好氧條件下土壤氮?dú)馀欧诺耐緩脚c功能微生物
發(fā)布時(shí)間:2021-08-01 01:03
工業(yè)活動(dòng)和農(nóng)田施肥等一系列人類(lèi)活動(dòng)向環(huán)境中排放了大量活性氮,過(guò)量的活性氮會(huì)造成土壤酸化、溫室效應(yīng)和水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題。土壤氮?dú)猓∟2)排放過(guò)程是將生態(tài)系統(tǒng)活性氮轉(zhuǎn)化為惰性N2的過(guò)程,這一過(guò)程具有重要的生態(tài)學(xué)與農(nóng)學(xué)意義,其不僅消納生態(tài)系統(tǒng)多余活性氮,而且影響農(nóng)田氮素?fù)p失與溫室氣體氧化亞氮(N2O)的排放。傳統(tǒng)土壤學(xué)理論認(rèn)為土壤N2排放過(guò)程是高度厭氧的過(guò)程,但最新研究表明:一些在土壤中普遍存在的反硝化細(xì)菌,如:假單胞菌屬(Pseudomonas),能在好氧條件下通過(guò)反硝化作用產(chǎn)N2。目前對(duì)于土壤好氧N2排放的途徑及相關(guān)微生物類(lèi)群還缺乏深入研究。本論文運(yùn)用穩(wěn)定同位素標(biāo)記法與雙密閉He/O2置換-直接定量N2法,量化異養(yǎng)反硝化、共反硝化與化學(xué)反硝化對(duì)土壤好氧N2排放的貢獻(xiàn),探明土壤好氧N2排放途徑;運(yùn)用分子微生物學(xué)方法研究好氧-厭氧交替對(duì)好氧N2排放速...
【文章來(lái)源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
活性氮污染示意圖
好氧條件下土壤氮?dú)馀欧诺耐緩脚c功能微生物152材料與方法2.1雙密閉He/O2置換-直接定量N2法測(cè)定系統(tǒng)2.1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理雙密閉He/O2置換-直接定量N2法是在室內(nèi)控制條件下人為制造密閉環(huán)境,將裝置的頂空氣體置換為無(wú)N2的He或He-O2混合氣(79%He,21%O2),以達(dá)到降低N2高背景濃度的目的,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中微量N2直接測(cè)定的方法。該方法最早由Stefanson[113]等提出,后經(jīng)Swerts[114]、Scholefield[90]、Butterbach-Bahl[91]和Molstad[93]等改進(jìn)逐步完善。圖2-1是Molstad改進(jìn)后的采樣和分析系統(tǒng)示意圖。圖2-1采樣和氣體分析系統(tǒng)示意圖[93]Fig.2-1Thesamplingandgasanalysissystem該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括培養(yǎng)容器、Robot自動(dòng)采樣分析和真空清洗/氣體置換系統(tǒng)三個(gè)部分(如圖2-2所示)。培養(yǎng)容器是由一個(gè)恒溫水域箱(HWS-24,上海)、可浸水式磁力攪拌器(VariomagHP15,artno41500fromH+PLabortechniqueGmbh,MunichGermany)和樣品瓶構(gòu)成,使用時(shí)將恒溫水域箱注入三
似鰨‥xternalsamplefilterartno736729,Varian)以避免待測(cè)氣體中的微粒對(duì)GC產(chǎn)生干擾,自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)和蠕動(dòng)泵由計(jì)算機(jī)控制。取樣針型號(hào)為:0.4×40mm(276×11/2),Braun,Braun-MelsungenGermany,取樣時(shí)取樣臂控制進(jìn)樣針每次在橡膠塞上的不同位置刺穿,最大程度上降低機(jī)械泄露風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)設(shè)定的程序能控制蠕動(dòng)泵的進(jìn)樣方向、速度和時(shí)間。真空清洗/氣體置換系統(tǒng)是由樣品瓶充氦抽真空清洗裝置和泵機(jī)構(gòu)成,通過(guò)開(kāi)啟泵機(jī)將空氣或He泵出/泵入樣品瓶中,裝置上的讀數(shù)表可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)真數(shù)值的變化,判斷真空程度,調(diào)節(jié)置換時(shí)間。圖2-2培養(yǎng)裝置、Robot-自動(dòng)采樣分析裝置和真空清洗/氣體置換裝置實(shí)物圖Fig.2-2Theculturesystem,robotizedsamplingandanalysissystemandgascleaning/displacementsystem2.1.2置換步驟及時(shí)間測(cè)定擾動(dòng)土壤N2排放速率時(shí),首先用五號(hào)注射針頭將密封好的、盛有土壤樣品的窄口瓶與氣體置換裝置相連,按下抽真空按鈕,監(jiān)測(cè)真空表,當(dāng)表的讀數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化肥對(duì)我國(guó)水環(huán)境安全的影響及過(guò)量施用的成因分析[J]. 張曉楠,邱國(guó)玉. 南水北調(diào)與水利科技. 2019(04)
[2]1株腸桿菌脫氮性能及其同步硝化反硝化機(jī)制初探[J]. 林而舒,陶欣,胡開(kāi)輝,楊云龍. 工業(yè)水處理. 2018(11)
[3]一株好氧反硝化細(xì)菌的篩選及對(duì)土壤脫氮效果研究[J]. 陳寒玉,靳慧征,靳慧霞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2018(20)
[4]氧化亞氮還原酶基因nosZⅡ及與環(huán)境的關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 劉春梅,魏文學(xué),盛榮,邢肖毅,諶星. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]地下水中硝酸鹽污染來(lái)源與防治研究進(jìn)展[J]. 王恒. 綠色科技. 2018(10)
[6]土壤氮?dú)馀欧叛芯窟M(jìn)展[J]. 張志君,秦樹(shù)平,袁海靜,張玉銘,胡春勝. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]同位素示蹤技術(shù)的應(yīng)用及展望[J]. 張建尚. 中學(xué)生物教學(xué). 2017(21)
[8]氣態(tài)活性氮排放的環(huán)境影響研究進(jìn)展[J]. 趙晨旭,徐鵬,廖雅君,欒勝基. 環(huán)境污染與防治. 2017(05)
[9]氮循環(huán)與中國(guó)農(nóng)業(yè)氮管理[J]. 王敬國(guó),林杉,李保國(guó). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[10]流域人類(lèi)活動(dòng)凈氮輸入量的估算、不確定性及影響因素[J]. 張汪壽,李敘勇,杜新忠,郝韶楠. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(24)
博士論文
[1]中國(guó)氣態(tài)活性氮?dú)夂蛐?yīng)及氮沉降臨界負(fù)荷研究[D]. 周峻宇.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]厭氧條件下初始NO3-含量對(duì)土壤反硝化氣體(N2、N2O和NO)和CO2排放的影響[D]. 馮琪.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]一株好氧反硝化菌的篩選鑒定及其脫氮特性分析[D]. 左薇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3314532
【文章來(lái)源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
活性氮污染示意圖
好氧條件下土壤氮?dú)馀欧诺耐緩脚c功能微生物152材料與方法2.1雙密閉He/O2置換-直接定量N2法測(cè)定系統(tǒng)2.1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理雙密閉He/O2置換-直接定量N2法是在室內(nèi)控制條件下人為制造密閉環(huán)境,將裝置的頂空氣體置換為無(wú)N2的He或He-O2混合氣(79%He,21%O2),以達(dá)到降低N2高背景濃度的目的,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中微量N2直接測(cè)定的方法。該方法最早由Stefanson[113]等提出,后經(jīng)Swerts[114]、Scholefield[90]、Butterbach-Bahl[91]和Molstad[93]等改進(jìn)逐步完善。圖2-1是Molstad改進(jìn)后的采樣和分析系統(tǒng)示意圖。圖2-1采樣和氣體分析系統(tǒng)示意圖[93]Fig.2-1Thesamplingandgasanalysissystem該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括培養(yǎng)容器、Robot自動(dòng)采樣分析和真空清洗/氣體置換系統(tǒng)三個(gè)部分(如圖2-2所示)。培養(yǎng)容器是由一個(gè)恒溫水域箱(HWS-24,上海)、可浸水式磁力攪拌器(VariomagHP15,artno41500fromH+PLabortechniqueGmbh,MunichGermany)和樣品瓶構(gòu)成,使用時(shí)將恒溫水域箱注入三
似鰨‥xternalsamplefilterartno736729,Varian)以避免待測(cè)氣體中的微粒對(duì)GC產(chǎn)生干擾,自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)和蠕動(dòng)泵由計(jì)算機(jī)控制。取樣針型號(hào)為:0.4×40mm(276×11/2),Braun,Braun-MelsungenGermany,取樣時(shí)取樣臂控制進(jìn)樣針每次在橡膠塞上的不同位置刺穿,最大程度上降低機(jī)械泄露風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)設(shè)定的程序能控制蠕動(dòng)泵的進(jìn)樣方向、速度和時(shí)間。真空清洗/氣體置換系統(tǒng)是由樣品瓶充氦抽真空清洗裝置和泵機(jī)構(gòu)成,通過(guò)開(kāi)啟泵機(jī)將空氣或He泵出/泵入樣品瓶中,裝置上的讀數(shù)表可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)真數(shù)值的變化,判斷真空程度,調(diào)節(jié)置換時(shí)間。圖2-2培養(yǎng)裝置、Robot-自動(dòng)采樣分析裝置和真空清洗/氣體置換裝置實(shí)物圖Fig.2-2Theculturesystem,robotizedsamplingandanalysissystemandgascleaning/displacementsystem2.1.2置換步驟及時(shí)間測(cè)定擾動(dòng)土壤N2排放速率時(shí),首先用五號(hào)注射針頭將密封好的、盛有土壤樣品的窄口瓶與氣體置換裝置相連,按下抽真空按鈕,監(jiān)測(cè)真空表,當(dāng)表的讀數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化肥對(duì)我國(guó)水環(huán)境安全的影響及過(guò)量施用的成因分析[J]. 張曉楠,邱國(guó)玉. 南水北調(diào)與水利科技. 2019(04)
[2]1株腸桿菌脫氮性能及其同步硝化反硝化機(jī)制初探[J]. 林而舒,陶欣,胡開(kāi)輝,楊云龍. 工業(yè)水處理. 2018(11)
[3]一株好氧反硝化細(xì)菌的篩選及對(duì)土壤脫氮效果研究[J]. 陳寒玉,靳慧征,靳慧霞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2018(20)
[4]氧化亞氮還原酶基因nosZⅡ及與環(huán)境的關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 劉春梅,魏文學(xué),盛榮,邢肖毅,諶星. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]地下水中硝酸鹽污染來(lái)源與防治研究進(jìn)展[J]. 王恒. 綠色科技. 2018(10)
[6]土壤氮?dú)馀欧叛芯窟M(jìn)展[J]. 張志君,秦樹(shù)平,袁海靜,張玉銘,胡春勝. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]同位素示蹤技術(shù)的應(yīng)用及展望[J]. 張建尚. 中學(xué)生物教學(xué). 2017(21)
[8]氣態(tài)活性氮排放的環(huán)境影響研究進(jìn)展[J]. 趙晨旭,徐鵬,廖雅君,欒勝基. 環(huán)境污染與防治. 2017(05)
[9]氮循環(huán)與中國(guó)農(nóng)業(yè)氮管理[J]. 王敬國(guó),林杉,李保國(guó). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[10]流域人類(lèi)活動(dòng)凈氮輸入量的估算、不確定性及影響因素[J]. 張汪壽,李敘勇,杜新忠,郝韶楠. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(24)
博士論文
[1]中國(guó)氣態(tài)活性氮?dú)夂蛐?yīng)及氮沉降臨界負(fù)荷研究[D]. 周峻宇.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]厭氧條件下初始NO3-含量對(duì)土壤反硝化氣體(N2、N2O和NO)和CO2排放的影響[D]. 馮琪.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]一株好氧反硝化菌的篩選鑒定及其脫氮特性分析[D]. 左薇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3314532
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