燃料油的微生物脱氮

燃料油中含有一些有机氮化物,其含量虽不如硫化物多,但足以影响油品的颜色和抗氧化安定性,也能在催化裂化等原油精制过程中造成催化剂中毒,缩短催化剂的使用寿命。同时,有机氮化物具致癌、致突变性,在燃料油燃烧过程中转变为氮氧化物,形成酸雨污染环境。传统的加氢脱氮操作复杂,成本高,因此人们日益重视微生物脱氮。综述微生物脱除燃料油中芳香氮化合物的机理、调控及咔唑降解基因的分子遗传学研究进展,并对未来的研究方向提出了作者的见解。     

DICE/RICE模型中碳循环模块的比较

碳循环模型的正确构建是影响综合集成评估模型IAM(Integrated Assessment Model)模拟结果的重要因素之一。DICE/RICE模型中的碳循环模型主要有两个,即Nordhaus单层碳库模型和Nordhaus三层碳库模型,但这两个模型的主要缺陷是不考虑陆地生态系统在碳循环中的贡献,因此,引入了包含陆地生态系统的Svirezhev碳循环模型,并将其与Nordhaus单层碳库模型、Nordhaus三层碳库模型展开比较研究。结果表明,在基于历史数据的模型检验中,Svirezhev碳循环模型对全球二氧化碳浓度模拟的准确度优于其他两个模型。对于未来全球气候变化的模拟,3个模型模拟得到了至2100年的温度预测值分别为2.98,3.54,2.91℃,二氧化碳浓度值分别为608.04,733.04,594.70μL/L。其中,Svirezhev碳循环模型的模拟值在3个模型中最低,表明了陆地生态系统和海洋对二氧化碳的吸收作用对抑制全球升温的贡献;而分析也发现Nordhaus三层碳库模型对陆地生态系统和海洋碳库的模拟与实际观测值偏离较大。最后,通过敏感性分析,研究发现DICE/RICE模型中使用的气候响应模块在短期温度模拟中对地表温度的初值较为敏感,在长期温度模拟中敏感度显著下降。总之,从碳循环机制的模拟性能而言,Svirezhev碳循环模型优于其他两个模型,而Nordhaus单层碳库模型虽然机制较为简单却保证了模拟的准确性,但Nordhaus三层碳库模型虽然丰富了碳库的表征,实际上各碳库的模拟准确性差,降低了模型的可靠性。     

黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性——以坊塌流域为例

采用野外调查取样与室内试验相结合的方法,在分析土壤颗粒组成、级配状况与群体特性、团粒结构的分形特征及其稳定性变化的基础上,研究了黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性.结果表明： 撂荒后植被从一年生草本群落阶段演替到多年生蒿禾类草本群落阶段的过程中,土壤的级配状况在不断改良,颗粒分形维数增大,团粒结构有所改善,土壤团粒结构的分形维数与结构体破坏率均不断减小,稳定性不断增强,从而提高了土壤的抗蚀性.实现植被的自然恢复对改善该区土壤结构、提高土壤抗蚀性、减少水土流失和促进区域生态环境可持续发展具有重要意义.     

基因工程技术在石油生物脱硫中的应用

介绍了石油生物脱硫技术的发展历程和反应机理。重点对国外基因工程技术在脱硫菌种的改造和构建等方面应用的最新进展进行了综述 ,并对其发展前景进行了简要分析。     

稻田土壤亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化菌群落结构的时空特征

稻田是温室气体甲烷的重要排放源之一,对全球气候变化具有重要影响。由隶属于NC10门的Candidatus Methylomirabilis oxyfera (M. oxyfera)-like细菌介导的亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化是控制稻田甲烷排放的新途径。目前,有关此类微生物群落在稻田土壤中的时空分布特征及其环境影响因素尚不明确。本研究对水稻关键生育期(分蘖期、拔节期、扬花期和乳熟期)不同深度(0～40 cm)稻田土壤中M. oxyfera-like细菌的群落组成、多样性和数量进行分析。高通量测序结果表明,不同深度土壤中M. oxyfera-like细菌群落组成存在显著差异,但其随水稻生育期的变化不明显。此类微生物多样性水平随土壤深度增加呈增加趋势。定量PCR结果显示,供试土壤中M. oxyfera-like细菌16S rRNA基因丰度为5.73×10⁶～2.56×10⁷ copies·g^-1(干重),其丰度在10～20 cm土壤中最高,并且随着水稻的生长呈降低趋势。相关性分析发现,土壤有机碳含量和pH分别对M. oxyfera-like细菌的群落结构和丰度有显著影响。上述结果表明,稻田土壤中M. oxyfera-like细菌的群落分布存在一定的时空异质性,其主要受土壤有机碳和pH变化的影响。     

红球菌Rhodococcus sp. DS-3 dsz-ABC基因和dszD基因在大肠杆菌中的共表达

二苯并噻吩（DBT）及其衍生物微生物脱硫的4S途径需要4个酶（DszA, DszB, DszC and DszD）参与催化。其中DBT单加氧酶(DszC or DBTMO)和DBT砜单加氧酶(DszA or DBTO2MO)都是黄素依赖型氧化酶,它们的催化反应需要菌体中还原型的黄素单核苷酸(FMNH2), FMNH2由辅酶黄素还原酶(DszD)再生。因此,共表达DszA, DszB, DszC 和 DszD可以提高整个脱硫途径的速率。构建了两个不相容性表达载体pBADD和paN2并在大肠杆菌中实现了4个脱硫酶基因的共表达。DszA, DszB, DszC和DszD的可溶性蛋白表达量分别占菌体总蛋白质的7.6%, 3.5%,3.1%和18%。共表达时的脱硫活性是单独用paN2表达时的5.4倍,并对工程菌休止细胞脱除模拟柴油中DBT的活性进行了研究。     

基于胃含物分析和稳定同位素技术研究鳀的摄食生态

鳀是重要的渔业资源捕捞对象,同时也是生态系统营养动力学研究的关键种。基于2020年和2008—2009年东海区采集的鳀样品,结合胃含物分析和肌肉碳、氮稳定同位素技术,分析了鳀的食物组成、食性昼夜差异、不同发育阶段的食性转变及其营养级,研究鳀的摄食生态。胃含物分析显示,鳀主要摄食浮游甲壳类和小型鱼类,优势饵料依次为太平洋磷虾[相对重要指数百分比(IRI)=87.6%,出现频率(F)=57.6%]、小拟哲水蚤(IRI=3.2%,F=15.3%)和细足法虫戎(IRI=2.1%,F=13.1%);同位素分析显示,桡足类是鳀的主要食物来源,其次是磷虾类,端足类的食源贡献率最小,不足1%。鳀食物组成昼夜差异明显,摄食强度白天比晚上高,下午最高,午夜最低;叉长90 mm是鳀食性转变的拐点,小于90 mm的鳀主要摄食浮游动物,大于90 mm的鳀主要摄食浮游动物,兼食小型鱼类。鳀的δ¹³C值范围为-21.66‰～-18.14‰,平均值为(-19.92±0.86)‰;δ¹⁵N值范围为4.07‰～10.78‰,平均值为(8.14±2.48)‰;鳀的δ¹³C和δ¹⁵N比值与叉长呈极显著正相关。基于胃含物分析的鳀营养级为3.4,基于δ¹⁵N稳定同位素的鳀营养级为2.7。本研究可为中上层小型鱼类在生态系统中的营养地位提供参考依据,为构建食物网营养通道提供基础资料。     

金黄色葡萄球菌肠毒素检测的研究进展

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种重要的人畜共患致病菌,广泛存在于自然界中,其产生的肠毒素(staphylococcal enterotoxins,SE)可通过污染食物而导致食物中毒。目前,随着人们对食品安全重视度的加深,国际上已将肠毒素的检测列入食品检验法规,因此建立灵敏、快速的肠毒素检测方法,是食品安全检测的一项重要研究内容。     

经颈静脉途径制备Beagle犬心脏记忆模型

目的经颈静脉途径应用心室起搏的方法制备心脏记忆犬模型。方法 8只普通级成年健康Beagle犬经腹腔麻醉后,Seldinger’s法穿刺颈外静脉成功后送入心内膜起搏电极,将电极头端固定于右室心尖部,近端连接于脉冲发生器。起搏频率设置较犬窦性心律时的基础心率快15%,保证起搏器连续起搏。结果连续起搏1周后所有动物均成功制备为心脏记忆模型。建模后犬的心率、呼吸、体重与建模前比较,无明显改变;所有模型组犬起搏前心电图均为窦性心律,起搏1周后出现心脏T波记忆,在下壁导联以及胸前导联均出现T波倒置,停止起搏后,心脏T波记忆逐渐消失;模型组犬与正常组犬心肌病理相比,无明显改变。结论经颈静脉途径应用心室起搏法建立心脏记忆犬模型的方法,具有手术简单,创伤小,诱发方式与临床相似等优点,为深入展开心脏记忆的机制研究奠定基础。     

基于MRICES模型的气候融资模拟分析

气候融资是促进发展中国家获得减排资金的重要途径之一.基于发达国家成立专项资金用于国际气候融资且发展中国家将其所获得的转移资金完全用于碳减排的经济机制下,在MRICES(Multi-regional integrated model of climate and economy with GDP spillovers,GDP溢出作用下的多区域气候经济综合模型)模型的基础上,扩展了模拟国际气候融资的模块.实验分析了气候融资在全球减排中的气候保护效益和对全球各国产生的经济效益.研究发现,持续的气候融资能有效抑制全球升温,但《坎昆协议》中提出的资金额度仅能使2100年全球升温比无资金转移时降低0.01℃,全球气候保护需要制定更长期的转移计划;气候融资能使发展中国家的经济受益,而发达国家虽然在转移初期会遭受轻微的GDP损失,但从长期看资金转移将促进发达国家的经济增长,最终出现资金转移输出方和输入方双赢的局面;同时,国际气候资金适量转移至中国有助于实现资金的优化高效使用,中国在全球减排中的贡献不容小觑.气候融资是一项气候保护有效、经济效益显著的减排机制.