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16S rDNA克隆文库解析江汉平原高砷地下水系统中的细菌多样性被引量：4: 2013年; 为研究江汉平原高砷地下水系统中细菌多样性和种群结构,以2011年11月采自江汉平原仙桃市沙湖镇高砷含水层沉积物为研究对象,沉积物采自同一50m钻井,分别选取埋深9.9～10.1m和15.7～16.0m样品。提取沉积物中总DNA,采用16SrDNA克隆文库方法,分析高砷含水层沉积物中土壤细菌的多样性。结果发现,伯克氏菌目(Burkholderiales)、假单胞杆菌目(Pseudomonadales)和肠杆菌目(Enterobacteriales)构成了高砷系统中抗砷的优势菌群。结果表明,高砷含水层中生活有大量微生物,这些微生物在砷的地球化学循环中扮演着重要角色。; 罗艳谢作明周义芳王焰新甘义群; 关键词：砷细菌多样性

土著细菌对江汉平原浅层含水层沉积物中砷迁移的影响被引量：4: 2013年; 对江汉平原水文地质调查发现,该地区地下水砷含量已远超国家饮用水标准。以沉积物培养的土著细菌混合液为生物材料,以江汉平原高砷含水层沉积物为研究对象,在实验室内模拟地下水系统,研究厌氧环境条件下,不同生物量土著细菌和pH值对沉积物中砷迁移转化的影响,以及土著细菌活动下砷在不同沉积物中的迁移转化。结果表明,不同生物量菌悬液都能促进沉积物中As的释放,增加总As和As(III)的浓度,但150mL处理组,在研究后期,总As和As(III)的浓度呈现减缓趋势;在初始生物量一定的条件下,沉积物中As含量越高,细菌活动下总As相对释出量就越低,而且As(III)占所释出总As的比值就越高,但两个高砷含量沉积物组的差异较小;在初始pH值为5、7和9的培养条件下,细菌都能加速砷的迁移,但pH值为5的处理组(简称pH5处理组)最弱,在前8天,pH9处理组较pH7处理组的低,随后超过pH7处理组。研究表明,土著细菌悬液能加速As从沉积物中释出,并且释出的As以As(III)为主;在耐受的弱碱性环境条件下,细菌对砷的迁移和转化随环境的pH值增加而增强。; 谢作明罗艳王焰新周义芳孙小燕甘义群; 关键词：高砷地下水

土壤藻结皮对高镉农田表层土壤的改良作用研究被引量：2: 2022年; 为探索高镉农田土壤的环境友好型改良方法,利用镉污染土壤中筛选的丝状蓝藻培植土壤藻结皮,在土壤藻结皮发育过程中通过测定土壤表层以下0~7cm各分层土壤的pH值以及土壤中有机质、碱解氮含量和镉的吸附量,研究了土壤藻结皮对高镉农田表层土壤的改良作用。结果表明:人工土壤藻结皮层的生物量在80d内从0.03mg/g DWSAC(干重藻结皮)增加至0.73mg/g DWSAC;藻结皮层土壤中有机质含量从22.6g/kg增加至29.6g/kg;pH值从6.24增加至7.02,碱解氮含量从126 mg/kg增加至214 mg/kg;土壤初始镉含量为2.53 mg/kg,表层0~0.5cm土壤中镉的吸附量达到0.55mg/kg,说明土壤藻结皮能够有效改善高镉农田表层土壤环境。该研究结果可为镉污染农田土壤的生物修复提供理论依据。; 李鎏爽谢作明谢作明毛青; 关键词：镉污染生物改良

土壤藻结皮对退化草地土壤肥力和植物群落多样性的影响被引量：1: 2023年; 为探究土壤藻结皮对退化草地生态恢复的影响,在库布齐沙漠南缘退化草地,分别应用常规分析方法、样方调查法以及物种的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数,研究人工土壤藻结皮发育过程中土壤肥力、植物群落结构和物种多样性的变化。结果表明:经过3年的土壤藻改良,50 cm埋深的土壤中,土壤含水率增加了19.9%~123.9%,土壤中有机质含量增加了20.0%~30.4%,土壤中全氮和速效氮含量分别增加了31.6%~33.3%和22.8%~52.9%,土壤中全磷和速效磷含量分别增加了13.1%~20.3%和41.2%~53.7%;随着土壤藻结皮的发育,研究区退化草地增加了沙蓬、羊柴、沙柳和柠条4种草本植物,植物群落物种的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数分别增加了67.0%、82.4%和57.9%,退化草地植物生产量由58.5 g DW/m2增加到241.6 g DW/m2,说明随着土壤藻结皮的发育,退化草地的土壤环境条件得到改善,植物群落结构和物种多样性明显增强,表明培植土壤藻结皮将有利于改善土壤环境,加速退化草地的生态恢复。; 唐春梅谢作明程胜高; 关键词：退化草地土壤肥力植物群落结构

镉对嗜热小球藻的毒性效应及生物富集研究: 2023年; 藻类在重金属生物修复中具有巨大的潜力,探究藻-镉之间的相互作用,确定藻株性能,具有重要的意义。从矿区污染环境中筛选得到一株嗜热小球藻(Chlorella thermophila),考察不同Cd^(2+)浓度胁迫下嗜热小球藻的生理生化特性及其镉富集能力。结果表明:嗜热小球藻对Cd^(2+)具有较强的耐受能力,嗜热小球藻的96 h半效应浓度(EC50-96 h)为8.969 mg/L;随着Cd^(2+)浓度的增加,小球藻细胞内的光合色素含量逐渐降低;在小球藻藻细胞内抗氧化系统中超氧化物歧化酶(SOD)含量呈先增加后降低的趋势,7 mg/L Cd^(2+)浓度下小球藻藻细胞内抗氧化系统中SOD的含量最高,说明过高的Cd^(2+)浓度会导致小球藻藻细胞抗氧化系统受损,而丙二醛(MDA)含量逐渐增加,说明小球藻藻细胞损伤明显;小球藻对Cd^(2+)具有较好的吸附性能,3 mg/L Cd^(2+)浓度下第6天时小球藻对Cd^(2+)的吸附效率可达63.78%。可见,藻与镉之间存在相互作用,高浓度Cd^(2+)会对嗜热小球藻的生长、光合系统及抗氧化系统造成一定的损害,但总体来看,嗜热小球藻耐镉性能较好,同时具有良好的镉生物富集能力。; 裴福文谢作明谢作明李鎏爽钟兆淇赵欣鑫; 关键词：镉毒性效应生物富集

大同盆地浅层含水层沉积物中砷的生物可利用性评价: 2015年; 以采自大同盆地野外试验场的含水层沉积物为研究对象,调查高砷含水层中生物可利用性砷的含量及其影响因素。经实验室测定,沉积物总体呈碱性,Al、Fe等金属元素含量较高。利用连续提取法发现沉积物中砷结合形态主要为无定形和低结晶铁铝氧化物结合态,其次是残余态砷。其中铁铝氧化物形态的砷所占比例达53.54%,非专性吸附态和专性吸附态占14.33%,生物可利用形态的砷较少,这与体外模拟方法测定的生物可利用性砷含量较低吻合。体外模拟实验还发现:肠阶段生物可利用性砷含量比胃阶段低,生理学提取法(PBET)和体外消化法(IVG)测定的生物可利用性砷差异较小。; 欧阳光明谢作明孙小燕杨东王焰新; 关键词：砷形态生物可利用性沉积物大同盆地

土著细菌胞外聚合物对浅层地下水系统中砷增强的生物指示被引量：4: 2019年; 为探明地下水环境中砷(As)对土著细菌的胁迫和土著细菌胞外聚合物(EPS)对浅层地下水系统中砷增强的响应机制,研究了厌氧条件下土著细菌D51001-1受As(V)和As(Ⅲ)胁迫时的生长特征,测定了细菌培养液中生物量、砷含量和细菌EPS组分的变化,并借助傅里叶红外光谱(FTIR)技术分析了砷增强对土著细菌表面结构特征的影响。结果表明:土著细菌D51001-1具有较强的耐As(V)能力,并且在接种1d内能使溶液中50%以上的As(V)还原为As(Ⅲ),而As(Ⅲ)则会显著抑制土著细菌D51001-1的生长;FTIR分析发现,土著细菌细胞表面存在多种结合砷的官能团(如羟基、羧基、酰胺基和苯酚类),在砷胁迫下,土著细菌的EPS分泌量增加,以应对砷增强对土著细菌细胞的伤害。利用土著细菌的这些特征性变化可以指示浅层地下水系统中的砷异常。; 魏小凡谢作明王晶高班孙家正罗艳; 关键词：胞外聚合物生物指示

硫介导细菌还原载砷铁矿对砷迁移转化的影响被引量：5: 2021年; 硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用,但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验,研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(Ⅲ)和As(Ⅴ)的还原作用.结果表明:细菌D2201具有很强的铁还原能力,可以将液相中74%的Fe(Ⅲ)还原;加入硫后,细菌还原S(0)产生的S(-Ⅱ)使铁还原率提高到94%.但是,硫没有明显影响细菌对砷的还原.在实验初期,细菌明显加速了载砷针铁矿的还原,最终还原释放到液相中的Fe(Ⅱ)浓度为32.12μmol/L;硫的加入增强了细菌对载砷针铁矿的还原,还原溶解的Fe(Ⅱ)增加至284.13μmol/L,同时,砷的释放量也增加了1.6倍.这些结果表明硫显著促进了细菌对针铁矿的还原溶解并加速砷的释放.XRD和SEM-EDS结果显示,细菌还原针铁矿但不改变其矿相,而硫的加入也仅使矿物发生一定程度的团聚,并没有使其转变为其他矿物,也未导致砷的再吸附.; 王晶谢作明王佳杨洋刘恩杨; 关键词：铁还原菌针铁矿硫砷地球化学

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国家自然科学基金(41172219)

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