沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

李驰  王硕  王燕星  高瑜  斯日古楞 《岩土力学》2019,40(4):1291-1298

将微生物诱导矿化技术应用于原位沙漠覆膜的形成,使得流动沙丘经结皮固定而成为半固定、固定沙丘,从根本上阻断沙尘暴的源头。在内蒙古乌兰布和沙漠腹地选择两个微生物矿化试验区域（TP1和TP3）,分别用于两种不同矿化菌种诱导生成碳酸钙覆膜。研究沙漠微生物矿化覆膜的现场试验方法及工艺,对原位矿化覆膜的强度及其在沙漠环境中的长期稳定性进行跟踪检测。采用沙漠土中自行提取的葡萄球菌和传统的巴氏芽孢杆菌两种不同的微生物矿化菌种,通过现场贯入试验检测7、14、28、60、210 d后矿化覆膜沿深度发展的贯入阻力,并将覆膜厚度为2 cm处的平均贯入阻力换算成覆膜层强度,总结覆膜强度随时间的发展变化规律。现场观测结果显示,不同微生物菌种诱导生成的矿化覆膜均在试验的第4天开始形成,到第7天覆膜层具有稳定的强度和厚度,现场检测覆膜的平均厚度为2.0～2.5 cm,经自源葡萄球菌诱导生成的矿化覆膜（TP1）的强度是巴氏芽孢杆菌诱导生成的矿化覆膜（TP3）强度的1.05倍。当经历冬春交替后覆膜层强度都有不同程度的降低,明显地TP3较TP1区域表面剥落更为严重,第210天检测TP3的平均厚度为0.7～1.0 cm,覆膜强度较第7天时降低19%,覆膜内碳酸钙含量较第7天检测时降低15%～30%。而TP1在第210天时的强度较第7天时强度降低仅2%。因此,微生物诱导矿化技术可以应用于沙漠原位覆膜的形成,且沙漠自源葡萄球菌经诱导生成的矿化覆膜层具有更好的强度表现和稳定性。  相似文献   

微生物诱导碳酸盐沉积改善裂隙岩石防渗性能和强度的试验研究     

邓红卫  罗益林  邓畯仁  伍礼杰  张亚南  彭述权 《岩土力学》2019,(9):3542-3548,3558

微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)技术主要利用微生物生命活动与环境反应形成的碳酸盐来修复岩土体。为了研究该技术改善含裂隙岩石防渗性能和强度的效果,利用巴氏芽孢杆菌开展了裂隙黄砂岩的修复试验,并对修复后的裂隙黄砂岩进行了无侧限抗压、核磁共振和电镜扫描(SEM)等测试,分析了巴氏芽孢杆菌对裂隙黄砂岩的修复效果和修复机制。研究表明:巴氏芽孢杆菌对裂隙黄砂岩具有较好的修复效果;修复时间越长,巴氏芽孢杆菌的修复效果越好。修复42d后,裂隙黄砂岩的孔隙率下降36.41%,防渗性能提升94.62%,抗压强度增加30.52%。巴氏芽孢杆菌具有较好修复效果原因在于,其诱导产生的碳酸钙能够胶结填充物与试样,大幅降低试样的孔隙率,改善其内部孔隙结构的均质性。  相似文献   

Deposition and early diagenesis of microbial mud in the Florida Everglades     

Chelsea L. Pederson  James S. Klaus  Peter K. Swart  Donald F. Mcneill 《Sedimentology》2019,66(6):1989-2010

Microbial carbonate mud in the modern (<4 kyr) palustrine environment of the Florida Everglades is surprisingly susceptible to early diagenetic alteration. The low‐Mg calcite crystals show an open, trellis‐like crystal structure that yields a high surface area to volume ratio. This textural complexity, likely to be a result of organic influence, leads to abundant reaction sites vulnerable to both dissolution and subsequent precipitation. Rapid degradation of organics is attributed to both aerobic and anaerobic metabolisms. Geochemical signatures suggest increased denitrification within the freshwater environment and increased sulphate reduction at the (slightly) brackish mangrove transition zone. A transition from a freshwater to brackish depositional environment is likely to follow the Holocene sea‐level transgression. The textural complexity in these microbial carbonates causes an unexpectedly low preservation potential of original textural and geochemical signatures, even in low‐Mg calcite. Given the potential for early diagenesis of palustrine and perhaps other microbial carbonates, they should be used cautiously as archives for palaeoenvironmental proxies.  相似文献   

南极菲尔德斯半岛土壤微生物在富集传代培养中对菲的响应     

李淑君  崔志松  包木太  栾晓  李颖超  郑立 《海洋与湖沼》2021,52(4):895-903

为揭示富集传代培养过程中南极多环芳烃降解菌群的演替规律,以菲为唯一碳源和能源对南极菲尔德斯半岛不同地理位置的6份土壤样品进行了富集和连续传代培养,并采用高通量测序技术分析了富集传代培养过程中菲降解菌群的群落结构及生物多样性。Alpha多样性分析结果表明,在富集培养阶段南极菲降解菌的物种丰富度显著高于传代培养阶段(P0.05),但传代培养阶段的代际物种丰富度无显著差异(P0.05)。Beta多样性分析结果表明富集培养阶段与传代培养阶段的群落结构具有显著性差异(P0.05),但传代培养阶段菲降解菌群趋于相对稳定,代际间群落结构无显著性差异(P0.05)。大量微生物在富集培养阶段丰度较高,但因不能适应实验室培养条件或不能利用菲而在传代培养阶段被淘汰。反之,假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇菌属(Sphingobium)、贪噬菌属(Variovorax)、甲基娇养杆菌属(Methylotenera)和产碱杆菌属(Alcaligenes)等适应了该选择压力并在传代培养阶段形成了动态平衡的优势种群。此外,Pseudomonas、Sphingobium和Variovorax等在富集传代培养过程中具有显著性差异的优势种在维持群落的动态平衡中也发挥着重要的作用。该研究有助于加深人们对南极土壤环境中持久性有机污染物的降解潜力以及关键微生物动态变化的认识,为下一步充分挖掘利用南极环保功能微生物资源提供重要的依据。  相似文献   

红树林根际土壤中耐高盐苯酚降解菌的分离鉴定          下载免费PDF全文

曹宏明  龚斌  朱丽娟  潘贵妮  刘飞琪  李世盛 《应用海洋学学报》2021,40(2):179-188

苯酚对海洋生态环境具有较大的威胁,从红树林根际土壤中分离获得对环境具有高适应性的高效芳烃降解菌具有重要的意义。本研究对北部湾红树林根际土壤中的苯酚降解菌进行富集培养,经过分离纯化得到30株菌株,筛选得到5株菌株FGYS1、FGYS7、FGYS11、FGYB1和FGYB5,可耐受70 g/L NaCl的高盐环境,最高可降解1 500 mg/L的苯酚。采用形态观察、BOX-PCR菌种多样性分析、16S rRNA序列分析等方法对菌株进行鉴定,均为假单胞菌属(Pseudomonas)。菌株FGYS1、FGYS7和FGYS11为同一种假单胞菌,与Pseudomonas extremaustralis 14-3T和Pseudomonas meridiana CMS 38~T的16S rRNA序列相似性分别达到99.71%和99.64%。菌株FGYB1和FGYB5为同一种假单胞菌,分别与Pseudomonas veronii DSM 11331~T和Pseudomonas extremaustralis 14-3~T的16S rRNA序列相似性均达到99.64%。16S rRNA序列的系统发育树分析表明菌株FGYS1、FGYS7、FGYS11、FGYB1和FGYB5在进化上与P. veronii为同一个分支,而与假单胞菌属其他模式菌株的序列进化关系相距较远。菌株FGYS1降解苯酚的适宜温度为25～35℃、适宜pH为4～6、最高耐NaCl含量为60 g/L;菌株FGYB1降解苯酚的适宜温度为25～35℃、适宜pH为4～6、最高耐NaCl含量为100 g/L,两株菌株对pH、温度和盐度的适应范围较广。菌株FGYS1和FGYB1还可以同时降解邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚。本研究分离得到的苯酚降解菌在应对红树林芳烃污染和生态环境修复方面显示了较大的潜力。  相似文献   

大洋铁锰结核的微生物成矿过程及其研究进展   总被引：1，自引：1，他引：0  

姜明玉  胡艺豪  于心科  曹文瑞  萨仁高娃  常凤鸣 《海洋科学》2020,44(7):156-164

深海铁锰结核作为世界上潜在的巨大金属宝库已成为当今开发海底矿藏的热点，因而深入了解铁锰结核成矿过程成为其开发利用的先决条件。研究发现多金属铁锰结核中的铁锰矿物不仅仅是由单纯的物理作用形成的，同时也包含了海洋生物驱动的生物矿化的过程。本文介绍了运用分子生物学、矿物学和地球化学等多学科的研究方法对大洋中铁锰的生物成矿过程和成矿特征的研究。深海铁锰结核的生长速率缓慢且其生长演化伴随着微生物群落的活动，因此结核的生长过程同时也记录着不同时期微生物群落结构的变化并生成了大量的微生物化石。在铁和锰的生物矿化过程中，细菌可以通过酶促反应氧化Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ），同时可能伴随生物能量的生成，此外微生物还可以通过非酶促反应的方式促进Fe和Mn的富集沉淀。这些研究表明生物矿化作用在大洋铁锰结核成矿过程中有巨大贡献，对大洋铁锰结核的生物成因过程提供更加全面准确的理解，从而为今后进一步充实大洋铁锰结核的生物矿化理论及其开发利用提供依据。  相似文献   

祁连山疏勒河源区冻土退化对土壤微生物生物量碳氮的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

吴明辉  瞿德业  李婷  刘放  高雅月  陈生云  陈拓 《地理科学》2021,41(1):177-186

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0~50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0~50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015~0.620 g/kg和0.019~0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644~12.770 mg/kg和0.207~3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化（多年冻土由稳定型退化为极不稳定型）对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在不同多年冻土类型和土层之间变化的因子是不同的。  相似文献   

荒漠土壤微生物群落结构特征研究进展   总被引：3，自引：2，他引：1  

李婷  张威  刘光琇  陈拓 《中国沙漠》2018,38(2):329-338

荒漠生态系统占地球陆地面积三分之一,是地球化学循环中的重要部分。荒漠干旱高温、缺乏植被、UV辐射强,曾被认为是没有生命的地方。然而在这恶劣环境中却蕴含有大量的微生物资源,尤其是荒漠土壤富集了大量微生物。微生物参与和主导整个荒漠生态系统地球生物化学循环,对于调节重要生态过程、修复和稳定荒漠生态系统起到重要作用,对其的研究生态学意义突出。本文综述了国内外对荒漠土壤微生物群落结构特征、群落功能多样性以及微生物群落、微生物与植物、微生物与环境之间相互关系的研究现状,旨在充分了解荒漠土壤微生物多样性研究,总结对荒漠微生物生态认识的不足,为荒漠微生物生态研究方向提供参考。  相似文献   

Enhanced Biodegradation of High-Salinity and Low- Temperature Crude-Oil Wastewater by Immobilized Crude-Oil Biodegrading Microbiota     

HUANG Xiao  ZHOU Ting  CHEN Xi  BAI Jie  ZHAO Yangguo 《中国海洋大学学报(英文版)》2022,21(1):141-151

High salt and low temperature are the bottlenecks for the remove of oil contaminants by enriched crude-oil degrading microbiota in Liaohe Estuarine Wetland(LEW),China.To improve the performance of crude-oil removal,microbiota was further immobilized by two methods,i.e.,sodium alginate(SA),and polyvinyl alcohol and sodium alginate(PVA+SA).Results showed that the crude oil was effectively removed by the enrichment with an average degrading ratio of 19.42-31.45 mg(L d)^?1.The optimal inoculum size for the n-alkanes removal was 10%and 99.89%.Some members of genera Acinetobacter,Actinophytocola,Aquabac-terium,Dysgonomonas,Frigidibacter,Sphingobium,Serpens,and Pseudomonas dominated in crude-oil degrading microflora.Though the removal efficiency was lower than free bacteria when the temperature was 15℃,SA and PVA+SA immobilization im-proved the resistance to salinity.The composite crude-oil degrading microbiota in this study demonstrated a perspective potential for crude oil removal from surface water under high salinity and low temperature conditions.  相似文献   

Dynamics of Microbiological Contamination at a Marine Recreational Site     

M.P Pires Coelho  M Eugnia Marques  J Carlos Roseiro 《Marine pollution bulletin》1999,38(12):59-1246

Levels of bacterial indicators of pollution are related with marine salinity and turbidity at both high tide (HT) and low tide (LT). The salinity varied from values around 26.9 ppm at the LT and 28.6 ppm at the high tide but affected total and faecal coliform (FC) estimates. Salinity readings of 25–30 ppm produced microbial counts below 10⁻² MPN/100 ml total coliforms (TCs) whereas salinity of 15–22 ppm produced a TC level of 4.6×10⁻⁴ MPN/100 ml. Turbidity peaks in the samples are accompanied by peaks of microbial contamination of the seawater indicating that the contamination is normally deposited at the marine sediment rather than in the water column. In fact, samples collected under heavy stormy weather, in which the water agitation resulted in turbidity values up to 68.3 NTU, produced maximum microbial counts.  相似文献