外源细菌添加对红壤吸附病毒的影响

污水中病毒往往与一些可溶性有机物质、无机胶体及菌体细胞同时存在,但很少有研究考虑菌体细胞及其分泌物对环境中病毒去向的影响。从3株代表性菌株培养液中分别获取菌体细胞及其分泌的胞外聚合物(EPS),其目的是为了:(1)比较不同红壤的病毒吸附能力;(2)明确细菌存在对红壤吸附病毒的影响;(3)评估菌体细胞及EPS影响红壤吸附病毒的相对作用权重。结果表明,4种经过灭菌处理的红壤中,红黏土和赤红壤对病毒的吸附容量最大,其次为砖红壤,而红壤土的吸附能力最弱。菌体细胞对红壤吸附病毒的影响很小,在某种土壤中甚至有促进病毒吸附的趋势,但EPS或EPS与菌体细胞同时存在显著降低了红壤对病毒的吸附能力,其降低比例分别达36%和30%,表明细菌存在降低土壤吸附病毒的现象主要由其分泌物EPS导致。本研究结果表明在评估某一介质对病毒的吸附能力时必须同时考虑细菌存在的影响,否则有可能高估其吸附容量。     

污灌区土壤对Cr（Ⅵ）的吸附和还原作用研究

通过静态吸附实验和土柱淋溶实验，研究了污灌区土壤对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附和还原作用。结果表明，土壤对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程。进入土壤后，Ｃｒ（Ⅵ）被土壤固相组分吸附和还原为Ｃｒ（Ⅵ），从而降低了Ｃｒ（Ⅵ）对农作物的危害性。     

Fe3+和Na+共存对缺氧污泥脱氮除磷效率和胞内外聚合物的影响

为了提高多种金属离子共存的含盐废水脱氮除磷效率和生物絮凝性,考察Fe3+和Na+共存对A2O工艺缺氧区污染物去除率的影响,研究缺氧区胞内聚合物（Intracellular Polymeric Substances,IPS）和胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的变化,采用气相色谱法与蒽酮比色法分析IPS中聚-β-羟丁酸（Poly-β-hydroxybutyrate,PHB）和糖原含量的变化,结合三维荧光光谱（Three-dimensional Excitation Emission Matrix Fluorescence Spectroscopy,3D-EEM）与傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）探索EPS组成结构的变化,以期揭示共存的Fe3+和Na+、IPS及EPS与污泥絮凝性的关系。结果表明：1）单一Fe3+的加入有助于提高COD、TN和TP的去除率,增加碱性磷酸酶与酸性磷酸酶活性,IPS和EPS总量增多。2）在Fe3+和Na+共存的条件下,当Fe3+ 浓度为10 mg/L、Na+浓度为0.5 g/L时,低浓度的Na+提高了COD、TN和TP去除率,增强了碱性磷酸酶与酸性磷酸酶活性,增加了IPS总量,但是抑制了微生物EPS的分泌,EPS总量下降;当Fe3+为10 mg/L,Na+浓度（>1 g/L）继续升高时,高浓度的Na+导致COD、TN和TP去除率下降,IPS总量降低,但是促进了微生物EPS的分泌,EPS总量增加。3）由FTIR分析可知,Fe3+和Na+浓度的变化并未导致松散结合型胞外聚合物（Loosely Bound Extracellular Polymeric Substances,LB-EPS）和紧密结合型胞外聚合物（Tightly Bound Extracellular Polymeric Substances,TB-EPS）的官能团发生明显变化,主要成分始终为蛋白质（Protein,PN）和多糖（Polysaccharide,PS）;由3D-EEM分析可知,Fe3+的加入使三维荧光光谱中出现了可见区类色氨酸峰,Na+的加入使色氨酸、腐殖酸类物质降解,EPS的成分改变。4）IPS和EPS之间存在竞争生长,IPS/EPS比值较高时,IPS占主导作用,污泥絮凝性能好。     

改性花生壳对水中Cd^2＋和Pb^2＋的吸附研究

用高锰酸钾对花生壳进行改性,制成改性花生壳吸附材料,并进一步就该吸附剂对水中重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋的吸附去除性能进行了考察,结果表明,吸附在18h后基本达到平衡,吸附Pb^2＋和Cd^2＋最佳初始pH值分别为4.5和6.5,对Pb^2＋的吸附量最大达到104.75mg·g^-1,对Cd^2＋的吸附量最大达到43.11mg·g^-1。对Pb^2＋和Cd^2＋在该吸附剂上的竞争吸附研究结果表明,竞争吸附的干扰使得Cd^2＋的吸附量降低88.47%,Pb^2＋的吸附量降低20.80%,且Pb^2＋的吸附量为Cd^2＋的5-6倍,吸附剂对重金属离子的吸附选择顺序为Pb^2＋〉Cd^2＋。     

稻草生物质炭对3种可变电荷土壤吸附Cd（Ⅱ）的影响

按土重的3%和5%向采自海南和广西的3种可变电荷土壤中添加由稻草制备的生物质炭,混合培养30 d后用一次平衡法研究了生物质炭对土壤吸附Cd（Ⅱ）的影响及其与土壤表面电化学性质的关系,旨在阐明生物质炭促进可变电荷土壤吸附和固定Cd（Ⅱ）的机制。结果表明,添加稻草炭显著提高了3种土壤的阳离子交换量（CEC）和土壤pH,并使土壤胶体Zeta电位向负值方向位移。因此,添加稻草炭增加了土壤表面的负电荷量,土壤表面对Cd（Ⅱ）的吸附容量增强,使3种可变电荷土壤对Cd（Ⅱ）的吸附量增加,且Cd（Ⅱ）吸附量的增幅随稻草炭添加水平的提高而增加。Freundlich方程和Langmuir方程可以拟合3种土壤对Cd（Ⅱ）的吸附等温线,但Freundlich方程拟合效果更好,该方程表征吸附容量的常数k也随着稻草炭添加水平提高而增大。研究表明在pH3.0~5.0范围内,稻草炭均增加土壤对Cd（Ⅱ）的吸附量。添加稻草炭提高土壤pH,促进Cd（Ⅱ）的吸附,因为Cd（Ⅱ）的吸附量随pH升高而增加。解吸实验表明,添加稻草炭处理Cd（Ⅱ）的解吸量高于对照处理,说明生物质炭提高了土壤对Cd（Ⅱ）的静电吸附量。     

棕壤Cd^（2＋）吸附特征及有机物料分解产物的影响

研究了棕壤上Cd2 的吸附特征及草炭、猪粪和蚯蚓粪3种有机物料的不同分解产物(水溶性和非水溶性)对棕壤Cd2 吸附特征的影响。结果表明,Langmuir模型适于描述棕壤对Cd2 的吸附特征。温度升高棕壤对Cd2 的吸附量增加。热力学参数分析表明,Cd2 在棕壤表面的吸附反应为熵增加的自发过程。3种有机物料对Cd2 平衡吸附量影响顺序大致为非水溶性分解产物>水溶性分解产物;其中草炭分解产物>猪粪分解产物>蚯蚓粪分解产物。     

外源硒（Se(4＋)和Se(6＋））污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒（Se4＋、Se6＋）对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据。结果表明：低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶。外源Se4＋及Se6＋浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关（P〈0.01）,且同浓度两个价态硒差异显著（P〈0.05）,说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度。土壤酶的ED5（0生态剂量）均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小,Se6＋的ED50小于Se4＋,生态毒性大于Se4＋。     

固氮粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）胞外多糖突变株的筛选及特性

应用Ｔｎ５转座子对粪产碱菌野生型菌株Ａ１５０１进行诱变处理，用荧光增白剂及ＴＴＣ为标记筛选，分别获得胞外多糖缺陷型和丰富型突变株。激光共聚焦观察证实，ＥＰＳ突变株确实具有与野生型不同的表面特性，贴根试验表明，突变株贴根菌数均少于野生型，胞外多糖生成过多或过少均影响菌体与根表的有效结合。     

固氮粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）胞外多糖的分离纯化及成分分析

固氨粪产碱菌野生型Ａ１５０１菌株及其胞外多糖（ＥＰＳ）突变株Ｅｘｏ＋＋（Ａ１５３２）和ＥｘＯ－（Ａ１５３１）,以及ｎｉｆＡ和ｎｔｒＣ－ｎｉｆＡ转化子（Ａ１５１３和Ａ１５２３）的ＥＰＳ,由高分子量（２５０ｋＤ左右）组分（ＥＰＳＨ）和低分子量小于４０ｋＤ组分（ＥＰＳＬ）组成。两个组分中均含有葡萄糖、半乳糖、果糖和戊糖,其主要成分葡萄糖和半乳糖的分子摩尔比：Ａ１５０１－ＥＰＳＨ为２：１、ＥＰＳＬ为３：１;Ａ１５３１－ＥＰＳＨ为２：１、ＥＰＳＬ为１：１;Ａ１５３２－ＥＰＳＨ为８：１、ＥＰＳＬ为５：１;Ａ１５１３－ＥＰＳＨ和ＥＰＳＬ均为４：１;Ａ１５２３－ＥＰＳＨ为４：１、ＥＰＳＬ为８：１。高分子量ＥＰＳ中还含有多肤,其氨基酸组分在各突变株和转化子之间差异明显,而ＥＰＳＬ中仅含有痕量多肽。     

纳米SiO2对聚乙烯醇基复合涂膜包装材料成膜透湿性能的影响

聚乙烯醇（PVA）由于其亲水性能而影响其在食品包装上的应用。本研究采用添加纳米SiO2对聚乙烯醇基复合涂膜包装材料进行改性,利用响应曲面方法研究SiO2、硬脂酸、戊二醛对三元复合涂膜材料成膜效能特性的影响及交互作用。结果表明：加入纳米SiO2可有效提高聚乙烯醇基复合涂膜包装材料的阻水阻湿性能,优化组成膜透湿率（8.18 g•m-2•d-1）比对照组（不添加纳米SiO2的PVA复合膜）降低26.61%（p<0.05）。硬脂酸、戊二醛对复合涂膜材料成膜的透湿率的影响与纳米SiO2存在显著的交互作用,每100 mL 5%（W/VH2O）的PVA溶液中纳米SiO2添加量在小于0.05 g范围内随着其含量增大,复合涂膜材料成膜透湿率随硬脂酸、戊二醛的比例增加而降低,阻水阻湿性能提高。     

中慢生型天山根瘤菌胞外多糖相关基因exo5及其在根毛吸附和生物膜形成中作用的研究

用质粒pKGL 3上的转座子随机插入失活的方法得到两个中慢生型天山根瘤菌胞外多糖缺失菌株,并通过随机引物PCR的方法确定了转座子插入的基因位点,该基因与豌豆根瘤菌的UDP-葡萄糖脱氢酶基因有高度的同源性.根毛吸附实验发现该基因缺失,导致胞外多糖缺失突变菌株在其宿主植物甘草上的根毛吸附量大大降低,同时生物膜的形成实验发现中慢生型天山根瘤菌的exo5-菌株不能像野生型菌株一样形成丰富的生物膜,也从侧面证明了根毛吸附实验的结果,初步推测胞外多糖可能通过影响中慢生型天山根瘤菌的根毛吸附过程来影响其与豆科植物的共生固氮.     

铅锌矿尾矿坝分离节杆菌12-1对Pb~(2+)的耐受和吸附性能研究

当前铅资源的粗放式开采和使用对环境造成了严重的污染。利用微生物修复铅污染具有费用低、易操作、环境友好等优点,在水体和土壤铅污染治理中具有很好的应用前景。为了了解微生物对铅的吸附特性,本研究从铅锌矿尾矿坝分离到的一株耐铅节杆菌(Arthrobacter sp.)12-1(Gen Bank登录号:KM362724),并研究其对铅的吸附过程和作用机制。研究耐铅节杆菌12-1在含不同Pb2+浓度LB培养基中的生长情况表明,其最高可耐受800 mg/L Pb2+。在水溶液中,经24 h吸附,耐铅节杆菌12-1可将Pb2+浓度从105 mg/L降至2.17 mg/L,吸附率为97.93%。显微成像(原子力显微镜,扫描电镜)观察和能谱分析表明,耐铅节杆菌12-1吸附铅后在细胞表面形成含铅的矿物。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析表明,耐铅节杆菌12-1细胞上的羧基、酰胺和磷酸基团可能参与了铅的吸附和固定过程。以上结果表明,从铅锌矿尾矿坝分离到的耐铅节杆菌12-1对铅具有较好的耐受和吸附能力,显示其在铅污染环境修复中具有潜在的应用前景。本研究为细菌修复铅污染环境的实践提供了理论基础。     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想。研究从大宝山污染土壤中筛选出的Pb2＋、Cd2＋、Cu2＋、Zn2＋耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属（Bacillussp.DBM）,菌株DBM具有产吲哚乙酸（IAA）和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力。盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn（600mg.kg-1）胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8%和77.2%。另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力。相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1%和19.9%。但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2%和48.6%。     

南海湖表层沉积物对Cd^2＋的吸附-释放研究

通过吸附实验及释放实验,研究了包头市南海湖表层沉积物对Cd^2＋的吸附、释放作用。结果表明,Cd^2＋在南海湖沉积物上的吸附既符合Langmuir型又符合Freundlich型,且以Langmuir型为最佳;Cd^2＋的吸附对pH值依赖程度较高,随pH值的增高而增强;温度的降低,离子强度和泥沙浓度的增加,均不利于南海湖沉积物对Cd^2＋的吸附。在6 h以内,Cd^2＋的释放百分率随时间的增加而增大,并于6 h达到极值,6 h后急剧下降,并在10 h后趋于平稳;Cd^2＋的释放百分率随pH值的升高而降低。弱酸至碱性环境有利于Cd^2＋的吸附,酸性环境有利于Cd^2＋的释放。     

皇竹草生物炭的结构特征及其对（）的吸附性能

以皇竹草茎秆为原料,在限氧控温（300、500、700℃）条件下制备生物炭,研究该生物炭的结构特征及其对Cr（Ⅵ）的吸附行为。结果发现,随着热解温度的升高,皇竹草生物炭的产率下降,而灰分、pH呈上升趋势;电镜扫描（SEM）观察可见不同热解温度下所制备的生物炭结构相似,均具多孔和管状结构,但在700℃条件下所制备的生物炭相对300℃下制备的生物炭孔壁变薄,且孔壁有附着物,切面有突起结构。三种温度下制备的皇竹草生物炭对溶液中的Cr（Ⅵ）都具有较好的吸附作用,且500、700℃下制备的生物炭比300℃下制备的生物炭具有更好的吸附效果。在0~1 h之间,三种热解温度下制备的生物炭对铬的吸附量均随着时间的延长而快速增加,当吸附至1h时,基本达到饱和状态,随后吸附量无明显变化。     

La（Ⅲ）对查尔酮合成酶（CHS）结构影响的初步研究

现已明确类黄酮是植物响应UV-B辐射、减轻其伤害的重要物质,查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）是影响类黄酮合成与积累的关键酶之一。研究证明,La（Ⅲ）能提高CHS活性,促进类黄酮合成与积累。但La（Ⅲ）能否作用于CHS并直接影响CHS构象变化,尚不清楚。本文采用离体实验设计,     

多氯联苯（PCB_（153）与PCB_（28））对大型溞的毒性效应研究

选用大型溞作为受试生物,探讨多氯联苯（PCB153与PCB28）对浮游动物的急性和慢性毒性反应,初步评价多氯联苯（PCBs）对浮游动物的毒害效应。急性毒性试验中,PCB28和PCB153对大型溞的48h-LC50分别为27.08μg·L-1和579.16μg·L-1。实验表明,大型溞对PCB28的敏感性高于对PCB153的敏感性。慢性毒性试验显示,PCB28和PCB153对大型溞的生长、生殖均有不利影响,PCB28的影响表现为随浓度的升高,生长和生殖抑制效应加强;PCB153对大型溞生长的影响表现为随浓度升高而抑制效应增强,但其对大型溞的繁殖则表现为低浓度抑制而高浓度促进的现象虼耍团ǘ榷嗦攘剑≒CB153、PCB28）长期暴露的潜在毒性和高浓度多氯联苯的急性毒性在环境生态安全研究中值得高度关注。     

离子强度和磷酸盐对铁铝矿物及土壤吸附As（V）的影响

选用针铁矿、赤铁矿、水铁矿、水铝矿4种铁铝矿物以及性质差异较大的黑土、紫色土和红壤3种土壤,研究离子强度和磷酸盐对其吸附As（V）的影响。结果表明,在0．01、0．1、1mol·L^-13种离子强度下,矿物和土壤对As（V）的吸附量无明显差异或随离子强度增大而增大,其对砷的吸附以专性吸附为主。磷酸盐对矿物和土壤吸附砷的影响与其添加顺序及摩尔浓度比有关。水铝矿和水铁矿在这3种添加顺序下的砷吸附量无明显差异,仅在P／As摩尔比较大时表现出下降趋势;而在针铁矿和赤铁矿两种矿物上,先添加砷时的砷吸附量高于先添加磷时或两者同时添加时,且砷吸附量随WAs摩尔比的增加而逐渐下降。在黑土、紫色土和红壤上,先添加砷比先添加磷或两者同时添加时的砷吸附量均要高,尤其是在紫色土上。随P／As摩尔比升高,土壤对砷的吸附量表现出下降趋势。     

La（Ⅲ）与UV-B胁迫对查尔酮合成酶（CHS）结构影响的初步研究

前文已证明La（Ⅲ）与查尔酮合成酶（CHS）多肽链上O或者N原子发生作用,进而影响CHS分子内部酪氨酸（Tyr）、色氨酸（Trp）残基,导致CHS微结构改变。但随着La（Ⅲ）浓度的改变,Tyr和Trp残基随之发生改变的机理尚不清楚。CHS分子中的Tyr及Trp残基有内源荧光,同步荧光光谱是研究蛋白质与外源物质作用的有效方法。鉴此,本文以不同剂量La（Ⅲ）和UV-B辐射胁迫处理后的CHS为研究对象,运用同步荧光光谱（波长差（Δλ）=70nm）,初步研究了La（Ⅲ）和UV-B对CHS分子结构的影响。