砷对小麦苗期生长的影响及降低砷毒性的措施

为探讨砷（As）污染对小麦苗期生长的影响,并提出减缓As毒害的农艺措施,以两个品种小麦作为供试材料,通过水培试验研究小麦苗期根系、茎叶对As（Ⅲ）吸收、累积的差异,以及As（Ⅲ）对小麦的毒性效应,采用盆栽试验研究硅（Si）肥、磷（P）肥施加对小麦根系、茎叶生物量及As含量的影响。结果表明：晋麦1号和晋麦2号根系生物量的As（Ⅲ）半数抑制浓度分别为1.2μmol·L^-1和2.2 μmol·L^-1,晋麦1号受As（Ⅲ）毒害引起的生理氧化胁迫显著,而晋麦2号根系受As（Ⅲ）毒害症状较弱;相较于晋麦1号,晋麦2号根系会吸收更多的As并向地上部分转运,对人体健康具有潜在危害。此外,Si、P肥的添加不仅有效增加了小麦根系、茎叶的生物量,而且显著降低了根系、茎叶中As的含量,200 mg·kg^-1 Si肥添加后,根系、茎叶中As含量分别降低了77.4%和60.5%,100 mg·kg^-1 P肥添加后,根系、茎叶中As含量分别降低了67.6%和49.2%。研究表明,两种小麦吸收、转运和累积As的能力不同,受As毒害产生的氧化胁迫也不同,小麦品种间As耐性存在差异;施加Si、P肥有利于降低小麦各组织部位As的含量。     

光合细菌和生物炭对污染土壤中铬的稳定化效果及小白菜生长的影响

为了研究光合细菌和生物炭对铬污染土壤的修复效果,采用光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株和生物炭为修复材料,模拟铬污染土壤为研究对象,通过盆栽试验研究了H菌株、生物炭、H菌株和生物炭联合对铬污染土壤中铬的稳定化效果以及对小白菜的株高、根长、叶绿素和可溶性糖含量的影响。结果表明:修复30 d后,H菌株和生物炭联合修复的效果要优于单施H菌株和生物炭,并且当菌株添加量为10~8CFU·g~(-1)和生物炭添加量(质量比)为1%即T6处理时,修复效果最好,较单加H菌株和生物炭,铬的生物可利用性分别降低了8.03%和9.11%,土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性比不添加菌株和生物炭即CK处理分别升高了58.72%、98.25%、136.58%和61.03%。T6处理对铬胁迫下小白菜的促生效果显著,与CK组相比,小白菜植株地上部分和根系的铬含量分别降低了26.67%和14.84%,极大地促进了铬胁迫下小白菜植株的生长,叶片的叶绿素和可溶性糖含量分别升高了30.08%和17.39%。经XPS和XRD分析结果推测H菌株和生物炭的主要修复机制为混合还原和静电吸附,二者对铬污染土壤具有较好的修复效果,且对小白菜具有较好的促生效果。     

生物质炭固定化融合菌株F14方法的研究及其对芘的去除

F14是一株用原生质体融合技术构建的能够降解多环芳烃(PAHs)的融合菌株,利用生物质炭固定化F14制备固定化微生物小球来提高该菌株对芘的去除能力。实验在确定聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)最佳组合比例的基础上,研究了不同温度下(300、500℃和700℃)制备的生物质炭形成的固定化小球的性能以及对芘的去除效果。结果表明:制备的固定化小球的直径约为3mm,对固定化小球成球效果、传质性能和机械性能的分析表明,载体PVA和SA的最佳组合比例为8%和1%;对不同温度下制备的生物质炭的固定化小球的传质性能和扫描电镜图进行分析,表明700℃制备的生物质炭的固定化小球性能较好。与游离菌相比,固定化小球对芘的去除能力更高且速率更快,对初始浓度为50 mg·L~(-1)的芘10 d内去除率高达94.91%,比游离菌对芘的去除率高了近58%,同时固定化小球可以重复使用高达9次。     

微塑料在菲降解过程中对融合菌株F14的影响

以聚乙烯微塑料（Polyethylene Microplastics,PE-MPs）为对象,探究其对融合菌株F14在降解菲过程中的影响。采用扫描电镜（SEM）对添加PE-MPs前后细胞形态进行表征,结果显示,添加PE-MPs后的细胞呈现明显的凹陷,且胞外聚合物明显增多;采用傅里叶变换光谱（FTIR）对F14菌株细胞表面化学成分进行表征,发现在接触PE-MPs后,菌株细胞表面的碳水化合物、多糖和酰胺的吸收强度发生了相对变化,蛋白质、核酸、多糖的相对含量明显增加;细胞活性氧测试表明,随着PE-MPs浓度的增加和培养时间的延长,F14细胞内活性氧含量逐渐降低,PE-MPs的粒径对细胞活性氧的产生量没有明显的影响。试验浓度和粒径范围内的PE-MPs的存在并没有抑制融合菌株F14对菲的降解,反而有所促进,推测可能是PE-MPs作为载体增大了F14和菲的接触机会,同时其可能对F14菌株细胞产生了应激反应,促使F14分泌胞外聚合物,同时减弱了F14细胞的氧化损伤,进而影响了F14对菲的降解过程。