改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明：在初始磷浓度10 mg/L,投加量10 g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687 mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型（R²>0.99）;实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50 g/L,反应2 h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标的排放要求。     

Cd2+对番茄幼苗生长和蛋白质组的影响

以3 d龄番茄幼苗为试验材料, 从生理、生化和蛋白质组角度, 分析0.01~1.00 mmol L^–1 Cd²⁺处理72 h后对幼苗的影响。结果表明, Cd²⁺处理导致幼苗生长严重受抑, 幼苗高度从对照组的4.76±0.50 cm分别降至3.79±0.05 cm (0.01 mmol L^–1 Cd²⁺处理, P<0.01)和1.77±0.15 cm (0.03 mmol L^–1 Cd²⁺处理, P<0.01)。根长度从对照组的6.07±0.04 cm降至4.77±0.58 cm (0.01 mmol L^–1 Cd²⁺处理, P< 0.01)和3.65±0.66 cm (0.03 mmol L^–1 Cd²⁺处理, P<0.01)。叶绿素含量在0.1 mmol L^–1 Cd²⁺处理后开始下降。当幼苗用0.05 mmol L^–1 Cd²⁺处理时, 根系中有10个蛋白质斑点, 叶片中有21个蛋白质斑点产生变化。利用MS/MS技术, 根系中有4个蛋白质斑点得以鉴别, 它们是ribosomal protein L 20 (斑点1)、F-box /LRR repeat protein (斑点2)、ribosomal protein small submit 4 (斑点4)和CBL-interacting protein kinase (斑点5)。在叶片中, 有2个蛋白质斑点消失, 4个蛋白质斑点合成, 它们是ABC transporter (斑点16)、maturase-like protein (斑点17)、chalcone synthase (斑点1)、a hypothetical protein (斑点3)、an unknown protein (斑点4)和a predicated protein (斑点6)。这些被鉴别的Cd²⁺反应蛋白参与生物合成、mRNA转录调控和蛋白质转运。     

啤酒废酵母吸附Cu~(2+)的特性研究

将啤酒废酵母制成一种新型的生物吸附剂,用于吸附重金属离子铜。研究了不同温度、时间、pH值,以及铜离子浓度和酵母浓度条件下,啤酒废酵母对Cu2+的吸附能力。初步确定了啤酒废酵母对Cu2+吸附的最佳组合,即吸附温度为35℃,吸附时间为55 min,起始pH值为5,酵母的质量浓度为1 g/L,Cu2+质量浓度为22 mg/L,在此条件下啤酒废酵母对Cu2+吸附率可达到90.00%左右。通过L16(45)正交实验表明,Cu2+质量浓度和pH值是影响啤酒废酵母吸附铜离子能力的显著因素。对吸附了铜离子的啤酒酵母进行解吸实验,表明在浓度为1 mol/L的HCl中,其解吸率为55.00%,与1 mol/L的NaOH和去离子水相比,有较高的解吸率。     

盐胁迫条件下外源Ca2+对蚕豆气孔运动及质膜K+通道的调控

研究了Ca²⁺ 对NaCl胁迫下蚕豆气孔运动及质膜K+通道的影响。结果表明,100 mmol L^-1 NaCl可明显诱导气孔开放,该现象可被10 mmol L^-1 CaCl₂ 显著抑制。为探讨盐胁迫下Ca²⁺对K⁺和Na⁺跨膜运输的调控机制,我们利用膜片钳技术记录全细胞K⁺ 电流发现,在100 mmol L^-1 NaCl胁迫下,加入10 mmol L^-1 CaCl₂胞外处理,显著抑制质膜K+内向及外向通道电流,这种抑制可被1 mmol L^-1 La³⁺ (Ca²⁺通道抑制剂)缓解。非盐胁迫下,10 mmol L^-1 CaCl₂ 胞外处理也能显著抑制质膜内向K⁺通道,但明显激活其外向通道,加入1 mmol L^-1 La³⁺并不能被缓解。用H₂O₂专一的荧光探针二氯荧光素二乙酸酯(H2DCF-DA)单细胞分析保卫细胞内H₂O₂含量变化显示,在100 mmol L^-1 NaCl盐胁迫下,10 mmol L^-1 CaCl₂ 处理明显诱导H₂O₂在保卫细胞中积累;100 mmol L^-1 NaCl和10 mmol L^-1 CaCl₂单独处理并不能诱导H₂O₂积累。推测Ca²⁺在盐胁迫下可能先诱导H₂O₂在胞内积累,进而激活质膜Ca²⁺通道,迅速提高胞内Ca²⁺浓度以抑制Na⁺通过质膜K⁺通道跨膜内流,同时调节Na⁺外流,两种效应共同作用促使气孔关闭,减少盐胁迫下水分的过度散失。上述结果将为Ca²⁺调控作物抗盐机制研究提供新的思路。     

细胞内IP3-Ca2+途径对UV-B辐射下玉米幼苗光合特性的调控机制

使用外加0.15 Wm^-2 UV-B及不同钙效应剂处理玉米幼苗,研究细胞Ca²⁺信号系统对UV-B辐射下玉米幼苗光合作用的调控机理。结果表明,UV诱导的胞内Ca²⁺荧光增强受胞内IP3通道阻断剂肝素(Heparin)、胞内CaM活性抑制剂三氟啦嗪(TFP)抑制,降低玉米幼苗Chl a、Chl b及Chl T含量、原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSII活性(F_v/F_o)、Hill反应活力、水分利用效率(WUE),提高胞间二氧化碳浓度(C_i),最终导致净光合速率(P_n)下降;细胞质膜钙通道阻断剂氯化镧(LaCl₃)引发的此效应较小。据此提出,UV-B辐射下,玉米幼苗叶片细胞IP3动员胞内钙库释放Ca²⁺,调节光合色素合成、Hill反应活性、WUE,CaM介导的下游反应调节G_s,是Ca²⁺信号系统最终实现对P_n调控的主要机制。     

干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响

为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K⁺和Ca²⁺被大量吸收, 而Cl^-1被排出体外, 质膜H⁺-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H⁺-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K⁺和Ca²⁺含量增加,Cl^-1含量下降,并能提高质膜H⁺-ATPase活力;NOS抑制剂N^ω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na⁺含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H⁺-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。     

废弃茶叶渣对废水中铅（Ⅱ）和镉（Ⅱ）的吸附研究

采用单因素实验方法,考察了铅和镉离子的初始浓度、吸附时间及pH对吸附的影响,并绘制了三种因素对吸附率及吸附量的影响曲线。结果表明,茶叶渣对Pb2+和Cd2+的吸附率、吸附量随着时间的延长均增高,最后分别达到72.13%、3.56mg/g和93.75%、4.69mg/g;随着Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,吸附量均呈上升趋势,最后分别达到4.06mg/g、4.71mg/g,Pb2+的吸附率呈下降趋势,而Cd2+的吸附率呈上升趋势;随着pH的升高,两种离子吸附曲线都为先升后降,各自的最佳pH分别为5、7。通过改变Pb2+和Cd2+的离子初始浓度、吸附时间和调节溶液pH值,废弃茶叶渣对能够对废水中Pb2+和Cd2+有良好的去除效果。     

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对土壤氮素含量及氮素转移的影响

为探讨小麦/玉米/大豆套作对氮素营养的种间促进机制, 采用叶片¹⁵N富积标记法研究了小麦/玉米/大豆(A1)和小麦/玉米/甘薯(A2) 2种套作系统中不同施氮水平下的土壤培肥效果和氮素转移规律。结果表明,施氮可以提高小麦、玉米的土壤总氮含量,以施纯氮150~300 kg hm^-2处理最高;大豆较甘薯更有利于保持土壤肥力,施氮0、150、300和450 kg hm^-2水平下种植大豆后的土壤总氮含量比种植大豆前(小麦收获后)高38.6%、20.2%、9.4%和16.7%,而种植甘薯则降低总氮含量3.1%、1.8%、14.0%和3.8%。A1系统中小麦和玉米季土壤中NO₃-N含量低于A2系统,且随施氮量的增加而增加;大豆季土壤中NO₃-N含量高于甘薯季。A1和A2系统均存在¹⁵N的双向转移,¹⁵N转移量随施氮量的增加而降低,且A1的¹⁵N净转移量和转移强度高于A2;A1系统中小麦、玉米和大豆的¹⁵N净转移量比A2系统的¹⁵N净转移量分别高3.3%~12.1%、27.0%~166.2%和26.2%~78.7%。玉米与小麦之间的¹⁵N净转移方向为从玉米向小麦,玉米与大豆之间的¹⁵N净转移方向为从大豆向玉米,玉米与甘薯之间的¹⁵N净转移方向为从玉米向甘薯。     

花生壳生物炭对铵态氮的吸附性能研究

为揭示生物炭对铵态氮的吸附性能,以花生壳为原料,低氧热解(300℃)制备生物炭,采用批量平衡吸附法,研究花生壳生物炭对铵态氮(NH4+-N)的吸附机制及影响因素。研究结果表明：生物炭吸附NH4+-N的量随溶液NH4+-N初始浓度增加而增加,当初始浓度接近100 mg/L 时,吸附趋于饱和,最大吸附量达5.79 mg/g。Langmuir 能较好地拟合花生壳生物炭对NH4+-N等温吸附数据,表明吸附是以单层吸附为主导。生物炭对NH4+-N的吸附约30 min 达到平衡,伪二级动力学方程能较好地描述其吸附动态;随生物炭添加量的增加,其对NH4+-N的吸附量下降,而吸附率逐渐增加,100 mg/L吸附体系中,生物炭适宜添加量为0.6 g/50 mL,最大吸附率达40%。生物炭吸附NH4+-N的量随溶液pH升高而增加,当体系pH 9.0 时,吸附量高达8.8 mg/g。可见,溶液NH4+-N初始浓度、生物炭添加量及pH是影响生物炭吸附性能的重要因素。     

叶面肥及植物生长调节剂对桔梗种子质量的影响

为探索喷施叶面肥及植物生长调节剂对桔梗种子质量的影响,叶面肥喷施采用两因素完全随机设计试验,尿素喷施浓度为0.5％、1.0％、1.5％,磷酸二氢钾浓度为1％、2％、3％.植物生长调节剂处理采用单因素完全随机设计试验,GA3浓度50,100,150 mg/L,6-BA浓度0.5,1.0,1.5 mg/L,2,4-D浓度10,30,50 mg/L.结果表明,1.0％尿素+3.0％磷酸二氢钾处理为最佳浓度配比,其千粒重较高为(1.323 2 g)、发芽率、生活力达到了最高,分别为81.33％、91％,含水量最低为7.26％;GA3的最佳喷施浓度为100 mg/L,6-BA为1.5 mg/L,2,4-D为50 mg/L.因此,在桔梗开花期喷施1.0％尿素+3.0％磷酸二氢钾或喷施一定浓度的植物生长调节剂能有效提高桔梗种子质量.     

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%。     

生物质炭对水溶液中Pb2+的吸附性能研究

针对山西省土壤Pb2 +污染问题,为了选择一种环保及可循环利用的生物质材料。以农业废弃物小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭为材料,通过平衡吸附法确定影响吸附的最佳条件。结果表明,当Pb2+初始浓度为200 mg/L时,生物质炭添加量为8 g/L,pH值3~7,25℃条件下震荡360 min,为最适吸附条件,吸附效果最好,吸附量达24.85 mg/g,去除率达99.38%。该种生物质炭对Pb2 +的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,R2分别达0.9994和0.9985。本研究表明,用小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭在一定条件范围内对Pb2+具有良好的去除作用。     

鸭粪对Cu、Zn的吸附-解吸研究

为考察鸭粪中重金属的行为,采用一次平衡法,对鸭粪对Cu2+和Zn2+的吸附-解吸特性进行研究。结果表明,鸭粪对Cu2+、Zn2+的吸附热力学过程在24 h内达到平衡,其最大吸附量分别为1245.35 mg/kg,1129.34 mg/kg。分别用Langmuir型和Freundlich型吸附模式对吸附过程进行拟合,拟合的结果表明,鸭粪对Cu2+、Zn2+的吸附过程均较符合Langmuir吸附模式。用化学动力学中的一级反应方程lgC0/C=k1t和二级反应方程1/C-1/C0=k2t对该吸附动力学过程进行拟合,结果表明,鸭粪对Cu2+的吸附过程更符合二级反应规律,而对Zn2+的吸附过程更符合一级反应规律。鸭粪对Cu2+、Zn2+的解吸动力学过程表明,重金属的解吸量较小,且在较短时间内趋于稳定。     

外源水杨酸对Cu胁迫下水培烟草生长及营养元素吸收利用的影响

以耐Cu性较强的烟草品种W38(Nicotiana tabacum cv.W38)和耐Cu性较弱的本氏烟(Nicotiana benthamiana)为试验材料,设置水培处理组即CK(Cu2+0 mg L–1,SA 0μmol L–1,即对照组)、T1(Cu2+4 mg L–1,SA 0μmol L–1)、T2(Cu2+4 mg L–1,SA 100μmol L–1)、T3(Cu2+4 mg L–1,SA 300μmol L–1)、T4(Cu2+4 mg L–1,SA 500μmol L–1),探讨SA对烟草生长特性及根、茎、叶不同器官中元素吸收规律的影响。结果表明,经过4 mg L–1 Cu胁迫15 d后,2个品种的烟草生长均受到一定程度的抑制,不同器官中Cu含量均显著升高,K、Ca、Mg、Fe、Zn、B、Mn的吸收受到抑制,而在营养液中添加适宜浓度的SA能够有效缓解Cu胁迫对2个品种烟草根长、株高、鲜重的抑制作用,并降低烟草体内Cu含量。与T1处理组相比,本氏烟的根、茎、叶中Cu含量最大分别下降25.05%、39.78%和22.91%,W38的根、茎、叶中的Cu含量最大分别下降23.27%、37.30%和28.88%,并促进了营养元素K、Ca、Mg、Fe、Mn的吸收,但是对Zn、B元素的吸收影响并不明显。由此可知,高浓度的Cu胁迫会抑制烟草的生长及营养元素的吸收和运输,施加适宜浓度的外源水杨酸有利于营养元素的吸收和促进烟草的生长发育,在本试验浓度范围内施加300μmol L–1的水杨酸可显著缓解Cu胁迫对烟草的抑制作用。     

混凝-活性炭吸附工艺去除水中甲氰菊酯农药

通过对含甲氰菊酯农药的模拟水样进行混凝活性炭吸附处理,分别考察了混凝剂种类、投加量、pH等因素对混凝效果的影响以及木质粉末活性炭投加量、吸附时间、pH等因素对吸附效果的影响。结果表明,对水样作常规混凝处理时,氯化铁的处理效果优于其他混凝剂,当氯化铁的投加量为20 mg/L,pH为8时,甲氰菊酯去除率可达59.4 %。对水样做活性炭吸附处理时,适宜pH范围为6~9,木质粉末活性炭最佳投加量为40 mg/L,最佳吸附时间为70 min,在最优吸附条件下,甲氰菊酯去除率可达81.6 %。在最优混凝吸附条件下,氯化铁混凝协同木质粉末活性炭吸附去除甲氰菊酯的去除率均大于90%,对水中甲氰菊酯去除效果较好。     

不同药剂处理对柴胡种子活力的影响

本文研究了几种药剂处理对柴胡种子活力的影响。实验结果表明：采用1.5%的双氧水（H2O2），50%发芽剂能提高柴胡种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，而100mg/L的乙烯剂、20mg/L的6-BA、50mg/L的GA3、25/%PEG 0.6的H2O2的等四个处理降低了柴胡种子的发芽率和发芽势。     

腊花组培快繁体系研究

为探讨最适初代诱导、增殖继代生根的培养基配方,建立腊花的组织培养技术体系,以腊花嫩茎尖为实验材料,采用MS培养基,向培养基中添加不同配比组合的KT和NAA,对腊花进行初代诱导培养;设置6-BA和NAA不同激素浓度组合进行增殖培养;选用1/2MS培养基为腊花生根培养的基础培养基,添加IBA不同浓度配比培养实验。最佳初代诱芽培养基为MS+ KT 3.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L+琼脂6.2 g/L+蔗糖30 g/L,pH 5.8,诱导率达88.8%。最佳增殖培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.1 mg/L+ 琼脂6.2 g/L+蔗糖30 g/L,pH 5.8,增殖系数为3.6。最佳生根培养基为1/2MS+ IBA 0.6 mg/L+琼脂6.2 g/L+蔗糖30 g/L+0.1 g/L活性炭,pH 5.8,生根率100%。