生态位种间联结年楚河流域

PHBV-硫铁矿基人工湿地处理实际污水处理厂尾水混合营养反硝化研究

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 315-328页

作者：许正阳周琦贾利霞吴为中邢传宏郑州大学生态与环境学院郑州450001 北京大学环境科学与工程学院北京100871

以河南省新乡市某大型污水处理厂尾水为研究对象,开展模拟人工湿地尾水深度脱氮除磷研究。选用聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和硫铁矿作为湿地系统的主要功能填料,构建异养反硝化与自养反硝化相结合的混合营养反硝化系统。通过水质指标监测和... 详细信息

以河南省新乡市某大型污水处理厂尾水为研究对象,开展模拟人工湿地尾水深度脱氮除磷研究。选用聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和硫铁矿作为湿地系统的主要功能填料,构建异养反硝化与自养反硝化相结合的混合营养反硝化系统。通过水质指标监测和高通量测序等手段,探究工艺运行效果与微生物群落结构机制。构建PHBV+硫铁矿组(实验组)和PHBV+陶粒组(对照组),反应器连续运行77天,结果表明,当水力停留时间(HRT)为2小时,进水水质为NO_(3)^(−)-N=8.39±1.72 mg/L,TN=10.41±1.58 mg/L,TP=0.37 mg/L,COD=15.7 mg/L时,平均出水TN浓度达到2.22 mg/L,TP浓度达到0.28 mg/L,COD浓度为32.7 mg/L,PHBV+硫铁矿组人工湿地脱氮效率(78.55%)明显优于PHBV+陶粒组(51.25%),基本上达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002)V类。微生物群落结构分析表明,PHBV+硫铁矿组人工湿地中的优势菌属为自养菌Desulfobacter和异养菌unclassified_k__norank_d__Bacteria,丰度分别为23.98%和12.30%,通过自养与异养菌的协同,实现混合营养反硝化,其中与硫代谢相关Desulfobacter主导的自养反硝化在系统脱氮中可能起主要作用。研究结果可为PHBV+硫铁矿基人工湿地尾水生物脱氮除磷的工程实践提供参考。

关键词：人工湿地尾水固相碳源硫铁矿混合营养反硝化

西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子

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湖泊科学 2024年第2期36卷 403-415页

作者：刘洋安瑞志杨号张艳秋陈俊霖马文强巴桑西藏大学生态环境学院青藏高原湿地与流域生态系统实验室拉萨850000 西藏大学地球第三极碳中和研究中心拉萨850000 西藏大学生态环境学院青藏高原生物多样性与生态环境保护教育部重点实验室拉萨850000

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地... 详细信息

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,为研究拉鲁湿地生态系统和稳定发展提供基础资料。结果表明:1)拉鲁湿地共鉴定出浮游植物532种(含变种和变型),隶属于8门13纲36目74科130属,物种组成表现为硅藻-绿藻-蓝藻型。2)拉鲁湿地浮游植物群落特征参数在不同季节和不同生境之间存在差异。夏季浮游植物群落的Shannon-Wiener多样性指数显著高于秋季和春季,Simpson优势度指数显著高于秋季。秋季浮游植物群落的Pielou均匀度指数显著低于夏季和春季。春季浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著低于夏季和秋季。沼泽生境的浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著高于湿草甸生境。3)季节是浮游植物群落组成差异的关键因素,生境对浮游植物群落组成的影响较弱,夏季的距离衰减模式比秋季和春季更强。4)拉鲁湿地不同的浮游植物群落参数与不同环境因子之间存在显著的关联。5)空间因素在解释浮游植物群落变异方面具有显著贡献,而快速变化的水质变量在决定浮游植物的季节变化中起着重要作用。季节和缓慢变化水质因子的解释能力相对较弱,但仍对浮游植物群落的变异有一定影响。

关键词：拉鲁湿地浮游植物时空分布环境因子西藏

人类活动对青藏高原东缘兴隆山国家级自然保护区马麝(Moschus chrysogaster)生境的影响

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1920-1927页

作者：李海萍昝僚周鑫张荣红王功祁军孟秀祥中国人民大学生态环境学院北京100872 甘肃兴隆山国家级自然保护区管护中心兰州730117 西藏大学生态环境学院拉萨850000

人类活动可对野生动物的生境适宜性及生境利用格局产生显著影响,自然保护区的建立能在一定程度上减少乃至避免人类活动对野生动物的过度干扰。甘肃兴隆山国家级自然保护区位于青藏高原东缘,其主要保护对象野生马麝(Moschus chrysogaster... 详细信息

人类活动可对野生动物的生境适宜性及生境利用格局产生显著影响,自然保护区的建立能在一定程度上减少乃至避免人类活动对野生动物的过度干扰。甘肃兴隆山国家级自然保护区位于青藏高原东缘,其主要保护对象野生马麝(Moschus chrysogaster)已极度濒危,被列为国家一级重点保护野生动物。为探究人类活动对兴隆山自然保护区内及周边马麝生境已造成的影响,本研究采用2017年和2022年高分卫星数据,通过标准差椭圆计算法、景观格局指数和空间叠加等方法分析这五年来人类活动对马麝生境造成的变化情况。结果表明:(1)兴隆山保护区内及周边区域的人类活动具有明显的方向性,与西北-东南方向的道路和居民点集中分布方向基本一致,角度介于东偏南36°~54°;(2)农田和建设用地斑块数量增加,加之平均斑块面积变小,导致马麝生境破碎化程度不断增加;(3)保护区内的马麝适宜生境面积萎缩明显,保护区及其周边区域的马麝适宜生境(294.27 km^(2))与现有保护区的空间分布存在差异,但部分马麝适宜生境(103.05 km^(2))在保护区之外,可考虑扩大自然保护区面积,将这部分马麝的适宜生境纳入保护区管理范围。

关键词：马麝生境适宜性人类活动潜在适宜生境甘肃兴隆山国家级自然保护区