环保型农林保水剂研制、性能与应用

为促进保水剂在农业中应用的环境安全性与合理化,利用⁶⁰Coγ射线引发合成纤维素类保水剂,探索其最佳反应条件,研究尿素、不同价态阳离子对保水剂保水性能的影响,并分析保水剂在土壤中的保水性能和生物降解性,并利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)表征材料结构。结果表明,交联剂用量和CMCNa添加量分别为单体总质量的0.2%和20%,吸收剂量为8.47 kGy,是最佳反应条件,此时保水剂在去离子水中吸水倍率为367 g/g,15天生物降解率为6.41%。尿素浓度对保水剂的保水性能影响较小,而阳离子可显著降低保水剂的吸水倍率,抑制作用从大到小依次为Fe³⁺>Mg²⁺>Na⁺。合成的保水剂能减少土壤中水分流失,提高土壤含水量。因此,合成的保水剂与尿素共混施用或用于包裹尿素比较适宜,并且其具有较好的生物降解性与保水性,在农业领域有一定应用前景。     

污水厂中草甘膦降解菌的筛选及其降解特性研究

为解决农业生产中草甘膦污染水体问题,本文通过利用草甘膦为唯一碳源,从污水厂活性污泥中分离、纯化、培养,筛选出降解草甘膦能力较强的菌株PP84,通过观察形态和16S rDNA序列鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),试验研究了菌株对草甘膦的降解特性和影响因素。结果表明,Bacillus megaterium菌株在草甘膦浓度为500 mmol/L的培养基中,48 h内对草甘膦的降解率可达54.67%,生长范围宽泛,最适合生长的环境为pH 6.0。在重金属毒性实验中发现,当环境中Cu²⁺浓度在50 mg/kg,对巨大芽孢杆菌降解草甘膦有一定的毒害作用,降解率为65.6%,当Cu²⁺浓度为250 mg/kg时对菌株的生长极其不利,对草甘膦的降解率降为37.9%;环境中Cd²⁺浓度为0.25 mg/kg和2.5 mg/kg时对巨大芽孢杆菌降解草甘膦都有一定的抑制作用,菌株对草甘膦的降解率分别只有50.4%、28.8%。     

环丙沙星对睾丸酮丛毛单胞菌CT1降解4-氯硝基苯作用的影响

为了研究环境中抗生素对4-氯硝基苯(4-chloro-1-nitrobenzene,4-CNB)生物降解的影响,本文选用9种高效降解4-CNB的菌株开展试验,并通过药敏试验研究了18种常用抗生素对菌株CT1的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)。采用4-CNB-环丙沙星联合培养,研究了不同浓度环丙沙星作用下菌体浓度、细胞活性、总超氧化物歧化酶(SOD)及降解性能的变化。结果表明:睾丸酮丛毛单胞菌CT1降解4-CNB效率最高,27℃9 h降解效率为98.4%±0.2%。仅6种抗生素存在MIC值,其中环丙沙星的MIC值最低,为4μg·mL~(-1);链霉素MIC最高,为64μg·mL~(-1)。加入低浓度环丙沙星(1/4 MIC),菌体浓度和细胞活性显著降低,4-CNB降解率下降至87.0%±3.3%,环丙沙星浓度高于最小抑菌浓度(4 MIC)时,菌株生长受到极大抑制,4-CNB降解率仅为35.7%±3.9%。SOD酶活结果显示,加入环丙沙星能显著降低菌体细胞的SOD酶活力,引起活性氧对菌体的损伤,因此环丙沙星导致的菌体细胞内SOD酶活力降低可能是4-CNB生物降解受到抑制的主要原因之一。     

黄粉虫（Tenebrio molitor）肠道中聚乳酸塑料降解菌的筛选及其降解特性

聚乳酸（polylactic acid,PLA）材料是一种环境友好型的可降解塑料,在堆肥或高温条件下可以快速生物降解,但在自然条件下降解缓慢,产生大量的微塑料。本研究拟从黄粉虫肠道中筛选具有降解聚乳酸能力的微生物,鉴定降解菌的种类及测定降解菌的降解特性。采用PLA粉末为唯一食物喂养黄粉虫60 d,将其肠道提取液接种在以PLA为唯一碳源的固体培养基上进行富集、筛选及纯化降解菌。结合菌种形态观察、扫描电镜分析的方法和ITS序列序列信息构建系统进化树确定降解菌的分类;将筛选菌接入添加不同营养条件下的PLA液体发酵培养基,测定其降解效能。结果筛选出11株具有降解PLA塑料潜力的菌株,其中一株鉴定为真菌毛栓孔菌（Trametes hirsuta）FJ001菌株,接种在含有1.0%葡萄糖的PLA薄膜无机盐液体培养基中连续培养30 d,降解率可达20.1%。研究表明,黄粉虫肠道存在对PLA塑料有一定降解性的真菌,为降解聚乳酸材料微生物资源的开发提供了理论依据。     

草型湖泊水生植物残体的生物降解研究进展

在草型湖泊中,水生高等植物受到湖体内高营养刺激而大量生长。虽然植物的大量生长在短时间内降低了湖体营养盐,提高了透明度,但当水生植物进入衰亡期,其残体在水力和生物的作用下腐解,释放大量的营养物质,进一步加剧湖水中的富营养化状态。腐解后的植物残体会变成泥炭沉积于湖底,易使湖底升高,水位降低,加速湖泊的沼泽化进程。过多的水生植物残体极容易对水生态的平衡造成威胁,因此,本研究详细介绍了水生植物残体在湖泊中的分解机制与影响,探究底栖动物和微生物在植物残体降解中的应用,并提出建议与展望,为植物残体降解修复研究奠定基础。     

棕榈油基可生物降解润滑剂的制备

为制备可生物降解的润滑剂，该文以棕榈油为原料制备三羟甲基丙烷三酯，用气相内标法测定三酯的生成率。通过响应面优化后，三酯的生成率最高为88.75%，经分子蒸馏后，三酯的纯度为98.6%，结构经红外光谱和质谱表征。以分子蒸馏后的产品为基础油，PB-1300（聚异丁烯）、T803B（聚α-烯烃）、BHT（2,6-二叔丁基对甲酚）和司苯-80（山梨糖醇单甘油酯）为添加剂，复配得到成品润滑剂。该润滑剂除低温性能与抗氧化能力较差外，具有很好的黏温性能和安全稳定性、无毒且易生物降解。