摘要:混凝土上的微生物诱导的腐蚀(MIC)代表了一个严重的问题,损害了沿海/海洋基础设施的寿命。但是,目前开发的具体腐蚀保护策略在广泛的应用中存在局限性。在这里,提出了一种生物矿化方法,以在混凝土表面上形成生物矿化膜以进行腐蚀抑制。实验室海水腐蚀实验是在不同的条件下进行的[例如,化学腐蚀(CC),MIC和生物矿物质抑制作用]。进行了混凝土(例如硫酸盐浓度,渗透率,质量和强度)的化学和机械性能测量结果,以及对形成的混凝土生物膜的基于Geno典型的研究,以评估生物矿化方法对腐蚀抑制的有效性。结果表明,MIC导致的腐蚀速率高于CC。然而,生物矿化处理可有效抑制腐蚀,因为生物矿化膜减少了硫酸盐还原细菌(SRB)的总和相对丰度,并充当保护层,以控制硫酸盐扩散并隔离腐蚀性SRB社区,从而有助于延长腐蚀性的SRB社区,这有助于扩展生命的结构。此外,该技术对本地海洋微生物群落没有负面影响。我们的研究有助于生物矿化对腐蚀抑制的潜在应用,以实现主要海洋混凝土结构的长期可持续性。关键词:可持续海洋混凝土,麦克风,生物矿化,腐蚀抑制,SRB社区
基于半导体的生物界面通常建立在质膜表面或细胞质内。在革兰氏阴性细菌中,周质空间的特点是封闭且存在大量酶和肽聚糖,为生物矿化提供了额外的机会,从而允许非遗传调节界面。我们通过各种基于电子和 x 射线的成像技术观察到周质内含有单金属和多金属元素的半导体纳米团簇沉淀。周质半导体是亚稳态的,并显示出缺陷主导的荧光特性。出乎意料的是,原位产生的富含缺陷(即低品位)的半导体纳米团簇在与光敏化结合时仍可提高三磷酸腺苷水平和苹果酸的产生。我们扩展了生物混合系统的可持续性水平,包括在初级水平上减少重金属、在次级水平上构建活生物反应器以及在第三级水平上创建半人工光合作用。具有生物矿化功能的周质生物混合体有可能成为各种可持续应用的容错平台。
农业生态系统是地球上最大的人工生态系统,可提供全球66%的粮食供应。土壤微生物是用于碳和营养循环的发动机。然而,雨养农业生态系统中的受精和种植模式介导的土壤微生物群落结构以及碳和氮转化的驱动机制尚不清楚。该研究是在中国山西省的Changwu农业生态实验站进行的。设计了七种不同的施肥和种植模式。使用磷酸盐脂肪酸(PLFAS)来探索受精和镀层模式对土壤微生物群落结构的影响以及与土壤碳和氮的关系。结果表明,处理之间的土壤物理和化学特性存在显着差异。有机肥料显着增加了土壤碳和氮,并减少了土壤pH值。小麦和玉米旋转处理中总PLFA和微生物基团的含量最高。与种植模式的变化相比,有机肥料对PLFA含量和土壤生态过程的影响更大。土壤微生物群落结构与土壤有机碳(SOC),总碳(TC),总氮(TN)和总磷(TP)具有显着正相关。与施用NP肥料相比,使用有机肥料显着提高了土壤呼吸率和矿化氮含量,同时降低了土壤微生物生物量碳(MBC)。相关分析表明,土壤呼吸与SOC和TP显着相关,并且矿化氮与SOC,硝酸盐氮,TN和MBC显着呈正相关。结构方程模型(SEM)表明,土壤呼吸速率受到TC的显着积极影响,并受到SWC的负面影响,并解释了63%,而矿化氮显着受到TN的影响,并解释了总方差的55%。
摘要:从中央蒙古和俄罗斯(Southereasia)的低少量苏打水湖(Soda)(Siberia)中分离出革兰氏阴性,厌氧的光养分,动型,摩托车,棒状杆菌,被指定为B14B,A-7R和A-7Y。他们将层状堆栈作为光合结构,而细菌氯酚a作为主要的光合色素。发现菌株在25–35°C,pH 7.5–10.2(最佳,pH 9.0)和0–8%(w / v)NaCl(最佳,0%)下生长。在存在硫酸盐和碳酸氢盐,醋酸酯,丁酸酯,酵母提取物,乳酸,苹果酸,丙酮酸,琥珀酸和富马酸酯的情况下,促进了生长。DNA G + C含量为62.9–63.0 mol%。While the 16S rRNA gene sequences confirmed that the new strains belonged to the genus Ectothiorhodospira of the Ectothiorhodospiraceae, comparison of the genome nucleotide sequences of strains B14B, A-7R, and A-7Y revealed that the new isolates were remote from all described Ectothiorhodospira species both in dDDH (19.7–38.8%)和ANI(75.0–89.4%)。新菌株还通过缺乏所有其他外硫代刺皮缺乏的一氧化氮还原途径而在遗传上区分。我们建议将分离株分配给新物种,即牙孔lacustris sp。nov。,带有类型菌株B14b t(= DSM 116064 t = KCTC 25542 T = UQM 41491 T)。
半胱氨酸 (Cys) 和蛋氨酸 (Met) 对陆地 S 循环至关重要,因为它们是植物营养和微生物生长所需的碳 (C)、氮 (N) 和硫 (S) 来源。然而,土壤微生物预计会争夺这些 S-氨基酸中的 C、N 和 S。我们假设,由于植物的 C 输入较低,植物生产力低的土壤中的微生物竞争会更激烈。在这里,我们将 14 C 标记的 Cys 和 Met 添加到从海拔驱动的原始草地生产力梯度收集的 5 种土壤中,然后我们用离心排水程序在 60 分钟内测量微生物吸收,然后用 NaOH 捕集器在 48 小时内测量随后的矿化。我们的结果表明,Cys 和 Met 都被土壤微生物迅速吸收,半衰期从 0.34 到 2.14 分钟不等,比通过测量 14 CO 2 释放确定的半衰期快一个数量级(或更多)。微生物从土壤溶液中去除 14 C 和随后释放 14 CO 2 之间存在相当大的延迟,这表明草原土壤中 Cys 和 Met 的降解主要通过生物过程发生。土壤微生物对 Cys 和 Met 的吸收主要由高亲和力运输系统 (0.01 – 0.1 mM) 控制,而亲和力较低的运输系统在较高底物浓度 (1 – 100 mM) 下变得更为重要。此外,在生产力较低、海拔较高的地区,Cys 和 Met 的微生物吸收和矿化率下降,这表明有机 N 和 S 的周转以及随后植物吸收的有效性可能受土壤肥力控制。我们得出结论,尽管 Cys 和 Met 可能代表土壤中 DON 和 DOS 库的小部分,但由于它们在草原土壤中的快速周转和补充率,它们对土壤微生物和植物营养的重要性可能被低估了。
图 1:在 Raptor 区内的 3 个新孔中发现高品位镍块状硫化物(有待化验) Talon 首席勘探和运营官 Brian Goldner 表示:“新的钻探向我们表明,Tamarack 侵入岩体可以成为美国区域规模的镍铜资源。我们已经将地点移至公司当前镍铜资源区外近 2 英里处,并成功在与当前资源区不同的侵入岩(新系统)中发现高品位镍铜。虽然该过程仍处于早期阶段,但这些初步结果提供了确凿的证据,证明 Tamarack 侵入岩体具有区域规模的潜力,由于这些令人兴奋的初步结果,我们打算在 2023 年将进一步勘探 Tamarack 侵入岩体作为优先事项。” Goldner 继续说道:“去年在 CGO 西部地区发现的浅层高品位镍矿化开始时只有 1.3 米厚的高品位镍块状硫化物,而该矿化最终发展到仅 25 米远的地方,厚度接近 14 米。我预计今年的
目前正在全球采取抽象行动来减轻全球变暖。减少CO 2排放的目的不是社会的负担,而是各个行业发展的重要机会,用于可持续生产能源,基本的矿物质,金属和现代社会所需的材料。CO 2矿化是通过形成稳定的矿物碳酸盐的有效减少CO 2排放的最有前途的方法之一。加速的矿物碳酸化需要高资本成本才能实施。因此,迄今为止,仅进行加速的CO 2矿化在经济学上是不可行的。加速CO 2矿化必须与其他相关技术结合使用,以生产高价值产品。增强金属恢复,纳米材料,增强的浮选,H 2生产以及水泥行业的应用可能是合适的选择。有价值的副产品的利用和产生可能决定CO 2矿化过程的经济可行性。需要减少CO 2的需求和利用可以有助于推动许多创新和可持续技术的发展,以实现社会的未来利益。碳税的实施也可能会大大激发这些技术的发展及其潜在的应用。
摘要 燃烧化石燃料的能源基础设施产生的碳排放有增无减,造成的灾难性影响要求我们加速开发大规模二氧化碳捕获、利用和储存技术,而这些技术的基础是对分子级化学过程的基本理解。在地下,富含二价金属的岩石可以与二氧化碳发生反应,将其永久地封存为稳定的金属碳酸盐矿物,注入后孔隙流体的 CO2-H2O 组成是主要控制变量。在此,我们讨论了水介导碳化的机械反应途径,碳矿化发生在纳米级吸附水膜中。在充满以 CO2 为主的流体的孔隙中,碳化反应局限于覆盖矿物表面的 Å 到 nm 厚的水膜,这使得金属阳离子能够释放、运输、成核和金属碳酸盐矿物结晶。尽管这看似违反直觉,但实验室研究表明,在这些低水环境中碳化速度很快,近年来,人们开始更好地理解其机理细节。本综述的首要目标是描述控制这些反应性和动态准二维界面中 CO 2 矿化的独特潜在分子尺度反应机制。我们强调了解薄水膜中独特性质的重要性,例如在纳米限制下,水的介电性质以及随之而来的离子溶解/水合行为如何变化。最后,我们确定了未来工作的重要前沿和利用这些基本化学见解开发 21 世纪脱碳技术的机会。
多环芳烃 (PAH) 和二恶英类化合物(包括硫、氮和氧杂环)是广泛存在的有毒环境污染物。能够与芳香族多环化合物一起生长的多种微生物对于污染场地的生物修复和地球的碳循环至关重要。在这里,在联苯 (BP) 存在下生长的假单胞菌 B6-2 (ATCC BAA- 2545) 细胞能够同时降解 PAH 及其衍生物,即使它们以混合物的形式存在,并且能够耐受高浓度的剧毒溶剂。对菌株 B6-2 的 6.37 Mb 基因组的遗传分析揭示了负责芳香族化合物中央分解代谢系统和溶剂耐受性的基因簇共存。我们利用功能转录组学和蛋白质组学来识别与 BP 以及 BP、二苯并呋喃、二苯并噻吩和咔唑混合物的分解代谢相关的候选基因。此外,我们观察到 BP 在转录水平上的动态变化,包括芳香化合物的代谢途径、趋化性、流出泵和转运蛋白,这些可能与适应 PAH 有关。这项关于菌株 B6-2 高度多功能活性的研究表明,它
许多种细菌能够制造比合成材料更精细的材料。这些产品通常在细胞内产生,这些细胞内具有真核细胞器的许多特征。一群独特而优雅的生物处于细胞器形成和生物矿化机制研究的前沿。趋磁细菌 (MTB) 产生的细胞器称为磁小体,其中包含磁性材料纳米晶体,了解磁小体形成和生物矿化背后的分子机制是一个丰富的研究领域。在本综述中,我们重点关注磁小体形成和生物矿化背后的遗传学。我们介绍了 MTB 遗传学发现的历史和近年来发现的关键见解,并对 MTB 遗传学研究的未来提供了展望。
