抗重金属细菌对土壤胶体和矿物比表面积的影响

采集湖北大冶城郊铜绿山矿区附近菜园土壤,进行耐重金属细菌的筛选,获得了对铜和镉离子抗性较强的细菌菌株,抗性水平达3 mmol/L/。以红壤胶体、褐土胶体和高岭石为材料,应用亚甲基蓝吸附法测定细菌、土壤胶体颗粒以及细菌胶体复合体的比表面积。结果表明,细菌的比表面积为145 m2/g,与褐土胶体比表面积相当,分别是红壤胶体和高岭石的3.5和7倍。细菌的引入,使供试的褐土胶体、红壤胶体和高岭石体系的比表面积分别增大5.1、3.3和1.9 m2/g,增长率分别为3.0%、8.0%和8.7%。细菌对红壤胶体和高岭石体系比表面积增长率的贡献大于褐土胶体体系。     

Cu/CuO改性碳纳米管对亚甲基蓝的吸附特征

为探讨Cu/CuO改性碳纳米管对亚甲基蓝的吸附特征,采用Cu/CuO对碳纳米管进行了改性,通过SEM、XRD和比表面积-孔径分析仪对改性前后碳纳米管进行表征。以改性前后碳纳米管为吸附剂,研究了改性前后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线,并且分析了环境因素包括温度、pH和离子强度对吸附的影响。结果表明:改性前后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学方程,且在2 h左右达到吸附平衡,吸附等温线符合Freundlich模型,改性之后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附能力增强。改性前后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附量随温度的增加而降低,随pH和离子强度的增大而增大。研究表明,Cu/CuO改性碳纳米管对亚甲基蓝的吸附效果优于原始碳纳米管,Cu/CuO改性碳纳米管去除溶液中的亚甲基蓝主要通过疏水性相互作用、静电相互作用和铜与亚甲基蓝之间的络合作用。     

电气石粉对亚甲基蓝的吸附去除试验

利用天然硅酸盐矿物材料电气石粉对染料废水亚甲基蓝进行吸附去除试验,采用平衡吸附法研究电气石粉投加量、溶液初始p H值、不同温度对亚甲基蓝的吸附去除的影响,进一步考察热力学和动力学吸附规律,确定最佳的试验条件,在最小的能源消耗量,达到高的亚甲基蓝去除率。由于电气石粉带负电、亚甲基蓝带正电,有可能通过吸附剂与吸附质之间的静电引力作用达到去除染料废水亚甲基蓝的目的。结果表明:投加量20 mg,p H值接近中性时,吸附效果较好。Koble-Corrigan等温线模型对电气石粉吸附亚甲基蓝的等温线模拟效果较好。     

硅酸盐细菌NBT菌株释钾条件的研究

 通过摇瓶与土柱试验对硅酸盐细菌NBT菌株的释钾条件进行了研究。摇瓶试验表明 ,pH值、装液量、土壤矿物种类、菌株特性均对硅酸盐细菌的释钾效能有重要影响。pH 6 .5～ 8.0时NBT菌株的释钾效能最高 ,接活菌比接灭活菌对照溶液中的钾含量增加 84 .8%～ 12 7.9%。在 2 5 0ml三角瓶中装液量为 4 0ml,接菌处理溶液中的钾比接灭活菌对照增加 12 6 .3% ,而装液量为 10 0ml,接菌处理溶液中的钾比对照仅增加 87.2 % ;硅酸盐细菌NBT菌株对供试矿物的分解能力为伊利石 >钾长石 >白云母。在供试的不同菌株中 ,硅酸盐细菌NBT菌株的释钾能力最强 ,2 8℃振荡培养 7d ,NBT菌株释放出的钾达 35 .2mg/L ,比其它供试菌株释放出的钾增加 31.8%～ 12 0 3.7%。土柱试验表明 ,硅酸盐细菌NBT菌株在 2种供试土壤中能够存活并表现出一定的解钾作用。接菌处理土壤中硅酸盐细菌细胞数量由 2 .6～ 3.0× 10 6个 /g土增加到 6 .8～ 7.4× 10 7个 /g土。NBT菌株在黄棕壤和水稻土中 2 8℃培养 7d后 ,土壤中的速效钾分别增加 31.2～ 33.6mg/kg土和 2 1.7mg/kg土 ,分别比接灭活菌对照增加 2 90 .6 %和 185 .5 %。方差分析表明 ,差异达显著水平。     

硅酸盐细菌对矿粉和土壤的解钾强度及来源研究

在加入含钾矿粉、土壤,缺钾营养液培养条件下,硅酸盐细菌SB121和SB138从矿粉和土壤中活化的钾分别比对照增加2.7%-40.5%和1.6%-21.6%。两种硅酸盐细菌活化的钾素全部来自矿物结构钾。     

耐重金属细菌对土壤胶体及矿物体系吸附镉的影响

以从大冶铜矿区土壤筛选的耐重金属细菌NTG-01为试验菌株,研究在不同pH值及不同菌量条件下该细菌对土壤胶体和粘土矿物体系吸附Cd2+的影响。结果表明,土壤胶体、矿物与细菌的共存体系对Cd2+的吸附仍符合Langmuir方程,相关系数为0.99以上。在细菌NTG-01的存在下,土壤胶体、矿物对Cd2+的吸附量较无菌时增加,且在一定菌量范围内,随着体系中细菌量的增加,体系对镉的吸附量增加。红壤胶体、褐土胶体和针铁矿体系对Cd2+的pH—吸附率曲线与无菌时相比整体左移。     

硅酸盐细菌对含钾矿物的解钾作用

以含有不同矿物组成的含钾矿物粉为材料,用硅酸盐细菌进行解钾试验。结果表明,每克钾矿粉最多能释放７７．３μｇ水溶性钾,占矿粉全钾量的平均比率仅０．０５６％,经硅酸盐细菌分解后的含钾矿粉进行Ｘ－射线衍射分析。     

稻草秸秆基活性炭对苯酚和亚甲基蓝的吸附性能研究

[目的]研究稻草秸秆基活性炭对苯酚和亚甲基蓝的吸附性能。[方法]选用（NH4）2HPO4为活化剂,利用农业废弃物——稻草秸秆为原料,通过化学活化法制得3种稻草秸秆基活性炭RN-1、RN-2和RN-3。通过N2吸附-脱附等温曲线和Boehm滴定法对其表面的物理和化学性质进行表征。[结果]结果表明,预氧化处理不仅会改变活性炭表面含氧基团的含量,也对其比表面积有影响。将活性炭应用于水中的亚甲基蓝和苯酚吸附,活性炭吸附苯酚和亚甲基蓝符合拟二级动力学方程。RN-3（187.7 mg/g）具有最大的苯酚吸附量,对亚甲基蓝的最大吸附量RN-3（166.35 mg/g）和RN-1（161.00 mg/g）相近。说明活性炭对亚甲基蓝的吸附受比表面积和含氧基团的共同影响,含氧基团量的升高不利于其对亚甲基蓝的吸附。[结论]该研究为稻草秸秆的合理利用提供科学依据,以达到以废制废的目的。     

丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附研究

采用竹笋皮和丝光改性竹笋皮为吸附材料,研究了二者对亚甲基蓝的吸附行为,评价二者对亚甲基蓝的吸附去除性能。采用扫描电镜、红外光谱和比表面积等方法对2种材料的形貌和结构进行表征;采用静态吸附法,以紫外-可见分光光度法为检测手段,探讨了pH值、反应时间、添加量以及亚甲基蓝初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附能力的影响;采用Langmuir吸附等温模型对其进行热力学模拟研究,Lagergren准一级动力学方程和Ho准二级动力学方程对其进行动力学模拟研究。结果表明:1)与竹笋皮相比,丝光竹笋皮更易形成分子内氢键;表面含有大量紧密排列的孔隙和不规则的沟槽;比表面积为1.516 m2·g-1,高于未改性竹笋皮比表面积(1.425 m2·g-1)。2)在低酸度时亚甲基蓝基本不被吸附;当pH值从3增至8时,吸附量不断增大;当pH值达到8以后,吸附量达到最大且保持平衡。3)随着溶液中亚甲基蓝初始浓度的增加,到达平衡时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的饱和吸附量先是急剧增加,然后保持不变。4)当亚甲基蓝质量浓度仅为5 mg·L-1时,30 min就可达到吸附平衡,当亚甲基蓝质量浓度升至50和100 mg·L-1时,则需要60 min才可到达吸附平衡。5)对于初始质量浓度为100 mg·L-1的亚甲基蓝溶液,100 mg的丝光改性竹笋皮即可达到定量吸附。丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型。在pH 8、反应时间为60 min、材料用量为10 mg以及亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg·L-1时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的最大吸附容量可达25 mg·g-1,可有效去除水中亚甲基蓝。     

丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附研究

采用竹笋皮和丝光改性竹笋皮为吸附材料,研究了二者对亚甲基蓝的吸附行为,评价二者对亚甲基蓝的吸附去除性能。采用扫描电镜、红外光谱和比表面积等方法对2种材料的形貌和结构进行表征;采用静态吸附法,以紫外-可见分光光度法为检测手段,探讨了pH值、反应时间、添加量以及亚甲基蓝初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附能力的影响;采用Langmuir吸附等温模型对其进行热力学模拟研究,Lagergren准一级动力学方程和Ho准二级动力学方程对其进行动力学模拟研究。结果表明:1)与竹笋皮相比,丝光竹笋皮更易形成分子内氢键;表面含有大量紧密排列的孔隙和不规则的沟槽;比表面积为1.516 m2·g-1,高于未改性竹笋皮比表面积(1.425 m2·g-1)。2)在低酸度时亚甲基蓝基本不被吸附;当pH值从3增至8时,吸附量不断增大;当pH值达到8以后,吸附量达到最大且保持平衡。3)随着溶液中亚甲基蓝初始浓度的增加,到达平衡时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的饱和吸附量先是急剧增加,然后保持不变。4)当亚甲基蓝质量浓度仅为5 mg·L-1时,30 min就可达到吸附平衡,当亚甲基蓝质量浓度升至50和100 mg·L-1时,则需要60 min才可到达吸附平衡。5)对于初始质量浓度为100 mg·L-1的亚甲基蓝溶液,100 mg的丝光改性竹笋皮即可达到定量吸附。丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型。在pH 8、反应时间为60 min、材料用量为10 mg以及亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg·L-1时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的最大吸附容量可达25 mg·g-1,可有效去除水中亚甲基蓝。     

互花米草厌氧发酵渣活性炭的制备 表征及吸附性能研究

利用废弃物互花米草厌氧发酵渣为原料,以H3PO4为活化剂,于N2保护下,在不同的活化温度(400～700℃)和剂料质量比(0.5～3.0)条件下制备活性炭,以低温液氮(N2/77.4K)吸附测定活性炭的比表面积、孔容及孔径分布,以FTIR、pHFZC 测定分析活性炭表面化学性质;以亚甲基蓝为特征污染物,考察所制备的活性炭成品的吸附能力.结果表明,随着剂料质量比的增大,活性炭孔径分布变宽,中孔所占比例增大;在所考察的活化温度范围内,活性炭N2吸附容量大小与BET比表面积呈现相同的趋势.活化温度为500℃、剂料质量比为2.0条件下所制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附性能良好,最大吸附容量可达243.90 mg·g-1,符合Langmuir吸附等温模型.亚甲基蓝Langmuir最大吸附容量与活性炭BET比表面积存在一定的线性关系.该活性炭制备方法为互花米草厌氧发酵渣的综合利用找到了新的途径.     

巨微生物钾肥

氮、磷、钾,通称肥料中的三大要素。钾对植物的生长发育、产量的形成和产品的优劣起着极为重要的作用。然而,土壤是一座天然的钾元素的大仓库。据土壤专家测定,每667平方米（1亩）土壤耕层中含钾1740公斤,每667平方米地1米深的地层中,大约含钾21.3吨。但是土壤里的这些钾99%以上存在于钾长石和云母这两类矿物中,非常不容易被植物直接吸收利用。巨微牌生物钾肥是利用高活性的硅酸盐细菌,     

土霉素菌渣活性炭对亚甲基蓝吸附的研究

[目的]研究土霉素菌渣活性炭对亚甲基蓝的吸附.[方法]以土霉素菌渣活性炭为吸附剂,研究了pH、吸附温度及转速对土霉素菌渣活性炭吸附亚甲基蓝效果的影响,并采用准一级方程和准二级方程模型对反应动力学数据进行拟合.[结果]随着pH的增大,吸附量增大;吸附温度为35 cc时吸附量最大;转速为150 r/min时吸附量最大;准二级反应动力学模型能够较好地描述土霉素菌渣活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学数据.[结论]该研究可为土霉素菌渣活性炭吸附亚甲基蓝废水的科学研究和合理利用提供科学依据.     

硅酸盐解钾菌对含钾矿物的选择性风化机理

从棉花根际土壤中筛选、分离、纯化了硅酸盐解钾菌,进行了硅酸盐解钾菌与7种含钾矿物在厌氧密闭系统中的生物风化解钾试验,探讨了硅酸盐解钾菌对不同含钾矿物生物风化作用的规律。试验结果表明,生物风化反应释放出K+最多的前3个组合是白云母和QY17、黑云母和QY19、白云母和QY19,反应释放出K+的量分别为1 235.76、1 010.71、916.61μg/g。生物风化反应固定K+最多的4个组合是黑云母和QY4、蒙脱石和QY3、黑云母和QY10、高岭石和QY17,反应中含K矿石固定K+的量分别为78.35、39.92、32.71、22.56μg/g。形成差异的原因可能是硅酸盐解钾菌(包括其次生代谢物)与含钾矿物的晶体结构之间的双向选择过程。硅酸盐解钾菌浓度越大,硅酸盐解钾菌类群对矿物生物风化作用有选择性倾向越明显。造成硅酸盐解钾菌的解钾数量、速率的差异的原因是界面交换过程的不同,机理是硅酸盐解钾菌(次生代谢物)与含钾矿物之间空间构效关系(CQSAR)。风化作用是硅酸盐细菌剥蚀作用、机械破碎、次生有机酸解钾过程交替循环所产生的。腐殖酸的加入促进了硅酸盐解钾菌解钾的过程,延长了解钾时间,同时向硅酸盐解钾菌提供C、N养分。     

铁氧化物-硅酸盐复合物的形成、性质及其对砷的固定

铁氧化物与硅酸盐矿物是土壤中最重要、最活跃的固相组分,它们之间的交互作用直接影响土壤物理化学特性,可有效地调控土壤(类)重金属的迁移、转化。本文以铁氧化物和硅酸盐矿物胶结过程中的一些表观特征变化为出发点,从宏观、表观到微观综述了二者交互作用的界面特性和机理、交互作用前后对土壤砷的固定与释放机制等内容。本文阐明层状硅酸盐与铁氧化物通过多种化学作用而发生表面复合,其中静电作用是作用力之一,带负电荷的硅酸盐与带正电荷的铁氧化物在静电引力的作用下迅速结合,在胶体表面双电层上形成二元团聚体;形成的二元团聚体可改变土壤矿物的表面积和孔性结构、表面电化学特性和物理性质。同时,铁氧化物-硅酸盐复合物表面的活性基团可以通过内层络合共氧的方式将土壤中AsO_4~(2-)络合,形成单核或双核表面络合物而固定砷。复合物对AsO_4~(2-)的吸附能力介于铁氧化物和硅酸盐矿物之间,并更接近铁氧化物的表面吸附特性。本文旨在为土壤砷的原位固定提供理论支撑。     

喀斯特环境中硅酸盐细菌在农业中的应用研究

硅酸盐细菌在农业生产中具有广泛的应用前景.主要探讨硅酸盐细菌的解钾作用,以及使难溶性矿物态钾转化为速效性钾的作用机理;同时在研究硅酸盐细菌解钾作用机理问题的基础上,重点探讨了喀斯特环境中利用硅酸盐细菌活化土壤中的矿物钾元素的问题,特别是硅酸盐细菌在喀斯特环境中农业上的利用.     

杨木活性炭的一步法制备工艺研究

以杨木锯末为生物质原料,氯化锌为活化剂,采用氯化锌与生物质直接混合的一步法工艺制备生物质基活性炭。以亚甲基蓝吸附值为指标,采用单因素实验法研究活化剂与原料质量比、活化温度、升温速率以及活化时间对活性炭吸附性能的影响。确定较优的一步法制备活性炭工艺条件为:活化剂与原料质量比2.5∶1,活化温度500℃,升温速率15℃·min-1,停留时间40 min,亚甲基蓝吸附值为212 mg·g-1。对活性炭进行红外光谱、比表面积和扫描电镜,结果表明,该条件下制得的活性炭含有羟基和羧基等利于吸附的官能团,并具有丰富的孔隙结构,BET比表面积达2 866 m2·g-1。     

硅酸盐细菌对矿粉和土壤的解钾作用研究

以含钾矿粉和土壤为材料,用硅酸盐细菌进行解钾试验。结果表明,硅酸盐细菌对不同类型矿粉的解钾能力不同：炭渣＞石骨子＞绿豆岩＞正长石。解钾量与矿粉粒径密切相关,随矿粉粉径的减小而增加：ｙ＝９．６７５ｘ－０．７２１,ｒ＝－０．９９２＊＊。硅酸盐细菌接到土壤后长期培养,可增加土壤中的速效钾,但其增加量不稳定。土壤的营养条件对硅酸盐细菌的解钾效果有一定影响。     

超声波处理文冠果果壳制备的活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附

采用超声波法对以氯化锌溶液活化文冠果果壳制备的活性炭进行处理,并对亚甲基蓝溶液的吸附进行了研究.探讨了时间、温度和pH对亚甲基蓝溶液吸附量的影响.结果表明,活性炭吸附亚甲基蓝行为符合朗缪尔等温线,它在温度分别为30,40和50℃时,活性炭对亚甲基蓝溶液最大单层吸附量分别达到235.041,279.985和287.307...     

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、1 mol·L-1 3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P/As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.