吸附到白浆土中铝的解吸行为研究

为探讨发生铝污染的白浆土中金属铝的解吸特性,采用平衡振荡法,研究铝在白浆土中的解吸行为及不同因素的影响。结果表明:在720min后,白浆土中的铝解吸基本达到平衡;25℃下,土壤有机质含量为42.2g/kg,铝在白浆土中的解吸量仅为吸附量的1.5%;用Langmuir方程可很好地拟合白浆土中铝解吸等温曲线(r=0.985 9**),说明表面均匀单层解吸占主导;热力学参数ΔG0,ΔH0,ΔS0,表明铝的解吸是自发、吸热和熵增加的过程。土壤有机质由42.2g/kg降至27.8g/kg时,白浆土中铝的最大解吸量由25.87mg/kg升至66.11mg/kg,且导致解吸滞后现象的加剧。pH降至3时,铝的解吸量升至226.4mg/kg,是pH在5~7时的8倍以上。随着解吸液中NaCl和Na_2SO_4浓度的增加,铝的解吸量增加。总之,吸附到白浆土中的铝解吸能力较弱,但pH和有机质含量降低,无机盐含量升高,铝的解吸量大幅增加,污染风险急剧上升。     

铝氧单钠固体超强碱催化降解木质素的研究

为提高木质素的活性、促进木质素的高效利用,以玉米秸秆发酵制乙醇剩余物经碱溶酸沉获得的精制木质素(PL)为原料,在以异丙醇/水的混合溶剂为反应介质、液固比为10∶1(mL∶g)、铝氧单钠固体超强碱作为催化剂条件下降解PL,得到降解木质素(DL),采用正交试验优化降解条件,并对降解前后木质素进行了分析与表征。研究结果表明:优化降解条件为催化剂用量为木质素质量的20%、反应温度200℃、反应时间150 min,此时降解木质素的产率和甲醛值分别为77.5%和0.365。傅里叶红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振(2D HSQC)、凝胶渗透色谱(GPC)和热重(TG)等分析表明:固体超强碱对木质素的催化降解很好地保留了木质素的芳香性结构;降解后DL侧链区连接键β-O-4、β-β和β-5/α-O-4含量明显降低,降解使木质素的部分Ar—O—C醚键断裂、酚羟基和醇羟基含量增加、相对分子质量和多分散性明显下降;与PL相比,DL的主热解发生温度范围变窄、最大热解速率降低。     

一株耐铝甜瓜枯萎病拮抗细菌的分离鉴定及其耐铝特性研究

从甜瓜根际酸性土壤中分离筛选到1株耐铝甜瓜枯萎病拮抗菌，命名为A2。根据表型、生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析，将其鉴定为Pseudomonas sp.。菌株A2对甜瓜枯萎病病原菌的相对防效为68.3%，且拮抗能力具有遗传稳定性。相比AlCl3处理，菌株A2对Al2(SO4)3表现出了更好的耐受性，最高可耐受50mmol/L Al3+。在含有A13+的S-LB培养基中，菌株最适生长温度为30 ℃；培养基初始pH值的降低会加剧A13+对菌株A2的毒害作用。研究结果可为含活性铝的酸性土壤中甜瓜枯萎病的生物防治提供优良菌株资源和理论基础。     

铝锰复合氧化物负载锯末对氟的吸附效能研究

【目的】研究铝锰复合氧化物负载锯末对F~-的吸附效果,为促进农业废弃物的资源化利用提供参考。【方法】通过氧化还原-共沉淀法制备铝锰复合氧化物负载锯末(AMOCS),采用静态吸附试验和动态吸附试验批处理法,探究AMOCS去除F~-的吸附动力学和吸附等温线特征,并讨论pH(3～10)和共存阴离子(Cl~-,CO_3~(2-),SO_4~(2-),SiO_3~(2-),PO_4~(3-))对F~-吸附效果的影响。【结果】当AMOCS投加量为0.3～3g/L时,F~-去除率随着AMOCS投加量的增加而升高;当AMOCS投加量高于3g/L后,继续增大AMOCS投加量,F~-去除率增加幅度不明显。AMOCS对F~-的吸附过程可用Langmuir等温线方程拟合,且拟合结果显示,AMOCS对F~-的最大吸附量可达35.698mg/g。AMOCS吸附F~-的适宜pH为5～8,pH5和pH8时,F~-吸附均会受到明显抑制。CO_3~(2-)、Cl~-对AMOCS吸附F~-没有明显的抑制作用,而SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、SiO_3~(2-)对AMOCS吸附F~-的抑制作用较强,且抑制作用随阴离子浓度的升高而加剧。动态吸附试验中,吸附柱的穿透时间和吸附剂饱和时穿透时间均随着空床接触时间的增加而增大。【结论】与锯末相比,AMOCS对F~-的吸附作用有明显提高。     

两种典型炭材料对微生物还原含砷水铁矿的影响及其机制研究

研究了活性炭和生物炭对Shewanella oneidensis MR-1还原含砷水铁矿过程的影响,并探究了这一过程中砷的释放、转化及其在次生矿物中的分布。研究结果表明:在培养初期活性炭和生物炭抑制了含砷水铁矿中铁的微生物还原过程,可能的原因是活性炭和生物炭抑制了菌的生长,荧光染色结果证实了这一过程;在培养中期,微生物逐渐适应培养环境,并使铁还原持续进行,培养结束时活性炭和生物炭显著增加了含砷水铁矿中铁还原的比例。培养基中的磷酸根通过置换作用使水铁矿中的部分砷释放至溶液,而微生物还原含砷水铁矿过程中,活性炭和生物炭抑制了溶液中砷的去除。此外,微生物还原含砷铁矿过程中,依次生成了蓝铁矿和菱铁矿两种次生矿物。SEM-EDX结果表明,在两种次生矿物中,砷主要被蓝铁矿固定。该结果有助于我们从氧化还原的角度评估活性炭和生物炭在农业环境应用过程中的环境效应。     

叶面喷施铁肥对山地梨枣产量及品质的影响

采用田间试验,研究叶面喷施铁肥对山地梨枣产量及品质的影响。结果表明,各处理的单果重均高于CK处理,其中0.7%Fe SO4处理的单果重最大,为25.75g,其次是0.5%Fe SO4处理,单果重为23.91g,分别较CK提高了41.2%和31.1%,两者均与CK差异显著(P0.05),但两者间差异不显著。喷施0.5%Fe SO4处理的坐果率和产量均最高,分别为16.16%和15016.98kg/hm2,分别较CK提高了9.26个百分点和51.0%,且与CK达到显著差异(P0.05)。叶面喷施不同浓度铁肥能有效改善梨枣的品质。喷施0.5%Fe SO4和0.7%Fe SO4的果实含水量80.3%和80.5%,且均与CK达到显著差异(P0.05)。喷施0.5%Fe SO4的可溶性固形物、总糖、还原糖、维生素C和总黄酮均显著高于其他处理,分别为20.75%、158.6mg/g、93.54mg/g、2.70mg/g和2.23mg/g,分较较CK提高了4.50个百分点、28.5%、45.5%、15.3%和51.7%。综合分析,喷施0.5%Fe SO4的效果最佳,有利于提高枣园产量,改善梨枣的品质。     

硫酸亚铁诱导根表铁膜形成对水稻吸收和转运铜锌的影响

通过水培条件下添加硫酸亚铁诱导水稻根表铁膜的形成,利用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液对根表铁膜进行提取后测定,采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段对硫酸亚铁诱导产生的根表铁膜进行表征,并分析根表铁膜对水稻吸收铜锌的影响。结果表明,添加硫酸亚铁可以诱导根表铁膜在水稻根系表面产生,未处理的水稻根表Fe含量为731 mg·kg~(-1),80 mg·kg~(-1) Fe~(2+)处理下水稻根表Fe含量为53 562 mg·kg~(-1);SEM-EDS和XRD分析发现大量颗粒状含铁化合物附着于水稻根表。与未经硫酸亚铁处理相比,有根表铁膜水稻的铁膜中,其Cu含量最高增加73.16%,Zn含量最高增加112.10%;水稻根系Cu含量最高降低31.15%,Zn含量最高降低13.02%;水稻茎叶Cu含量最高降低19.50%,Zn含量最高降低25.56%。土壤添加硫酸亚铁可以显著降低水稻对Cu和Zn的吸收与积累。     

植物缺铁性黄化病的防治技术应用研究的文献综述

缺铁性黄化病是由于植物体内Fe元素含量相对过低而导致的叶片黄化,植物生长势衰弱,甚至危害植物生存的一种生理性病害。从植物缺铁性黄化病的发病原因、地域分布以及措施应用研究3个方面进行综述,同时对未来植物黄化研究方向提出展望。进一步探明防治植物缺铁性黄化病的技术应用,为植物黄化病的防治提供长期有效的方案。     

粳稻种质资源籽粒锌、铁含量与SSR标记的关联分析

选用57对均匀分布在水稻全基因组的SSR标记对155份粳稻种质资源进行检测,研究粳稻籽粒锌、铁含量与SSR标记的关联性,以期为改良水稻籽粒营养品质的优异亲本的选择、组配提供理论支持和材料保障。结果表明,锌含量与铁含量呈极显著正相关;在57个SSR标记位点中,共检测到257个等位基因,平均每个位点检测到4.51个等位基因,平均有效等位基因数为2.60个,Nei's遗传多样性指数和Shannon's信息指数的平均值分别为0.539 5和1.023 8。通过关联分析发现,与籽粒锌含量显著关联的位点有3个,分别为RM5461-4、RM5647-2、RM7356-1,表型贡献率分别为7.59%、5.89%、4.72%,增加表型效应最大的等位变异是RM5647-2,载体品种为长粒-5;与籽粒铁含量显著关联的位点有20个,表型贡献率介于2.56%～7.33%,表型贡献率最高的等位变异是RM3600-1,增加表型效应最大的等位变异是I2-3,载体品种是粮香5号。     

尼罗罗非鱼铁调素调节蛋白在宿主抵御病原菌侵染和调节铁稳态中的功能

为了研究铁调素调节蛋白(hemojuvelin,HJV)在硬骨鱼中抵御病原菌感染和维持自身铁稳态过程中的作用,实验扩增了尼罗罗非鱼铁调素调节蛋白基因(Onhjv)的开放阅读框(ORF),分析其在健康尼罗罗非鱼各组织中的分布模式及在抵御病原菌感染和调节铁稳态中的相关作用。结果显示,Onhjv的ORF全长由1 248个碱基组成,编码415个氨基酸,在不同物种之间具有一定的保守性。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,Onhjv在尼罗罗非鱼各组织中广泛分布,并在肝脏中的表达量最高。在无乳链球菌或嗜水气单胞菌感染后,Onhjv在肝脏、脾脏、肠和鳃中的表达量均显著上调。体外头肾单核/巨噬细胞和肝细胞中Onhjv表达量在受到这2种病原菌应激下也显著上调。此外,在1和10μmol/L FeCl_3溶液刺激后,Onhjv表达量在肝脏、脾脏、肠和鳃等组织,以及头肾单核/巨噬细胞和肝细胞中的表达量也呈显著上调。受重组罗非鱼IL-6蛋白[(r)OnIL-6]刺激后,头肾单核/巨噬细胞中Onhjv表达量显著上调,表明炎症因子可以促进Onhjv表达。研究表明,尼罗罗非鱼铁调素调节蛋白在宿主抵御病原菌感染和维持铁稳态的过程中发挥作用。本实验为探究HJV在硬骨鱼中的生物学功能提供了参考,同时为进一步研究铁代谢在宿主防御病原菌感染过程中的重要作用提供理论指导。