土壤生物工程范文

2022-06-01

第一篇:土壤生物工程范文

土壤,生物实习报告

浅析农业耕作对土壤环境 的影响

姓名孙国森

学号2050803028 院系资环学院 班级地理科学 指导教师宋保平

2017年 6 月 8 日

浅析农业耕作对土壤环境的影响

摘要:土壤是人类进行农业生产的重要物质基础,地球上凡是人群居住的地方,绝大多数都要在其上面从事垦殖活动。土壤一旦经过农耕,它原来的性状或多或少就会受其影响而发生变化,这种变化或许是好的或许是有害的,但这种影响会越来越明显,最终有的将演变成与原来土壤完全不同的新类型。

我国是世界上比较古老的国家,自古以农立国,有着悠久的农耕历史。早在

七、八千年前我们祖先就在这块神州大地上从事农业生产活动。为了民族的生存和发展,为了获得衣食生活之源,世世代代进行着艰苦卓绝的劳动,给土地以深刻影响,使不少土壤发生了显著的变化。截至2015年末,全国耕地面积为20.25亿亩。我国也成为国际土壤类型中人工耕作土壤分布最多的国家。

关键词:农业耕作、土层、水稻土、有机质、肥力

一、 耕作对土壤的主要影响

农业耕作活动给土壤的影响是多方面的,但主要反映在剖面的形态变化和理化特性变化两个方面。

耕作土壤剖面是从地面垂直向下的耕作土壤纵断面。一般具有耕作层(表土层、熟化层)、犁底层(亚表土层)、生土层(心土层)、死土层(底土层)。剖面构造的层次组合随耕作情况不断变化,某一种耕作土壤不一定同时具有上述全部层次。耕作层浅薄的,表土之下就是犁底层或心土层。水田土壤的耕作部分为淹育层(即表土层),以下是犁底层与潴育层(即心土层);地下水位较高的可以出现潜育层。

剖面的形态变化,表现最突出的是土壤原来较紧实的表层土,经过农耕生产之后,即为较疏松的耕作层所代替;其下亚表土则受机具耕作的压力影响,变为较紧实的犁底层。其次是土壤的颜色逐渐由暗变淡,或者由淡变暗。前一种情况,主要是在旱作和不注意施用肥料的粗放耕作条件下发生。由于农田养分得不到补偿,作物常年耗损吸取的结果,致使土壤上部原来含有机质较多的暗色土层逐渐变薄和变淡。后者则是在注意施肥、浇灌、精耕细作、培肥土壤条件下发生。由于养分能够及时得到补偿和灌水下渗渍染的结果,熟化土层就不断增厚,剖面下部原来含有机质较少的淡色土层,颜色也就逐渐变暗起来。

剖面理化特性的变化与上述剖面的形态变化密切相关联。凡熟化土层不断增厚的土壤,其理化特性大都朝着良性循环方向变化。如土壤的盐基不断得到恢复,酸碱度逐渐得到中和,通透性能日趋良好,有效肥力逐步提高,作物产量高而且稳定等等。而耕作粗放使暗色土层不断变淡和变薄的耕地则完全相反,理化特性常常是朝着恶性循环方向变化。如耕层日趋板

浅析农业耕作对土壤环境的影响

结僵硬,通透性能日益减弱,酸碱度不断增大,有效肥力迅速下降,作物单产低而不稳等等。这些变化发展下去,势必导致原来土壤向着各自不同的方向演变。

二、耕作影响土壤演变的规律

从我国耕作土壤发展的历史来看,农耕生产影响土壤向着何种方向演变,主要以垦殖农用的不同耕作方式为转移。其规律表现为下列三种不同演变图。

1.垂直向下演变式这是农业耕作影响土壤演变最常见的图式。即土壤的演变从表土开始、然后逐渐向土体下部延伸,经过心土至底土,直至原土全剖面的性状都发生明显变化。这种演变,一般不是耕种几年就能达到的,而是需要经过相当长的时间,譬如

二、三百年,甚至

五、六百年。当然也与土壤本身原来的属性是否容易改变,以及人为耕作措施的强度大小有密切关系。一般来说,在耕作管理措施相同的条件下,土壤属性易改变的,其演变的进度较快。如剖面的质地较轻,而且比较均一,同时又无其他障碍土层的土壤,需要的年限就相对较短,反之演变的进度慢,需要的年限相对就要长些,如具有碱化层和质地较粘重的土壤,就是如此。在土壤类型相同的条件下,耕作管理措施强度大的,土壤的演变进度就较快,反之就较慢。如深耕结合施用有机肥,耕得深的,施得多的,比耕得浅的,施得少的土壤演变的进度就会快得多。水旱轮作的比单独旱作的又要快得多;水田又比水旱轮作的快得多。这主要是由于灌水容易将土壤上部的各种物质向下部渗透淋溶,从而促进土壤演变速度加快。

2.叠加向上演变式这是农业耕作影响土壤演变比较特殊的图式。即土壤的变化先从表土层开始,然后就在其上叠加客土物质,致使耕作层向上方逐渐增厚,长年累积,老耕作层就被埋在下面,最后成为叠加演变新土壤类型的底土。这种演变,与原土本身的属性关系不 大,主要受人为耕作管理措施的强度和客土物质来源数量多少的影响。如施用土粪和进行灌淤,施得多的,叠加演变的进度就快,反之则慢;灌溉水源中含泥沙量多的,灌淤后叠加演变的进度就快,反之则慢;在泥沙含量相同的灌水中,灌淤次数多的,比灌淤次数少的叠加 演变进度相对也要快一些等等。

3.逐层侵蚀演变式这是农业耕作影响土壤演变最不好的图式。即土壤的演变从表土开始后,其耕作层就常常遭到降水冲刷的危害,年复一年,至剖面发生土层完全被侵蚀掉。严重者地面光秃,基岩裸露,完全失去农用价值。这种演变,主要出现在不注意修建水平梯田 的坡耕地上。坡度大,降水强度也大,田面产生的冲刷作用愈大,土壤逐层侵蚀演变的进度就比较快,反之就比较慢。除了上述三种主要演变规律外,在我国还有一部分耕地出现自下而上演变的状况。这种

浅析农业耕作对土壤环境的影响

状况,大多发生在北方干旱、半干旱平原地下水含盐量稍高的农区。由于灌溉不当,使田间地下水位上升到临界深度以上,引起盐分沿土壤毛管水由下向剖面上部聚积,导致土壤向盐渍化方向演变。这种演变比较单一,主要受盐分的运行影响。地下水的矿化度愈高,地面蒸 发强度愈大,土壤垂直向上演变的进度愈快,反之则比较慢。

三、由农业耕作产生的独立型土壤

长久的农业耕作带来的土壤性质的变化,由常见土壤转变为一个独立的土壤类型,这个过程积极漫长,但在中国这个农业大国却随处可见。水稻土、灌淤土、灌漠土„这些土壤可分为水耕人为土和旱作人为土。

1、 水耕人为土的土壤水分状况受人为调节,植稻期间,土壤水分大多情况下处于饱和状态;非植稻季节,土壤通透性能得到明显改善。土壤温度较旱地土壤均衡。长期淹水和土壤温度趋于平稳、变化幅度小,使不同地区气候差异的影响大为减小;而土壤淹水耕种,其发育脱离了原有轨道,随耕种时间加长,认为影响加强而母土影响逐渐减弱,其成土过程具有很强的人为特征。其次,修筑梯田扰动了原有土壤层次,围垦海涂会进行人工排水和堆垫。水耕人为土堆垫的另外一个重要原因是灌溉水带来的淤泥。施肥、平田、翻耕、黏闭、移栽、间隙排水和复水等栽培管理措施也对土壤产生了明显的影响。可以看出,水耕土的成土条件在一定程度上已经超过或改变了自然成土因素的影响和控制,而人为活动也极大地改变了土壤的发生发育过程

2、 旱耕人为土的成土条件受生物气候、物质来源、灌溉作用、农业利用和下垫母土等因素影响较大,不同土类成土条件有较大差异。灌淤旱耕人为土分布于干旱区,水热不同步,在生物生长季节降水量较少,主要靠引水灌溉。灌溉水中的悬浮泥沙以及人工施用的“土粪”是土壤物质的来源之一,对灌淤旱耕人为土的形成起重要作用。土垫旱耕人为土是人类长期施用土粪堆垫并进行耕作熟化作用的结果,同时也伴随着各种自然现象的作用。泥垫旱耕人为土多发育于热性温度状况和潮湿士壤水分条件下,成土物质主要是三角洲或江湖沉积物,主要以栽培作物为主,其作物种类随社会需求而改变。例如,珠江三角洲地区的桑基鱼塘、果基鱼塘、蔗基鱼塘、草基鱼塘等种植模式的“塘基”均为泥垫土。肥熟旱耕人为土通常是在已经耕作熟化的粮田土壤上,经过长期栽培蔬菜形成的,其成土特点与大量施用畜禽粪便、生活垃圾及污泥污水等有机肥相联系

四、农业耕作对土壤影响的具体方面

1、对土壤肥力影响。土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养条件和环境条件的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映,是土地生产力的基础.耕种土地,只种不养,土

浅析农业耕作对土壤环境的影响

壤有机质会迅速下降,肥力降低。不过,不同的耕作方式对土壤影响大不相同。旱地耕作施用有机肥,无机肥等,秸杆还田、绿肥、化肥等的使用能够有效增加土壤有机质和植物生长所需的微量元素。同时,长期使用有机肥或化肥,能够提高土壤腐殖质的含量,增强土壤肥力。水稻土由于其成土的特殊环境,有机质含量高,在表层较为明显,形成了松软的耕作熟化层。

2、对土壤元素的影响。农业耕作过程中,会不可避免的使用有机肥、无机肥等,在一定程度上增加土壤元素含量,同时会改良一定的土壤环境,因为生物在土壤形成中会有选择的吸收它所需要的营养元素,并在土壤是富集,有利于土壤养分的积累.还可以改善土壤结构。

3、对土壤酸碱度影响。我国土壤pH大多在4.5~8.5范围内,由南向北pH值递增,长江以南的土壤多为酸性和强酸性,长江以北的土壤多为中性或碱性,如华北、西北的土壤大多含CaCO3,PH值一般在7.5~8.5之间,少数强碱性土壤的pH值高达10.5。在正常范围内,植物对土壤酸碱性敏感的原因,影响各种元素对植物的有效性,除了种植适宜生长的作物,还要采取一些措施如撒生石灰等方法中和土壤,使之更利于农作物生长。另外一些不合理的耕作方式会导致土壤酸碱度变化,例如,不合理灌溉导致的土壤盐渍化,形成盐碱地。

4、所导致的危害。①破坏土壤结构。在耕地上使用耕作以及使用化肥农药会破坏土壤的结构、导致腐殖土和上层土的下降、残杀土壤中的有机生物、破坏土壤中的生态平衡和导致有机物的失调和流失。②过度使用化肥使土壤酸化以及有毒有害物质的累积土壤酸化还能溶解土壤中的一些营养物质,在降雨和灌溉的作用下,向下渗透补给地下水,使得营养成分流失,造成土壤贫瘠化,影响作物的生长。③过度开垦耕地以及不合理耕种制度使上层土的流失,导致土地的沙化。西北地区开垦牧场,使草场退化,固土能力下降,风沙增多;南方山地开垦砍伐植被,水土流失严重。

五、结论

农业对土壤的影响是长期的、多方面的。从短期来看,农业改变的是土壤的利用方式,是种树、还是耕作。从长期来看,农业改变的是土壤的性质的变化,从剖面来看,形态以及理化性质发生根本性的变化。同时农业对土壤带来的影响也是双方面的,不要仅看到土壤对农业产量的贡献,还要关注我们在生产过程中对土壤造成的难以逆转的污染与破坏。未来我们要利用技术修复被污染破坏的土壤,使农业与土壤形成一个可持续的、循环的关系。

浅析农业耕作对土壤环境的影响

参考文献

※《农业耕作对土壤的影响及其演变》蔡凤歧

※《耕作措施对土壤物理性状的影响》张海林、秦耀东、朱文珊 ※《中国土壤分类系统》龚子同 ※《中国水稻土》李庆逵

※《土壤地理学》海春兴、陈健飞

※《长期施肥对作物产量和土壤肥力的影响》吕树鸣、霍兴祥、罗皓

第二篇:地质钻探及土壤试验工程合同

工程编号:_________合约编号:__________________(以下简称甲方)将_________处地质钻探及土壤试验工程交由_________(以下简称乙方)承办经双方同意订立合约如下:第一条 工程地点:请参阅工程图说。第二条 工程范围:详图样说明书。第三条 合约总价:全部工程总价_________元整,详细表附后,工程结算总价按照实做数量结算计算之。(合约附件另有规定者除外)。第四条 付款方式:

一、本工程无预付款,亦不按物价指数增减率调整,俟全部完工提出试验报告,经本处第一科审查合格后一次付清。(如需分批完成,得将已完成部分先付价款百分之八十)。

二、乙方应依照上项付款办法,按实以书面申请估验计价,而后由甲方核实给付之。乙方于支领工程款时所用之印鉴,应与本合约所附印鉴相符。

三、全部工程完成,经正式验收合格后,除有特殊事由外,应于七日内发给结算验收证明书,并依规定程序付清尾款。

四、估验计价均应按期办理,不得申请弃权或延期办理。

五、施工期间如物价发生变动时,应按投标须知所附按物价指数增减率调整工程费计算方式办理。

六、变更设计作业程序依本府所属各机关营缮工程施工验收作业程序八之规定办理。如因变更设计增加工程数量或项目应俟甲方完成法定程序后始得估验,其新增项目在议定单价前按甲方拟定单价之八成计价。第五条 工程期限:

一、开工期限:乙方应于决标后五日内正式开工。

二、完工期限:全部工程限于开工之日起五十日历日完工。如遇障碍因素或变更设计致无法全面施工,应依_________市政府所属各机关营缮工程因障碍因素无法全面施工工期计算作业规定办理。

三、因故延期:如因天灾人祸确为人力所不能抗拒,致需延长完工日期时,乙方得申请甲方核定延期日数。

四、工程开工、停工、复工、完工,乙方均应于当日以书面报告甲方。并以甲方核定之结果为计算工期之依据、乙方不为报告者,甲方得径为核定后以书面通知乙方,乙方不得异议。

五、甲方所核定相关工期事项,乙方均同意遵守,不得异议,亦不得因此提出赔偿损失或停工结算等要求。第六条 工程变更:甲方对本工程有随时变更计画及增减工程数量之权(工程变更设计时,依本府有关规定办理),乙方不得异议。对于增减数量,双方参照本合约所订单价计算增减之。有新增工程项目时,得由双方协议合理单价,但不得以新增项目单价未议妥而停工。新增项目如含有合约既有单价,其单价得按物指数增减率调整工程费计算方式调整之。如因甲方变更计画,乙方须废弃已完工程之一部分或已到场之合格材料,由甲方核实验收后,参照本合约所订单价或订约时料价或新议订单价并按物价指数增减率调整工程费计算方式计给之。但已进场材料以实际施工进度需要并经检验合格为限,若因保管不当影响品质之部分不予计给。第七条 工程图说:所有本工程之图样施工说明书及本合约有关附件等,其优先级依序为开标记录补充规定、特定条款、技术规范、合约图说、工程详细表,及一般规定或一般规范。第八条 工程监督:甲方所派主持工程之工程司,有监督工程及指示乙方之权。甲方工程司如发现乙方工人技能低劣,或不听指挥,得随时通知乙

,乙方应于工作地点依照道路交通标志、标线、号志设置规则,及本府有关规定设立显明之标志,以策安全。

三、建筑物施工场所,除应于基地四周利用密闭式之钢铁或金属板、木板、夹板、铝板等材料设置围篱,鹰架外部分应加铁丝网,并以帆布围护,以防止物料向下飞散或坠落,并应设置行人安全走廊及消防设备。

四、对于工地附近人民生命、身体及财产之安全必须预为防范,如因疏忽致生伤亡或其它损害,概由乙方负责。

五、承造人应依规定投保营造综合保险、第三人意外责任险及邻近房屋倒塌龟裂责任险。(依补充说明规定办理。)第十七条 工程保管:

一、在工程未经正式验收相符以前,所有已完成工程及到场材料,包括甲方供给及乙方自备经甲方估验计价者,均由乙方负责保管,如有损坏缺少,应由乙方负担。

二、在工程未经验收前,如甲方因需要使用时,乙方不得拒绝。但必须由甲乙双方会同维护单位协商认定双方之权利与义务后,由甲方行接管使用。如有损害应由协商之义务人修复之。第十八条 灾害保险:

一、工程由开工日起至验收合格日止乙方需投保营造保险。

二、在验收前遭遇台风、地震、豪雨、洪水等不可抗力之天然灾害时,乙应于灾害发生后二十四小时内报请甲方派员会同勘查属实,并取具证明后,得按实需工作时间延长工期。

三、除因天灾导致之路面淤泥积水等之灾害,妨碍公共安全市容观瞻、及民众权益而急需回复原状者,得由甲方依照_________市政府防救天然灾害紧急抢救工程授权处理要点,报请有关单位会勘后,依规定处理外,凡涉及承包工程之损失部分仍应由承包商负责。

四、因甲方因素导致工程延期,得依原付保费比例加价办理。第十九条 工程查验:

一、工程于施工中或验收时,甲方查验人员认为有必要开挖或拆除一部分工程以作检验时,乙方不得推诿,并应于事后负责免费修复。如发现乙方使用之材料与规定不符时,可拆抽换者(不影响其他构迼物),乙方应即抽换,不得要求以扣款处理,或延长工期,其所需时间一并列入工期检讨。如不妨碍安全、美观及使用需求,经由甲方检讨可不必拆换或拆换确有困难,必须以扣款方式处理时,除合约另有规定如混凝土及沥青混凝土外,应按合约单价比例(尺寸不合规定时)、或工料差额(工料不合规定时)之六倍扣减,并于甲方完成报备手续后办理。

二、工程全部完竣,经初验合格后,由甲方派员验收,并报请上级机关监验。凡验收所需工人、工具及梯架等,概由乙方供给之。甲方验收时,如发现工程与规定不符,乙方应在甲方指定期限内修改完妥或依第一款之规定处理完妥,逾期尚未修改或处理完妥,除应参照第二十条之规定赔偿逾期损失外,甲方并得动用乙方未领工程款或保证金(含履约保证金及差额保证金)予以改善,如有不敷,由乙方或保证人补足之。

三、全部工程完工之初验及正式验收之复验,以一次为限,乙方应在甲方指定期限内修改完善。否则自复验之次日起计算至再验收合格之日止均以逾期论处,每日罚款按结算总价千分之一计算,乙方不得异议。

四、乙方及其专业技师应负地质钻探之调查、钻孔取样、记录、鉴定分析及相关作业之责任,并应于报告书上由技师本人署名并加盖

定项目并已实际执行之准备工作费。(如测量放样、钻探、细部设计等)不得超过合约单项之金额。3.工棚及租金费得依合约单项范围之金额比例折算。4.工地现场水电费得按实付金额。5.工地现场看管劳工费,最多二员,六个月之基本工资为限。6.工程施工进度必需预先定制特殊材料经事先向甲方报备有案并经会同检验合格者得依厂商订购成本收购,但不得超过合约该项材料费之金额。一般购置材料则由乙方自理。

(二)工程开工后:1.合约规定之准备工作费工棚租金、工地水电费及工程安全设施得依合约单价比例估验计价。2.已完工工程依合约规定估验计价。3.进场材料费(以实际施工进度需要,并经检验合格为限,若因保管不当影响品质之部分不予计给)。4.工程停工期间经甲方认定必要之现场待命人员工资(最多五人以承商公司之员工为限)按合约技术及一般劳力工资计付。5.停工期间乙方亦应按日填报日报表,并于每周未,每月底将影响部分以书面报工程司备查。

四、乙方如领有预付款者,应即将未扣还金额,并加中央银行基金存款一个月利率之利息,一并退还甲方。第二十五条 乙方未依第十四条至第十六条规定及甲方指示办理,以维持交通及排水、维护环境清洁及公共安全时,甲方得径行动用乙方未领工程款或保证金改善,乙方不得异议。第二十六条 合约时效:本合约及其附件自签订之日起生效,至全部工程完竣验收保固期满之日失效。第二十七条 合约份数及附件:本合约正本二份,双方各执一份,副本_________份,由甲方分别陈转备用,如有误缮,以正本为准。本合约附件,计保证书_________份、领款印鉴_________份、投标须知_________份、投标比价纪录表_________份、标单详细表_________份、单价分析表_________份、供给材料表_________份、施工说明书_________份、图样_________份计_________张。甲方(盖章):_________乙方(盖章):_________法定代表人(签字):_________法定代表人(签字):__________________年____月____日_________年____月____日签订地点:_________签订地点:_________

第三篇:微生物修复土壤多环芳烃污染综述

——环科1201刘一童

摘要:多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性质的持久性污染物,主要来源于煤、石油、木材、烟草等有机物的不完全燃烧产生的挥发性碳氢化合物,易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质,化学结构稳定,能长期存在于自然环境中,给人类健康和生态环境带来很大的危害。目前,中国土壤多环芳烃污染严重,因此急需寻找有效的方法进行治理。在众多的治理方法中,微生物修复技术因其成本低、高效、污染小等优点而成为研究热点。本文对一些微生物降解多环芳烃的机制进行了综述,讨论了影响微生物修复过程的因素,列举了常见的微生物修复相关技术,展望了今后的研究趋势。 关键词:微生物修复;多环芳烃;土壤污染

多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物,包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon,简称PAHs。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷,常见的多环芳烃具有致癌作用的多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃,由于苯并(a)芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故常以苯并(a)芘作为多环芳烃的代表,它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。中国是一个PAHs污染特别严重的一个国家,也是PAHs排放量大的国家。据估计,中国PAHs的年排放量超过了25000t,城市平均排放密度为158kg/km2,

1 局部农村地区排放密度高达479 kg/km2。由于长期存在PAHs的高排放量,因而环境中的PAHs含量也在不断上升。PAHs对人类以及动植物具有强大的伤害作用,因此,如何降解环境中的PAHs,减少环境风险,已经越来越受到人们的重视。 1 降解多环芳烃的微生物

微生物降解是一种可以将高毒、结构复杂的有机物转变为低毒或无毒、结构简单的化合物的污染修复技术,并具有高效、低成本、污染少等优点。微生物降解成为最主要的多环芳烃污染土壤的修复技术。降解多环芳烃的微生物主要为细菌和真菌。

自然界中具有PAHs降解能力的细菌众多,对PAHs的迁移和转化具有重要的贡献,如芽孢杆菌、分支杆菌属、假单胞菌属等。研究美国伊利湖中PAHs的生物降解时发现,分支杆菌在伊利湖中的分布甚广,且对PAHs的自然衰减和循环起着重要作用。从印度某地受PAHs污染的土壤中分离出链霉菌,并研究其对石油和PAHs的降解,结果发现链霉菌在7d内(303K)对柴油、萘、菲去除率分别达到98.25%、99.14%、17.5%。

相较于细菌而言,真菌能降解PAHs的种类并不多,但降解高环多环芳烃方面表现突出。很多研究表明,一些丝状真菌、担子菌、白腐菌和半知菌对四环或者更高环PAHs的降解具有一定的优势。其中白腐菌可分泌由过氧化氢酶和漆酶等组成的胞外木质素降解酶系,形成具有高效PAHs降解体系。 2 微生物降解PAHs机理

2 2.1 好氧降解

好氧生物降解过程也称为有氧呼吸,指微生物在有氧呼吸的情况下对污染物质的降解过程,是目前最主要的生物修复技术。 好氧细菌降解多环芳烃主要是通过产生双加氧酶作用于苯环,在芳烃上加入两个氧原子,然后再经过氧化形成顺式二氢二羟基化菲,顺式二氢二羟基化菲继续脱氢形成单纯二羟基化的中间体,而后进一步代谢为邻苯二甲酸等其他中间产物,有望最终降解为水和二氧化碳。 2.2 厌氧降解

厌氧微生物可以利用硝酸盐、硫酸盐、铁、锰和二氧化碳等作为其电子受体,将有机化合物分解成更小的组分,往往以二氧化碳和甲烷作为最终产物。与好氧降解相比,PAHs的厌氧降解进程较慢。当PAHs浓度偏高时,PAHs的厌氧降解明显被抑制。

3 影响微生物修复的因素 3.1 PAHs的性质

PAHs的性质是指PAHs的可生物利用性,是影响微生物修复的重要因素之一。PAHs是憎水性物质。随着环数的增加,PAHs的憎水性增强,挥发性也减少,易吸附于固体颗粒物表面和有机腐殖质。有研究表明,PAHs吸附在土壤中的时间越久越不易被生物利用。 3.2 氧

3 无论是真菌还是细菌在好氧代谢PAHs时,氧是微生物进行好氧代谢的重要物质条件,环境中氧的含量是否充足对PAHs的好氧降解有着重要的影响。 3.3 温度

温度是土壤中微生物活性的重要影响因素,土壤中的细菌和真菌的最适生长温度为298-303K。在不同的温度条件下微生物对PAHs的降解有着明显的差异。低温条件下,微生物活性会受到抑制,致使微生物对PAHs的降解能力下降;高温条件下,酶会因结构被破坏而失去活性,微生物存活率降低,也会使微生物对PAHs的降解能力下降。而研究发现,在一定范围内,土壤中的PAHs浓度会随着温度升高而减少。 3.4 pH 土壤微生物对pH值的变化敏感,当pH降低,土壤微生物多样性降低;当pH值小于5.0时,生物活性受阻,因而微生物对PAHs的降解能力会受到周围环境pH的影响。 3.5 营养物质

碳源、氮源以及无机盐是微生物生长所必需的营养物质,然而微生物对营养物质的量要求不尽相同,给微生物提供充足的营养物质可以提高微生物修复性能。 4 展望

土壤PAHs的污染和修复一直是人们关注的热点,虽然PAHs的修复研究已取得一定的成果,但还有很多方面需要进一步深

4 入探索。例如:1)筛选或培育出具有更高PAHs降解能力的微生物,并能够对土壤中高环数PAHs实现高效去除;2)深入研究3环以上PAHs的微生物厌氧降解机制;3)分析微生物降解PAHs的最适环境因素和工艺过程参数,进行中试试验评估技术可行性,优化修复技术体系,以便将其应用到实际工程项目,提高修复效率。 5

第四篇:土壤微生物的分离培养技术实验报告

重庆大学研究生专业实验教学

实验报告书

实验课程名称: 实验指导教师: 学

院: 专业及类别: 学

号: 姓

名: 实验日期: 成

绩:

重庆大学研究生院制

一、实验目的

1、了解分离与纯化微生物的基本原理及方法;

2、了解倒平板配制土豆培养基的方法与平板划线分离的基本操作技术;;

3、学习平板菌落计数的基本原理和方法,并掌握其基本技能;

4、初步观察来自土壤中的几类微生物的菌落形态特征,并能判断菌的类型。

二、实验原理

1、培养基的种类

培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质,用以培养、分离、鉴别、保存各种微生物或积累代谢产物。一般的培养基应包含适合微生物生长的6大营养素即水分、碳源、氮源、能源、无机盐和生长因子。培养基的种类很多,根据培养成分的不同可分为天然培养基、合成培养基与半合成培养基;根据物理状态的不同又可分为液体培养基和固体培养基。微生物的分离、纯化、记数等方面的研究常常使用的就是固体培养基。本实验就是使用的固体培养基。

已配制好的培养基必须立即灭菌,如来不及灭菌,应暂存冰箱,以防止其中微生物生长繁殖而消耗养分和改变培养基酸碱度所带来不利影响。

培养基的原材料来源十分广泛,本实验采用的原材料为土豆。

2、接种方法与无菌接种

将微生物的培养物或含有微生物的样品移植到培养基上的操作技术称之为接种。接种是微生物实验及科学研究中的一项最基本的操作技术。 接种的关键是要严格的进行无菌操作。微生物的接种方法很多,划线接种、三点接种、穿刺接种、混浇接种与涂布接种是几种常用的接种方法。

划线接种是最常用的接种方法,即在固体培养基表面作来回直线形的移动,就可以达到接种的目的。常用的接种工具为接种环、针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。 三点接种是把少量的微生物接种在平板表面,成等边三角形的三点,让它各自独立形成菌落后,来观察研究它们的形态。研究霉菌形态时就常用此法。

穿刺接种是用针蘸取少量的菌种,沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺。该法常用于厌氧菌种的保藏或微生物的动力研究。

混浇接种是先将待接的微生物放入培养皿中再倒入冷却至45℃左右的固体培养基,迅速轻轻摇匀,这样菌液就被稀释了。待平板凝固后,置于适宜温度下培养,就可以长出单个菌落的微生物。

涂布接种是将菌液倒入平板上,再用涂布棒在表面迅速的作来回左右的涂布,让菌液均匀分布,就可以长出单个菌落的微生物。

本实验采用的是划线接种。为了防止接种时引入其它微生物,整个操作过程均需在无菌操作台上进行,还需对操作员的双手进行酒精消毒,每次划线前都需灼烧接种环,接种时才打开培养皿且不能全部打开,接种完马上关上。

三、实验器材

1、仪器

培养皿、 量筒、滴管、吸水纸、烧杯、三角瓶、酒精灯、玻璃棒、接种环、15ml离心管、试管架、镊子、电磁炉、锅、恒温培养箱、高温灭菌锅、无菌操作台、酒精灯、天平、滤纸等。

2、材料

土豆、琼脂、蒸馏水、酒精、土壤样品

四、实验步骤

1、土壤稀释液的配制

① 在菜地用九点取样法取适量土壤样品,具体操作为:在菜地选取九个取样点,在每个取样点取相同量的表层土壤(10cm左右),然后将其混合均匀;

② 称取1g土壤样品与99ml蒸馏水,将其配制成100ml的土壤溶液; ③ 用移液管取9ml蒸馏水于15ml离心管中,再用移液枪取1ml前一步已配制的土壤溶液于离心管中,摇匀,即为10-3的土壤溶液;

④ 重复前一步,将土壤溶液稀释为10-

4、10-

5、10-

6、10-

7、10-8一系列稀释液。

2、土豆培养基的制备

① 用天平称取200g土豆,清洗干净后去皮切丁;

② 用量筒量取1000ml蒸馏水与电磁炉锅中,再加入已准备好的土豆,将其煮烂;

③ 从锅中取出已煮烂的土豆,用纱布过滤,滤液待用; ④ 称取20g琼脂与滤液中,再用蒸馏水定容至1000ml;

⑤ 在制备好的滤液中加入0.1ml菌液,然后放入高温灭菌锅中,在121℃下灭菌20min;

⑥ 取出已灭菌的土豆培养基,待其熔化后冷却至60℃,倒入每付平板约15-20ml,待其凝固后便可使用。

3、微生物的接种与分离

① 将接种需要的所有器材均放置于无菌操作台上;

② 用浸泡在酒精里棉花给双手灭菌,点燃酒精灯,右手拿接种环,左手拿培养基;

③ 将接种环放在火焰上烧灼,待其冷却后在10-6土壤稀释液中蘸取少量液体,打开培养基的一部分,采用划线接种,使之形成单菌落,一共划线3-4次,每划线一次就需在火焰上烧灼一次;

④ 重复上步,接种10-

7、10-8的土壤稀释液的微生物;

⑤ 接种完的培养基放在恒温培养箱中倒置培养48h,取出观察。

五、结果与思考

1、实验结果

图1 实验结果如图1所示。由图1可知,采用划线接种土壤微生物的培养皿里有单菌落出现,这说明划线接种能达到分离培养的目的。

学习过微生物这门课程的同学都知道,真菌的菌落较大且疏松,菌丝细长,呈绒毛状、蜘蛛网状、棉絮状,无固定大小,多有光泽,不易挑,孢子会呈现红色、褐色、绿色、黑色、黄色等不同的颜色;细菌的菌落较小,形状表面或光滑黏稠,或粗糙干燥,易挑起,多为白色。由此可知土壤里既含有真菌又含有细菌。

2、思考题

⑴在平板划线法中,为什么每次都需要将接种环上的剩余物烧掉?

答:这么做的主要目的是杀死上次划线后接种环上残留的菌种,以使下次划线的菌种直接来自于上次划线的末端,使每次划线菌种数目减少,从而达到分离菌株的目的。

⑵为什么要把培养皿倒置培养?

答:①操作时培养皿盖上可能粘有水珠或者细菌,倒着培养可以避免培养皿盖上的水珠或者微生物落在培养皿上;

②培养过程中,细菌在代谢繁殖过程中会产生一些有害于细菌生长繁殖的代谢物,释放热量及有水排出,如果不倒着培养会有水珠滴落到培养基中,影响菌落的生长; ③如果培养目标是收集细菌代谢物,而且代谢物易溶于水,倒着培养可能会方便收集。

六、实验总结 我本科所学专业是材料科学与工程,本次实验是我高中后第一次接触微生物方面的知识。在本次实验课里,段老师先给我们详细讲解了微生物分离培养方面的许多理论知识,然后才进入了理论环节。在实验操作过程中段老师一直在我们旁边观察我们的实验操作过程,一旦出现错误,会立即指出并耐心的给我们讲解应该怎么做,我担心自己从来没做过微生物培养方面的实验会做不好,段老师还一直在旁边鼓励我,并给我讲解了许多微生物分离培养方面的知识,最后我独立完成了本次实验。此次实验课,我真的是受益匪浅,学到了许多微生物分离培养方面的知识,十分感谢段老师。

图2 如图2所示,本次微生物分离培养实验中,有些培养皿里菌落很少,只有一个,有的甚至没有。我认为出现这种情况原因可能是:划线接种时,未等接种环冷却就开始接种,微生物可能被高温杀死;在接种时,酒精灯火焰太大,进行接种操作的全过程又离酒精灯火焰很近,这也可能将微生物杀死。

第五篇:四平周边生物地理学、土壤地理学实习报告

自然地理综合野外

实习报告

姓名:*** 班级:09级1班 学号:091110*

第一节

从7月10日到7月14日,我们在校内及四平周边进行了为期五天的自然地理综合野外实习,共包括两项内容:看土壤剖面和认识植物。

四平概况:四平市位于松辽平原中部,吉林省西南部,辽、吉、蒙三省交界处,总面积1.4万平方公里,其中市区面积741平方公里,总人口332万人,市区人口60万人。四平市属北温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,年平均气温6℃左右,年均降水量为583毫米,年平均日照2702.9小时,日照充足。全市年平均风速2.8米/秒,四平市自然资源丰富,水资源总量为23.99亿立方米,其中全市多年河川径流量为12.56亿立方米,地下水资源为11.43亿立方米,土地资源比较丰富,地貌类型多样,地域差异明显。山地约占总面积的6%,丘陵占总面积的15%,平原约占总面积的79%,地势平坦,土壤肥沃,适宜生长多种农作物。有森林总面积为30.65万公顷。草地总面积14.4万公顷,其中放牧场8.92万公顷。采草场3.7万公顷。

四平市东部、南部和西部的半山区、丘陵地带,山峦起伏,草木茂盛,动植物资源丰富,种类繁多。矿产资源十分丰富,各种矿藏达37种,金属矿藏主要有金、银、铁、锰、铜、锌等,其中银持的储量全国第

一、世界第二。非金属矿藏主要有石灰石、硅灰石、大理石、彭润石、石英砂。天然气储量110多亿立方米,国民经济快速健康发展。

第二节

土壤地理

一、 丘陵上的灰棕壤

点:转山湖水库岔路口到石岭公路2000m处; 气

候:温带半湿润向湿润过渡的大陆性季风气候; 生

物:针阔混交林;

母岩和母质:主要是花岗岩,还有紫色和白色泥岩的入侵; 地

形:丘陵上的平亢地。

土壤剖面:O层枯枝落叶层,3~5cm厚;A层腐殖质层0~45cm,根系比较多,颜色是灰黑色;B层淀积层45cm~75cm,根系比较少,颜色呈灰棕色;C层母质层75cm以下,颜色呈黄褐色,无根系。

二、山前台地上的黑土

条子河九队(黑土土壤剖面)

点:四平外环路红钢到大房身乡道条子河九队路右侧100米; 气

候:温带大陆性半湿润季风气候;

物:原生植被为森林草原,现已开垦为农田; 母岩和母质:砂岩夹紫红色泥岩; 地

形:山前台地,漫岗地。

土壤剖面:主要是A-B-C构型:A层腐殖质层0~30-40cm,颜色是灰黑色,有大量根系,具有团粒状结构,土壤质地偏粘。由于地上植被是森林草原植被,所以有地上和地下部分的共同归还,因此层次比较厚;B层淀积层30-40~60-70cm,淡褐色,根系较少,块状结构;

C层母质层60-70cm以下,白色砂岩夹紫红色泥岩。该土壤剖面通体无碳酸盐反应,说明不仅可溶性的的钠盐、钾盐被淋失了,相对活跃的钙盐和镁盐也全部淋失。

巨丰砖厂(黑土土壤剖面)

点:四平外环路上的巨丰砖场; 气

候:温带大陆性半湿润季风气候;

物:原始植被为森林草原,现已开垦为农田;母岩和母质:黄土状亚粘土,呈蒜瓣状;

形:山前台地,漫岗地。

土壤剖面:主要是A-B-C构型:A层腐殖质层0~40cm,颜色是灰黑色,有少量根系,具有团粒状结构,土壤质地偏粘。由于地上植被是森林草原植被,所以有地上和地下部分的共同归还,因此层次比较厚;B层淀积层40~70cm,灰黄色,根系较少,并且含有少量的铁锰结核,块状结构;C层母质层70cm以下,淡黄色。该土壤剖面通体无碳酸盐反应,说明不仅可溶性的的钠盐、钾盐被淋失了,相对活跃的钙盐和镁盐也全部淋失。

三、平原上的黑钙土

点: 303国道四平到昌图县八面城的满家桥右侧200m; 气

候:中温带半湿润向半干旱过渡的大陆性季风气候; 生

物:原生植被是典型的草原植被,以羊草(碱草)为主,羊草叶量多,营养丰富,羊草为禾本科多年生草本植物,喜湿润的砂壤质栗钙土和黑钙土,多生于开阔的平原,起伏的低山丘陵,河滩及盐

碱地等,它的根茎穿透侵占能力很强,是很好的水土保持作物。现已开垦为农田;母岩和母质:黄土状沉积物(灰黄色亚砂土);

形:平原。

成土过程:腐殖质累积过程和钙积过程。

腐殖质累积过程:钙积土的主要特征之一是它具有暗色表层,主要是由于该地区气候夏季温暖多雨,所以草本植物夏季生长繁茂,冬季寒冷干燥,土壤冻结,微生物活动微弱,死亡的草本植物得不到充分的分解,年复一年腐殖质积累于土壤中,使土壤表层的颜色越来越黑,形成明显的暗色表层。

钙积过程:该地区由于降水不是很充足,蒸发作用又强。易溶性的钠盐、钾盐被淋洗,而钙、镁等盐类只能部分淋失,部分残留于土体中,并在土体的中下部形成一个碳酸钙和碳酸镁相对富集的钙积层。

土壤剖面:具有典型的A-B-C三层。A层腐殖质层0~50cm,颜色呈灰黑色,有大量根系,团块状结构,无碳酸盐反应;B层钙积层50cm~92cm,颜色灰黄色,有少量根系,有碳酸盐反应,说明该层有碳酸盐的累积,土壤属比较紧实的块状结构;C层母质层92cm以下,黄土状亚砂土。

黑钙土有明显的钙积层,而黑土(巨丰砖厂的黑头通体无碳酸盐反应)没有钙积层,这也是黑钙土和黑土之间比较明显的区别之一。

四、森林土壤与草原土壤的对比

森林土壤和草原土壤腐殖质分布情况比较:木本植物和草本植物相对于土壤中腐殖质的累积作用是不同的,也就是说森林土壤和草原

土壤腐殖质的含量在土壤剖面中的分布情况是不同的。木本植物主要是依靠地表凋落物归还,即枯枝落叶归还,而草本植物是地表凋落物和地下根系共同归还。森林土壤中腐殖质主要是以枯枝落叶的方式归还于土壤表层,土壤腐殖质层深度锐减,即土壤腐殖质的表聚分布型;而草本植物每年其植株的主体部分死亡后都归还于土壤,既有地上部分归还又有地下部分归还。根系归还的部分集中在0~30cm或50cm的土体中上部,这样在微生物作用下形成的土壤腐殖质层随深度逐渐递减,即土壤腐殖质的舌状分布型。

五、沙地樟子松

点:303国道四平至郑家屯段辽宁省昌图县付家镇附近的付家林场,由平原过渡到沙地

辽宁省昌图县国营樟子松母林林场是我国唯一一片在沙土上生长的樟子松母林,樟子松的庞大根系利于固定土壤,防止水土流失。林下是低矮的草本植物,因为该地降水量少,而且土壤质地呈砂性,所以土壤保水能力差,不利于高草的生长。

六、叶赫白浆土

点:转山湖水库大坝下300米。

候:温带半湿润向湿润过渡的大陆性季风气候,白浆土通常在温带形成;

物:五花草塘;

母岩和母质:为河流的沉积物;

形:一级阶地,阶地两侧的山上为泥岩和细粒砂岩。 成土过程(白浆化过程):

在河流边缘水流速度慢,细粒物质沉积下来,淀积成一个粘土层,后来地壳下沉,河流改道,在其上沉淀下来粗粒物质,而其下面形成的粘土层再降水后阻挡水分的下渗,很容易形成一个还原环境。在还原条件下,土壤中的铁、锰被还原,形成低价态的铁、锰,它们具有可溶性,当水分过多时,一部分低价态的铁锰以侧渗方式流出。由于高价态的铁锰被还原为低价态,并且以侧渗的方式流出,因此,腐殖质层下颜色逐渐脱色变浅,出现灰白色土层——白浆层(E)。

土壤剖面:具有典型的A-E-B-C四层。A层腐殖质层0~20cm左右,颜色呈灰黑色,有大量根系;E层白浆层20cm~50cm,颜色灰白色,有少量根系; B层淀积层:50cm~ 90cm,土壤属比较紧实的块状结构;C层母质层90cm以下,黄土状亚粘土。

第三节

植物地理

经过老师的讲解,此次植物地理野外实习我们共认识隶属于33个科和一个世界属的若干代表植物。其中,有的科包括的植物不下十余种,而有的植物仅仅发现一个代表植物,在这些植物中,有的可以食用,有的可以药用,还有的只是用于观赏!下面就是我在此次实习中所了解到的一些植物。

菊 科:抱径花,飞蓬,大丁草,飞廉,全叶马兰,鸦葱,驴耳

凤毛菊,兔儿伞,大刺菜(蓟)。

蔷薇科:各类水果(李树、杏树、桃树、樱桃树),玫瑰,北京毛桃,莓叶萎陵菜,萎陵菜,榆叶梅,山里红,地榆(黄瓜香),鹅绒萎陵菜。

豆 科:车轴草,树锦鸡儿,鸡眼草,菟丝子,歪头菜,胡枝子。 毛茛科:芍药,牡丹,辣料铁线莲,面团铁线莲。 茄 科:龙葵,茄子,辣椒,菇娘。 藜 科:地肤,灰菜,洋扫帚,猪毛菜。 马齿苋科:马齿苋,地丁,豚草。 百合科:葱,玉足,薤白(十几蒜)。 榆 科:垂榆,家榆,春榆。 十字花科:独行菜(早春花植物)。 禾本科:粮食,草熟禾,狗尾草。

紫崴科:梓树(臭梧桐)。

蓼 科:扁蓄蓼,羊蹄叶。 壳斗科:蒙古栎(柞树)。

木犀科:水腊球,丁香花。 伞形科:蛇床子,香菜。

旋花科:旋花。 桑 科:葎草。

锦葵科:苘麻。 槭树科:色木槭。

唇形科:益母草。 芸香科:鼠长老鹳草。

报春花科:狼尾花。

鸢尾科:鸢尾,马莲。

忍冬科:金银花忍冬。 车前科:车前。

柏 科:刺柏,侧柏。 木槭科:糖槭。

漆树科:火炬树。 鸭趾草科:鸭趾草。

苋 科:铁苋。

桦木科:毛榛。

回荆科:节节草。

世界属:蒲公英。

第四节

结束语

通过此次实习,我不仅认识了许多植物,而且还亲眼看见了老师课上讲的土壤剖面,并亲自对其理化性质进行了检验,其直观性的实验现象至今犹在眼前,我想当我给我的学生讲课的时候,我就有内容可谈了!虽然我们只是在四平这个祖国版图中较小的一个区域实习,但我却感受到了960万平方公里锦绣河山的壮丽与富饶,增进了我对伟大祖国的热爱!

此外,我想就实习的内容设计提个“小小”的建议:植物地理实习,如果老师能把我们实习过程中将要认识的植物作一个图文并茂的幻灯片,然后在实习前给同学们讲一讲,看一看,在脑海中有个映像,这样在实习中就可能避免出现记住后几个,又把前几个忘了的现象了。同学们学得越多,我们的实习就越成功。

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