黄土高原植被恢复过程中土壤表面电化学性质演变特征

土壤胶体表面所带电荷是土壤具有一系列物理、化学性质的根本原因。表面电荷数量、比表面积、表面电荷密度、表面电场强度以及表面电位是土壤胶体颗粒重要性质,影响土壤中物理、化学、生物化学过程。运用带电颗粒表面性质联合分析法,测定黄土高原子午岭地区不同植被类型下土壤表面电荷性质,研究自然植被恢复过程对土壤表面电荷性质的影响。结果表明:随着植被的演替,子午岭林区土壤表面电荷数量、比表面积、表面电荷密度均随植被的恢复增加,变化范围分别为10.88～19.85 cmol·kg~(–1)、40.67～61.71 m~2·g~(–1)和0.22～0.31 c·m~(–2),平均值分别为16.18 cmol·kg~(–1)、54.88 m2·g~(–1)和0.28 c·m~(–2),土壤表面电场强度达108 V·m~(–1)数量级;土壤黏粒、有机碳含量是影响表面电荷性质的主要因素,解释率分别为62.5%和27.9%;土壤基本性质对表面电荷性质的影响由强到弱依次为:黏粒、有机碳、砂粒、全氮、C/N、粉粒、碳酸钙、pH。研究结果对于进一步认识黄土高原土壤颗粒表面性质,加深理解土壤中发生的一系列物理化学过程具有重要意义。     

华北平原农灌咸淡水侵入界面渗透性变化机理研究

从研究应用背景、基础理论及模型、实验模拟等方面就微咸水灌溉过程,侵入界面土壤渗透性变化进行分析研究.以衡水典型研究区微咸水分布及水质矿化度分析数据为基础,应用地球化学模式PHREEQC,结合水敏性机理分析矿物迁移的存在形式及各种形式之间的转化关系.结果表明:含高价离子农灌微咸水加快粘土胶体颗粒絮凝沉降能力强于低价离子,...     

Soil colloids-bound plasmid DNA: Effect on transformation of E. coli and resistance to DNase I degradation

The adsorption and binding of plasmid p34S DNA on four different colloidal fractions from a Brown soil and clay minerals in the presence of various Ca²⁺ concentrations, the ability of bound DNA to transform competent cells of CaCl₂-treated Escherichia coli, and the resistance of bound DNA to degradation by DNase I were studied. DNA adsorption on soil colloids and clay minerals was promoted in the presence of Ca²⁺. Kaolinite exhibited the highest adsorption affinity for DNA among the examined soil colloids and clay minerals. In comparison with organo-mineral complexes (organic clays) and fine clays (<0.2 μm), DNA was tightly adsorbed by H₂O₂-treated clays (inorganic clays) and coarse clays (0.2-2 μm). The transformation efficiency of bound DNA increased with increasing concentrations of Ca²⁺ at which soil colloid or clay mineral-DNA complexes were formed. DNA bound by kaolinite showed the lowest transformation efficiency, and especially no transformants were observed with kaolinite-DNA complex prepared at 5-100 mM Ca²⁺. Compared to organic clays and fine clays, DNA bound on inorganic clays and coarse clays showed a lower capacity to transform E. coli at different Ca²⁺ concentrations. The presence of soil colloids and minerals provided protection to DNA against degradation by DNase I. Montmorillonite, organic clays and fine clays showed stronger protective effects for DNA than inorganic clays and coarse clays. The protection mechanisms as well as the differences in transforming efficiency of plasmid DNA molecules bound on various soil colloidal particles are discussed. The information obtained in this study is of fundamental significance for the understanding of the horizontal dissemination of recombinant DNA and the fate of extracellular DNA in soil environments.     

Cu2+和Zn2+在土壤电场中的极化对黑土胶体凝聚的影响

金属离子在土壤胶体固-液界面上的行为差异引起土壤胶体絮凝过程的差异,并深刻影响土壤溶液中养分或污染物的迁移转化。为明确Cu~(2+)和Zn~(2+)两种金属离子界面行为对土壤胶体凝聚的影响,本文选取黑土胶体为研究对象,利用动态/静态光散射技术研究专性吸附离子Cu和Zn体系中不同离子浓度条件下黑土胶体的凝聚行为。结果表明:(1)Cu~(2+)和Zn~(2+)两种金属离子引发黑土胶体凝聚的机制相似,均是低浓度下的慢速凝聚和高浓度下的快速凝聚,达到快速凝聚机制后,胶体的总体平均凝聚速率受离子种类影响较小。(2)Cu~(2+)对黑土胶体聚沉能力大于Zn~(2+),Zn~(2+)的临界聚沉浓度是Cu~(2+)的3.51倍,在黑土胶体的凝聚过程中存在强烈的离子特异性效应。(3)两种离子体系中颗粒间相互作用的活化能差异随离子浓度的降低而增大。此两种离子在凝聚作用的较大差异性源于Cu~(2+)较Zn~(2+)对有机配位体有较强的亲和力,以及黑土胶体表面附近强电场对离子的强烈极化作用扩大了两种离子本身的微小差异。     

基因组单核苷酸多态性图谱构建方法研究进展

为了获得高质量的金标孕酮单抗,通过采用柠檬酸三钠还原法,制备出符合要求的30 nm胶体金溶液,在此基础上摸索胶体金标记孕酮单克隆抗体的最佳条件,并对其进行质量鉴定。结果发现,用柠檬酸三钠还原法制备的30 nm胶体金溶液呈深红色,透射电镜观察,胶体金颗粒大小基本一致;胶体金标记孕酮单克隆抗体的最低稳定浓度为16 μg/mL,最适稳定浓度为19.2 μg/ mL,最适标记pH为8.5。制备的金标抗体复合物经电镜观察,周围有一层明显的低电子密度晕圈,且其D_{520 nm}值在0.2~0.4之间。     

腐殖酸-高岭石胶体对铀(VI)在饱和多孔介质中迁移过程的影响

为探讨可溶性有机质存在条件下黏土矿物胶体对铀（VI）在饱和多孔介质中迁移的影响,选取2种石英砂（细砂和粗砂）分别构建均质构型的石英砂柱,研究了饱和水流条件下腐殖酸存在时高岭石胶体对铀在2种不同粒径石英砂中迁移的影响。结果表明,示踪溶质在2种均质石英砂柱中的穿透曲线相似且分布对称。当在石英砂柱中只通入铀（VI）溶液时,铀（VI）在2种粒径石英砂柱中的穿透量均较小（<25%）,此时大量的铀（VI）通过络合作用吸附在石英砂表面上。当通入溶液中存在腐殖酸和高岭石胶体时,铀（VI）在2种石英砂柱中的穿透量增加,且在600~850 μm石英砂中（58.36%）比250~425 μm石英砂中（42.68%）穿透量更多。这充分表明腐殖酸—高岭石胶体和石英砂粒径是影响铀（VI）在地下环境中迁移的重要因素。     

DNA在黑土胶体微界面的吸附与解吸特性

为了揭示DNA在黑土微生物的遗传进化和基因转移机制方面的重要意义,采用平衡法研究了含有机质黑土胶体(Coarse organic colloid,COC)和去有机质黑土胶体(Coarse inorganic colloid,CIC)对DNA的吸附与解吸特性。结果表明:CIC在快速吸附期吸附DNA的速率和数量都小于COC,且更快达到吸附平衡;随着pH值升高,黑土胶体表面吸附DNA数量逐渐减少;Langmuir吸附方程可较好地描述COC和CIC对DNA的等温吸附,COC和CIC的决定系数(R~2)分别为0.972和0.991,且COC的吸附平衡常数(K)大于CIC,说明COC对DNA的吸附亲和能力大于CIC;CIC和COC表面DNA的解吸率分别为63.5%和47.4%。研究结果证明,有机质在黑土胶体吸附DNA的数量和亲和力方面贡献较大,pH是影响黑土胶体吸附DNA的重要因子。     

新疆棕漠土无机胶体对Cu2+的吸附特征研究

选用采自新疆阿克苏地区典型的棕漠土壤,用模拟吸附方法研究棕漠土无机胶体在不同阴阳离子作用下对Cu2 的吸附特征,得出:棕漠土无机胶体对铜的等温吸附曲线可以用Langmuir等温方程式拟合,解吸后,铜在胶体内的残余量与加入溶液的浓度呈很好的一次函数关系;随着加入支持电解质浓度的增加,胶体对铜的吸附量逐渐减少;不同电解质溶液对土壤无机胶体吸附铜的影响不一样,在Cl-存在下,对铜竞争吸附的影响K >NH4 >Na ;当支持电解质阳离子浓度相同时,阴离子对胶体吸附铜的影响都为SO42->Cl-     

亲水胶体抗馒头老化效果的研究

馒头的老化是制约馒头工业化进程的一个关键问题。采用单因素试验和正交试验,研究3种亲水胶体(黄原胶、海藻酸钠、卡拉胶)对馒头制品在温度4℃贮存下的抗老化效果。试验结果表明,黄原胶、海藻酸钠和卡拉胶对馒头均有一定的抗老化效果。通过正交试验,得到抗馒头老化效果较好的3种胶体复配比例为:黄原胶添加量为0.15%,海藻酸钠添加量为0.05%,卡拉胶添加量为0.15%。     

胶体磨辅助酶法提取金针菇根蛋白的工艺研究

为充分利用金针菇资源,提升其采后价值,以金针菇根为试材,通过单因素试验和正交试验,优化胶体磨辅助酶法提取金针菇根蛋白质的工艺条件。得到最佳提取工艺参数为:胶体磨磨齿间隙20μm,纤维素酶添加量40 mg/g,液料比10∶1(m L/g),酶解时间100 min,金针菇根蛋白提取率为1.326%。胶体磨辅助酶法提取金针菇根蛋白操作简单,提取条件温和,便于工业化生产,具有实际推广价值。