Sulphate reducing bacteria in core sediments from the Canada Basin and the Chukchi Sea

对取自北极楚科奇海及加拿大海盆的10个沉积物岩芯分别在4℃、25℃培养温度下进行硫酸盐还原菌(SRB)分析,结合首次北极科考海洋沉积物SRB的研究成果,探讨了研究区SRB的分布特点.研究结果表明,4℃与25℃温度培养的SRB含量均为0~2.4×106个.g-1(湿样);4℃时SRB的检出率与平均含量分别为45.5%和2.06×104个.g-1(湿样),25℃培养条件下分别为73.7%和4.70×104个.g-1(湿样);柱状沉积物中SRB的检出率、含量范围、平均含量都明显高于表层沉积物中SRB的相关指标;岩芯中SRB含量分布与采样点的纬度、深度有一定关系,但这种关系不如表层沉积物中SRB分布表现的那么明显;4℃培养时,各层位SRB含量的平均值范围为51~1.2×106个.g-1(湿样),25℃时为2.04×102~2.47×105个.g-1(湿样);在所研究的深度范围内,4℃时培养SRB的垂直变化较为明显,而25℃时SRB的垂直变化相对缓和;根据4℃、25℃2个不同培养温度时SRB的检出率、含量对比看,似乎25℃时更有利于某些SRB的繁衍.Ten sediment core samples(water depth from50 ~3850 m) were collected in the the Canada Basin and the Chukchi Sea during the SecondChinese National Arctic Research Expedition.Each core was sliced on board at 1 cm intervals from 0 ~10 cm and at 2 cm intervals below 10 cm assubsamples,the content of sulfate reducing bacteria(SRB) of these subsamples were analyzed by MPN(Most Probable Number) methed.The contents ofSRB cultivated at both 4℃ and 25℃ ranged from0 to 2.4×106cel.lg-1wet sample and the average SRB cultivated at4℃ and 25℃ were 2.06×104cell.g-1wet sample,and 4.70×104cell.g-1wet sample,respectively.Unlike surface sediments in the study area,the latter shows a tendency to increasefrom low latitude to high latitude,or from shallow water to deep basin.From surface to depths,the content of SRB in sediment changes irregularly,depending on the sedimentary environment.The average contents of SRB cultured at4℃ and 25℃ in the same layer ranged from51 to1.2×106cel.lg-1wet samples and 2.04×102to 2.47×105cel.lg-1wet samples.Comparing the contents,content range,and occurrence rate of SRB cultivated at4℃ and25℃,it seems that 25℃ is more suitable than 4℃for survival and propagation of some SRB.国家自然科学基金(No.40576060,40376017,40176017)~

Isolation and phylogenetic analysis of cultivable manganese bacteria in sediments from the Arctic ocean

对中国第二次北极科学考察采集的北极海洋沉积物中的锰细菌进行了筛选、分离和系统发育分析。根据其在筛选平板上菌落的形态学特征,分别从站位P11和S11采集的沉积物中分离到了21株和19株锰细菌。系统发育分析表明,两个站位的锰细菌群落组成有着明显的差别。站位P11分离的可培养锰细菌主要由细菌域(Bacteria)中变形杆菌门的γ-变形杆菌纲(γ-Proteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)组成,二者分别占86%和14%;γ-变形杆菌纲主要包括嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、希瓦氏菌属(Shewanella)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、海杆菌属(Marinobacter),其中以嗜冷杆菌属为主,其比例可达67%。从站位S11分离到的可培养锰细菌主要包括细菌域中变形杆菌门的α-变形杆菌纲(α-Proteobacteria)和γ-变形杆菌纲以及拟杆菌门(Bacteroides)中的黄杆菌纲(Flavobacteria);γ-变形杆菌纲主要包括希瓦氏菌属、海单胞菌属(Marinomonas)和交替单胞菌属(Alteromonas),α-变形杆菌纲主要为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。实验菌株均对Mn2+有着较强的抗性,其中以菌株Marinomonas sp.S11-S-4耐受性最高。The biogeochemical cycling of manganese is recognized as an important environmental process because manganese is not only an essential nutrient for all organisms but also its oxidation and reduction are intimately coupled with the cycling of other essential elements.Studies have demonstrated that Mn2+-oxidizing bacteria are abundant and distributed widely.A diverse array of bacteria,fungi,and microalgae have been shown to have the ability to catalyze oxidation or reduction of manganese.The oxidation of soluble Mn2+ to insoluble Mn3+/Mn4+ oxides and oxy-hydroxides is an environmentally important process because the solid-phase products oxidize a variety of organic and inorganic compounds,scavenge many metals,and serve as electron acceptors for anaerobic respiration.In most environments,Mn2+ oxidation is believed to be bact erially mediated.Over the years,Mn2+-oxidizing bacteria have been isolated from wide variety of environments,including marine and freshwaters,soils,sediments,water pipes,Mn nodules,and hydrothermal vents.Phylogenetically,Mn2+-oxidizing bacteria appear to be quite diverse,with all isolates analyzed to date falling within either the low G+C gram-positive bacteria,the Actinobacteria,or the α,β,and γ subgroups of the Proteobacteria branch of the domain Bacteria.In order to investigate the biodiversity of manganese bacteria in polar region,isolation,molecular identification and phylogenetic analysis of manganese bacteria were carried out in the sediments which were collected from Arctic ocean during 2nd Chinese Arctic Scientific Expedition.Twenty one and nineteen species of cultivable strain were isolated from the sediments of both station P11 and S11 respectively according to their distinct morphology on screening plate of manganese medium.Molecular identification and phylogenetic analysis showed that the cultivable manganese bacteria from station P11 were basically composed of γ subgroup of the Proteobacteria branch of the domain Bacteria(γ-Proteobacteria)and Actinobacteria,which accounted for 86% and 14% respectively.The γ-Proteobacteria mainly included Psychrobacter,Shewanella,Acinetobacter and Marinobacter,of which Psychrobacter was the major genus,it accounted for 67% of γ-Proteobacteria in sediments of station P11.The cultivable manganese bacteria from station S11 included α-proteobacteria,γ-Proteobacteria and Flavobacteria of Bacteroides.γ-Proteobacteria included Shewanella,Marinomonas and Alteromonas.The majority of α-Proteobacteria was Sphingomonas.The phylogenetic analysis indicated that bacteria from the sediments of station P11 and S11 had different cultivable manganese bacteria flora.All tested strains had higher resistance to Mn2+,of which Marinomonas sp.S11-S-4 had highest resistance.国家自然科学基金资助项目(40576060)~

闽江下游及河口溶解无机氮的季节分布及组成

为研究闽江下游及河口区溶解无机氮（DIN）的季节分布及组成,采集并分析了四季的表层水样。平面分布上,NO3-N不同季节有所不同;NH4-N及NO2-N不同季节分布特征基本一致,仓山区、鼓楼区附近的站位受城市污水影响而含量偏高。季节变化上,NO3-N南北段春季最高,河口段冬季最高;NH4-N南北段秋季远高于其它三个季节,河口段季节变化不大;NO2-N南北段及河口段季节变化不大。DIN组成上,南北段不同季节占比相似,DIN组成上未达到热力学平衡;河口段DIN组成季节变化不大,三态间基本达到热力学平衡。DIN[2]转化上,北段三氮之间相关性总体较弱,且与DO的相关性变化较大,三氮关系受复杂的来源、人类活动及生物化学过程影响;南段三氮之间的相关性较显著也较复杂;河口段三氮及DO之间的关系季节差异比较明显。此外,闽江下游及河口DIN年际增高及超标现象较严重。国家自然科学基金(41376050

聚乳酸膜仿生超疏水表面的构建及粘附力调控

超疏水膜,因其表面对水超强的抗浸润性,近年来在自清洁、微流体系统和膜蒸馏、油/水分离等特殊分离过程等方面发挥独特作用。相较于其它制备方法,相分离法制备超疏水膜具有结构可控,重复性好,可大规模制备以及成本可控等优势。目前超疏水膜表面的构造多基于膜表面化学组成以及膜表面微纳结构两大因素。对于聚乳酸膜,在相转化过程中的膜表面结晶演变行为对于膜表面微纳结构、表面化学组成以及表面的疏水性具有重要影响。本论文以偏亲水性的聚乳酸(PLA)作为膜材料,系统研究了相转化过程中,聚乳酸的结晶对膜表面化学组成、微纳结构及形貌、疏水性、粘附力以及分离性能的影响规律。具体研究内容和结果如下:(1)基于立构复合晶构建具有“花瓣效应”的聚乳酸膜表面。研究了PLLA/PDLA的立构复合晶在相转化过程中的结构演变对膜表面微结构的影响。PLLA/PDLA立构复合晶从溶剂中沉析出时形成微球结构,所得膜的底表面生长出与玫瑰花瓣表面类似的微观结构,即微米级的球形结构,微球表面布满纳米级的褶皱或凹槽。这种具备多级微纳结构的粗糙表面表现出准超疏水性,且对水滴的粘附力极高。通过调整初生膜的厚度,可以改变微球结构的密度和间隙,对水滴粘附力在132μN~74μN之间。(2)含氟烯烃原位聚合调控聚乳酸膜表面形貌与粘附力。结果表明,将全氟癸烯(PFD)在PLLA/PDLA溶液中原位聚合,固化成膜时聚合后的PFD参与到相转化过程中,对同质晶和立构复合晶均起到一定程度的抑制作用,这使得膜表面的微纳结构从花蕾状的紧致微球演变为盛开的花朵状的疏松微球。膜的孔隙率、比表面积、平均粗糙度、接触角、滚动角和表面粘附力均随着PFD添加量的改变而变化。所得到的超疏水、低粘附力的聚乳酸膜可用于油溶性药物的缓释过程。(3)多臂聚乳酸协同构建表面孔洞结构的超疏水聚乳酸膜。为进一步理解添加剂对PLLA/PDLA结晶行为和膜微观形貌的作用规律,首先通过多元醇引发丙交酯开环聚合合成平均臂长分别为20、30、50的三臂和五臂聚乳酸,然后将不同臂数与臂长的六种多臂聚乳酸作为添加剂与PLLA/PDLA溶液混合。结果表明,多臂聚乳酸会抑制立构复合晶的结晶行为,促进α晶的生成率。α晶的晶粒结构为堆叠的片层,并集中在膜的下皮层端。堆叠的片层结构与支撑层连接稳定性差,易于被撕裂,使得支撑层指状孔暴露出来,最终得到表面分布有孔洞结构的超疏水聚乳酸膜。多臂聚乳酸的臂数和臂长会影响表面孔洞结构的大小和密度。(4)异丙醇协同相分离构建左旋聚乳酸膜超疏水表面。以非良溶剂异丙醇作为添加剂,与PLLA溶液共混。异丙醇易于挥发,破坏了铸膜液的相态平衡,导致部分PLLA先固化并成为晶核,固化过程中促进了PLLA分子链的结晶行为,固化后膜底表面布满微球结构,微球表面为纳米级针状结构,针状结构的顶部还有纳米级微球结构。这种结构与海胆的外观极为相似,所得PLLA膜表面表现出超疏水、超低粘附力的自清洁性能。通过以上四部分研究内容,提出了一系列可简便高效地制备超疏水聚乳酸膜的新方法,并对相转化过程中如何控制微纳结构形貌进而实现膜表面粘附力调控进行了系统研究

一种抗凝血聚乳酸血液透析膜的制备方法

本发明公开一种抗凝血聚乳酸血液透析膜的制备方法。目前临床广泛应用的是醋酸纤维素膜和聚砜膜。聚乳酸具有良好的成膜性，但聚乳酸偏疏水性，而与血液接触的材料往往需具有良好的亲水性，可减少蛋白质在材料表面吸附、减少血小板的聚集。本发明方法首先通过一步法制备具有环氧基团的聚乳酸中空纤维膜，然后将聚乳酸中空纤维膜进行二胺活化，最后在活化的聚乳酸中空纤维膜表面引入肝素，得到抗凝血聚乳酸血液透析膜。本发明采用聚乳酸为透析膜材料，运用干/湿溶液纺丝法制备新型透析膜，通过带双键和环氧基团单体的原位聚合，向聚乳酸基体中引入高反应活性的基团，在后续的二胺接枝、肝素固定过程中反应条件温和，是一种方便易行的改性方法

一种聚乳酸中空纤维透析膜的制备方法

本发明涉及一种聚乳酸中空纤维透析膜的制备方法。现有透析膜材料生物相容性差，易造成环境污染。该方法将聚乳酸、致孔剂、增韧剂和无机填料加入溶剂，40～120℃搅拌8～30小时，得到纺丝液，然后脱泡；将脱泡后的纺丝液和芯液分别通过喷丝头的外、内通道并挤出成型，得到初生纤维；初生纤维经过0～50厘米的空气间隙，进入凝固浴固化，形成初生聚乳酸中空纤维膜；初生聚乳酸中空纤维膜由卷绕机1～30m/min进行收集，得到聚乳酸中空纤维膜，最后将膜浸泡在20～45℃循环去离子水6～48小时，取出后晾干。本发明方法污染少且节约能源，制备的透析膜生物相容性好、蛋白吸附量少、对尿毒性物质的清除效果好，且可生物降解

一种在聚乳酸血透膜表面固定肝素的方法

本发明公开一种在聚乳酸血透膜表面固定肝素的方法。聚乳酸具有良好的生物相容性，但聚乳酸有一定疏水性，而血液透析膜材料往往要求有一定亲水性，这样可减少对蛋白质和血细胞的吸附，避免凝血，所以需对其进行亲水改性。本发明方法利用多巴胺的自聚与附着行为，修饰聚乳酸膜的表面，进一步与肝素反应，在膜表面共价固定肝素，制得亲水性好且具有抗凝血作用的聚乳酸中空纤维血液透析膜。本发明利用多巴胺极易氧化、自聚、交联粘附的特性，使得肝素能够大量固定在膜材料的表面。制备出的聚乳酸中空纤维膜具有较好的亲水性，生物相容性好，对蛋白质和血小板的吸附少，不易引起溶血，比已有的改性方法条件温和，效果明显

一种基于立构复合晶构建聚乳酸膜超疏水界面的制备方法

本发明涉及一种基于立构复合晶构建聚乳酸膜超疏水界面的制备方法。超疏水表面在实际生活中具有广泛的用途。对液滴粘附力极低的超疏水表面具有自清洁功能，比如荷叶的表面；对液滴粘附力极强的超疏水表面往往用于微量液滴的运输，比如玫瑰花瓣的表面。材料表面的化学成分和粗糙度是影响其界面浸润性能的关键因素。对于某种限定的材料，通常通过在表面构建多尺度微纳结构的方式来提高其疏水性。本发明利用左旋聚乳酸与右旋聚乳酸可以形成立构复合晶，溶剂诱导相转化的过程中形成微米级圆球和纳米级凹槽的现象，在聚乳酸膜表面构建多尺度微纳结构，从而得到超疏水的、粘附力可控的聚乳酸膜界面

一种通过双官能团单体原位聚合调控聚乳酸膜微孔结构的方法

本发明公布了一种通过原位聚合的方法调控聚乳酸多孔膜微孔结构的方法。本发明方法首先将聚乳酸溶解在有机溶剂中，充分溶解后制成成膜前驱体溶液，在氮气保护下将双官能团单体和引发剂加入成膜前驱体溶液中进行原位聚合，反应结束后静置脱泡得到铸膜液。将铸膜液浇注到玻璃板上，得到初生膜，随后立即转移到去离子水浴中，浸没一定时间后得到成型的聚乳酸膜。通过控制原位聚合的时间可以实现聚乳酸膜支撑层结构逐渐由指状大孔结构向完全的互穿网络结构转变，具有高通量、高效选择性透过和较好的亲水性，适合作为血液透析膜，用于分离中分子量尿毒性溶质，同时保留大分子蛋白

闽江下游及河口沉积物总碳的地球化学特征

分析了闽江下游及河口区的表层水质、悬浮物和沉积物样品,探讨了沉积物总碳的地球化学特征和影响因素,及与其他河流的异同.结果表明,对于相同站位,夏季沉积物总碳占比平均为1.74%,略高于秋季的1.70%,两者差异不明显.研究区沉积物总碳占比为1.21%~4.84%,平均为1.82%,从水口水库至福州市区河段,其含量逐渐升高,在北港达到最高值,而后由河口向外海逐渐降低,呈现\"低-高-低\"的分布特征.秋季悬浮物含量和化学需氧量(COD)高值区范围大于夏季,且含量也更高.研究区悬浮物含量、COD、颗粒态总碳均呈现先升后降的分布特征,悬浮物中总碳的含量则呈现从库区经河口向外海减少的趋势.沉积物总碳与悬浮物总碳、悬浮物含量、COD总体显著相关,悬浮物的沉降-再悬浮-再沉降过程是影响沉积物总碳分布的重要因素;人类活动产生的污水、农田和畜禽水产养殖废物是有机物的主要来源.闽江口沉积物总碳含量低于黄河、长江,而与其他中小型河口相近,处于国内河口较低水平,这与流域内源岩特性、有机物输入量以及沉积物粒度等相关.北港段沉积物总碳含量显著高于其他河流,有机污染较为严重,将成为影响水体水质的潜在因素.国家自然科学基金资助项目(41376050