深海沉积物高效脱氮菌筛选分离及其脱氮特性研究

【背景】深海海域具有高压、低温、无光等环境条件,蕴含着丰富而独特的微生物资源。【目的】从深海沉积物中定向分离、筛选脱氮效率高的好氧脱氮菌株资源,并揭示其脱氮特性,为开发水体脱氮微生物技术提供物质基础。【方法】以东太平洋、南大西洋、西南印度洋共10个站位的深海沉积物为研究材料,在28°C下使用无机氮源连续进行两轮富集培养,然后定性筛选可以脱除氨氮、亚硝态氮和硝态氮的菌株,并通过形态学和16S rRNA基因序列分析进行初步分类鉴定;对优选得到的功能菌株,分别采用以氨氮、亚硝态氮、硝态氮为唯一氮源的培养基定量研究其生长和脱氮性能。【结果】从10份大洋深海沉积物样品中共分离得到49株好氧反硝化菌,其中3株在有氧条件下反硝化效率较高,分别命名为Pseudomonassp.G111、Pseudomonassp.G112和Dietziamaris W023a,其中菌株G111和G112与模式菌株博岑假单胞菌Pseudomonas bauzanensis BZ93T的16S rRNA基因序列相似度为99.2%,菌株W023a与模式菌株海洋迪茨氏菌DietziamarisATCC35013T的16SrRNA基因序列相似度为99.9%。菌株G111、G112和W023a培养48h后,对氨氮的脱除率分别为98.0%、85.2%和97.6%;对亚硝态氮的脱除率分别为71.9%、67.5%和34.7%;对硝态氮的脱除率分别为66.0%、52.6%和56.3%。菌株G111、G112和W023a均为异养硝化-好氧反硝化菌,可通过好氧反硝化作用将亚硝态氮和硝态氮还原为含氮气体,也可通过异养硝化-好氧反硝化作用将氨氮转化为含氮气体。【结论】从深海沉积物中分离筛选得到3株高效好氧反硝化菌,所获得的菌株在水体净化、污水处理、生态系统修复等领域具有应用潜力。     

城市主城区立体模型的构建与风环境模拟——以广州主城区为例

以22 km×21 km的广州主城区为例,以40 m建筑间距作为风道宽度低限、用容积高度对建筑高度赋值和垂向拔高为建模特色,概括构建了城市尺度的立体模型。在此基础上,分别模拟了广州主城区中性流条件下,弱风（2 m/s）和强风（5 m/s）、近地面10、25、50 m三个高度的风环境。模拟表明：来流5 m/s下主城区存在不同风速等级、不同平面形态以及不同高度面的风道;白云山、珠江新城等面积较大的地形或建筑高地形成了减速明显的背风区条带,并相互组合形成了重要的风口和具有较高基面的强风道;在不同高度上主城区风速均由周边向城市中心降低;风道风速强烈地依赖于风道走向,风道风速与走向夹角呈三次函数递减,两者拟合优度R²为0.512。模拟结果很好地呈现了城市尺度宏观地形白云山和建筑密集区相互间的作用,反映了城市尺度模型构建与模拟的优势。     

四种鲤科鱼类对捕食胁迫行为响应的种间比较

为了比较早期捕食胁迫经历和当前环境中存在的捕食者对鱼类行为的影响, 并考查这些影响是否存在种间差异, 研究分别考查了测定环境(有、无捕食者存在)对有、无捕食胁迫经历的鳊(Parabramis pekinensis)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫(Carassius auratus)和中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)等4种鲤科鱼类探索性、活跃性和勇敢性的影响。结果发现: 早期捕食胁迫经历与当前环境条件对鱼类行为产生截然不同的影响, 且存在较大的种间差异。无捕食胁迫经历的鳊、草鱼和中华倒刺鲃均会对陌生的捕食者乌鳢(Channa argus)做出行为响应, 提示这3种鱼可能对陌生捕食者具有一定的识别能力, 但这种识别与猎物鱼通过捕食胁迫经历获得的识别仍具有一定差距; 具有捕食胁迫经历的鳊和中华倒刺鲃在空白环境中未表现出反捕食行为, 可能是节约能量的一种策略。总体而言, 草鱼对捕食胁迫经历和测定环境处理反应更为敏感, 而中华倒刺鲃的反应则相对保守。但当周围环境中存在捕食者时, 4种鲤科鱼类均会通过维持较高运动状态的方式来应对捕食者。维持这种应激状态可能对猎物鱼保持与捕食者的距离, 并随时保持警惕较为关键。     

土壤水分对土壤产生气态氮的厌氧微生物过程的影响

气态氮[一氧化氮(NO)、氧化亚氮(N₂O)和氮气(N₂)]的释放是土壤氮损失的一种重要途径。硝化和反硝化作用是土壤气态氮损失的主要微生物过程,但是异养硝化作用、共反硝化作用和厌氧氨氧化过程对土壤气态氮损失的贡献尚不清楚。本研究利用¹⁵N标记和配对法,结合硝化抑制剂双氰胺(DCD),通过土壤培养试验来量化厌氧条件下各种微生物过程对NO、N₂O和N₂产生的贡献。结果表明: 在厌氧条件下培养24 h后,土壤孔隙含水率为65%时,3种气体总的¹⁵N回收率最高,占加入¹⁵N总量的20.0%。反硝化过程对NO、N₂O和N₂产生的贡献率分别为49.9%～94.1%、29.0%～84.7%和58.2%～85.8%,是产生3种气体的主要过程。异养硝化过程也是产生NO和N₂O的重要过程,特别是在土壤孔隙含水率很低时(10%)对两种气体产生的贡献率分别为50.1%和42.8%。,共反硝化过程对N₂O产生的贡献率为10.6%～30.7%,共反硝化和厌氧氨氧化过程对N₂产生的总贡献率为14.2%～41.8%,表明共反硝化过程在N₂O和N₂产生中的作用不可忽视。¹⁵N标记和配对法是区分气态氮损失的各种微生物过程的有效手段。     

三级串联垂直潜流人工湿地的脱氮性能及微生物学特征

探究了3种水力负荷(HLR)下三级串联垂直潜流人工湿地(T-VFCWs)对农村生活污水的处理效果,并解析了系统中的氮素转化机制。结果表明: 当系统HLR由0.10增至0.20 m³·m^-2·d^-1时,T-VFCWs始终保持着对农村生活污水高效的处理效果,系统出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。T-VFCWs中顺次连接的3个VFCW单元(标记为V-1、V-2和V-3)在限氧环境下因其进水水质的差异可形成各自不同的氮素转化途径,并通过协同作用实现系统的高效脱氮。当T-VFCWs在试验期间连续运行时,V-1、V-2和V-3中主要的脱氮途径分别为短程硝化/反硝化作用、基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用和反硝化作用,上述3单元对进水中总氮(TN)和NH₄⁺-N去除的贡献率分别为(51.3±4.4)%和(63.7±2.6)%、(30.9±4.8)%和(35.5±4.5)%、(17.8±5.0)%和(0.8±0.1)%。该研究可为组合式人工湿地的研发及工程化应用提供科学依据和技术支撑。     

C/N驱动优势细菌菌群变化影响堆肥碳氮损失和腐殖质合成

为了探明C/N如何驱动堆肥过程中优势细菌菌群的变化而影响碳氮损失和腐殖质合成,设置3个C/N处理(20∶1、25∶1和30∶1),以羊粪和玉米秸秆为原料进行堆肥试验。结果表明: 与20∶1处理相比,30∶1和25∶1处理堆肥的碳、氮损失分别降低了33.5%、18.9%和23.6%、10.8%。优势细菌菌群、碳氮损失及有机碳组分的冗余分析表明,高C/N提高了堆肥中固氮细菌的种类和丰度,降低了反硝化细菌的种类和丰度,减少了堆肥过程中的碳氮损失;高C/N促进了木质纤维素类降解菌的生长繁殖,促进了富里酸和胡敏素降解而合成更多胡敏酸,提高了堆肥腐殖化程度。可见,C/N可通过影响堆肥中关键优势细菌菌群而影响堆肥过程和堆肥质量,调节堆肥原料C/N可以调控堆肥中碳氮损失和腐殖质的合成,从而提高堆肥质量并减少堆肥的二次环境污染。     

卵巢早衰患者血清抑制素B、抗苗勒管激素及性激素水平与子宫动脉血流参数的相关性研究

目的:探讨卵巢早衰(POF)患者血清抑制素B(INHB)、抗苗勒管激素(AMH)及性激素水平与子宫动脉血流参数的相关性。方法:选择2018年5月至2020年5月期间我院收治的126例POF患者(POF组)和同期于我院进行体检的85例健康女性志愿者(对照组)。检测所有研究对象血清INHB、AMH以及促黄体生成素(LH)、促卵泡激素(FSH)、雌二醇(E2)水平,经阴道多普勒超声检测子宫动脉血流参数[收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期流速(EDV),血流阻力指数(RI)、搏动指数(PI)]。Pearson相关性分析POF患者血清INHB、AMH、LH、FSH、E2水平与PSV、EDV、RI、PI的相关性。结果:POF组血清INHB、AMH、E2水平、PSV、EDV低于对照组(P<0.05),LH、FSH水平、RI、PI高于对照组(P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示POF患者血清INHB、AMH、E2水平与PSV、EDV呈正相关(P<0.05),与RI、PI呈负相关(P<0.05),LH、FSH与PSV、EDV呈负相关(P<0.05),与RI、PI呈正相关(P<0.05)。结论:POF患者血清INHB、AMH、E2水平降低,LH、FSH水平升高,血清INHB、AMH和性激素与子宫动脉血流受限有关。     

快速成型技术在颌骨缺损修复中应用的临床研究

目的：研究以CAD／CAM快速成型模型预成钛支架行颌骨缺损功能和外形重建的临床疗效。方法：选择四川大学华西口腔医院收治的5例颌骨良性肿瘤患者,术前螺旋CT及快速成型技术预成实体模型,并通过反求工程技术将健侧颌骨外形复制,制备钛修复体行患侧缺损修复,观察术后效果。结果：术后3个月、6个月复查患者对自身颌骨功能及外形较满意,均未出现因修复体导致的严重不良反应,张口度都接近恢复至正常,张口运动未出现明显异常,咬合关系良好。结论：运用快速成型技术设计并利用反求工程技术制造的个性化修复体进行颌骨缺损修复的方法能较好地恢复患者颌面部的功能和外形,副反应小,可以达到比较满意的修复效果。     

胃食管反流病患者自我管理行为依从性及其影响因素调查

目的：调查分析胃食管反流病患者自我管理行为依从性情况及其影响因素。方法：选取2010年2月-2012年6月来我院就诊治疗的胃食管反流患者150例,利用自我行为管理量表、自我效能量表、焦虑自评量表（SAs）及抑郁自评量表（SDS）进行调查,并采用单因素分析及多因素分析法分析其影响因素。结果：所有150例患者的自我行为管理平均得分为37．12＋4．95分,处于中下游水平,其中治疗依从性较好而疾病知识认知方面较差;而从单因素及多因素分析中得知,胃食管反流病患者自我行为依从性的影响因素主要为自我效能、工作学习压力及文化程度（偏回顾系数=0．301、-2．264、1．403）。结论：胃食管返流病患者的自我管理行为依从性较差,这与其文化程度较低、工作学习压力较大有关,医务人员应指导患者减轻工作学习压力,改善生活方式以提高其自我管理行为依从性。     

脾切断流术围术期患者外周血淋巴细胞的变化及免疫功能的研究

目的:本实验旨在探讨脾切除门奇静脉断流术后患者外周血T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞的变化,评估患者的抗肿瘤免疫能力是否有所影响,及机体的免疫系统有何变化.方法:选择择期行脾切除门奇静脉断流术的肝硬化患者20名,给予全凭静脉麻醉.分别于麻醉前(T0)、切皮前(T1)、脾切除即刻(T2)、脾切除后1h(T3)、手术完毕(T4)、手术后1d(T5)、手术后7d(T6)时抽取病人外周静脉血2mL,采用流式细胞仪测定CD3+、CD4+、CD8+、CD19+B细胞、CD3-56+(NK细胞)绝对数量.结果:与麻醉前相比,切皮前CD3+T细胞、CD3+CD4+T细胞、CD3+CD8+T细胞、CD19+B细胞、NK细胞均明显的降低,而在脾脏切除即刻各系细胞又明显恢复,基本与麻醉前水平相当.然而随着手术继续,在脾脏切除后1h,仅B细胞低于术前,一直持续到手术完毕,但是,此时B细胞与麻醉前比已没有统计学差异.手术完毕时T、B细胞和NK细胞再次降低,但仍明显高于切皮前水平.手术后1d时,CD4+T细胞与NK细胞仍然低于麻醉前,CD3T细胞、CD3+CD8+T细胞和B细胞已经恢复到麻醉前水平.术后7d时,CD3+T细胞、CD3+CD4+T细胞、CD3+CD8+T细胞及B细胞不仅得到恢复,而且还比麻醉前明显升高,但是NK细胞仍与麻醉前的水平相当.结论:异丙酚联合瑞芬太尼麻醉对门脉高压患者行脾切除门奇静脉断流术患者的T、B淋巴细胞和NK细胞有快速、短期的降低作用,术后7d人体淋巴细胞数量不仅得到恢复,并且反馈性地升高,提示脾脏切除手术能够有效提升患者的免疫细胞数量.