一株耐As细杆菌对As3+的吸附特征与机理

【目的】评价细杆菌属去除水溶液中As^3+的可行性,为As污染的微生物修复提供必要的修复材料和理论依据。【方法】从湖南某矿区筛选分离等得到了一株高耐砷菌株,经过16S rRNA序列分析初步鉴定为细杆菌属Microbacterium,命名为A4,并采用单因素试验优化菌株生长条件,正交试验优化菌株菌粉吸附As^3+的条件。通过吸附动力学与等温吸附试验研究菌株菌粉对As^3+的吸附特征,并利用SEM-EDX与FTIR分析探讨了该菌株菌粉对As^3+的吸附机理。【结果】菌株A4对As^3+的耐受阈值为53 mmol/L;菌株A4的最适生长条件为温度30℃、pH值7.0~9.0、NaCl浓度0.25 m/v、转速180 r/min。正交优化试验结果表明:菌粉吸附As^3+的最佳条件为菌粉投加量为0.02 g/L、吸附时间为2 h、pH值为8.0和温度为20℃,此条件下菌粉对As^3+的吸附量为128 mg/g。Langmuir方程与准一阶动力学方程可被较好的用于描述菌粉对As^3+的等温吸附特性与动力学特性,拟合度均达0.99,菌粉对As^3+的最大吸附量达114.6 mg/g。SEM-EDX与FTIR分析表明:吸附过程中的主要功能团-COOH、-OH、-NH、-CHO和O-P-O等与As络合,以及As^3+在菌粉表面与Mg2+发生了离子交换作用,促进了菌粉对As^3+的吸附。【结论】可为未来水体As污染微生物修复提供菌株材料与技术应用思路。     

27个柳树无性系对镉的吸收分配特性

【目的】研究27个柳树无性系的根、插穗树皮、枝条和叶片对Cd~(2+)的吸收分配特性,获得地上部和地下部富集Cd浓度最大的无性系,为Cd污染地的植物修复提供理论参考,为进一步研究柳属植物对Cd~(2+)的解毒机制提供依据。【方法】以具有优良经济价值和观赏价值的27个柳树无性系为研究对象,在水培条件下,40 mg·L~(-1)Cd~(2+)胁迫6天,分别取根、枝条、叶片和插穗树皮样品,采用原子吸收分光光度计测定不同部位的Cd浓度,并计算地上部插穗树皮、枝条和叶片对Cd向地上部转运的贡献率。【结果】27个柳树无性系Cd~(2+)主要富集在根中,很少向地上部转移,根Cd浓度为1 106.08~4 261.46 mg·kg~(-1),无性系柳Q2根中Cd浓度仅为蒿柳的25.96%,地上部Cd浓度为38.29~207.87 mg·kg~(-1),柳D31地上部Cd浓度仅为柳SH31的18.42%;柳SH31叶片、枝条和树皮中Cd浓度均高于其他柳树无性系,分别为177.17、506.85和263.04 mg·kg~(-1);27个柳树无性系对Cd的转运系数均较小,最小的柳2465为0.016,最大的柳SH31也仅为0.199;叶片、枝条和树皮对Cd向地上部转运的贡献率不同,柳Q43和柳SH18的枝条对Cd转运的贡献率最大,分别为56.3%和57.2%,其他无性系树皮的贡献率最大,最大的柳23达到了88.5%,最小的柳Q43为28.6%,仅为柳23的32.3%。【结论】27个柳树无性系主要将吸收的Cd富集在根中,以较少向地上部转移;蒿柳根富集Cd浓度最大,主要将吸收的Cd固定在根中,以减少其对自身其他器官的伤害,同时降低土壤中有效Cd的浓度,减少其对其他植物的伤害;柳SH31地上部富集Cd浓度最大,可通过多次短轮伐并收集地上部达到减少土壤中Cd~(2+)的目的。     

绿色木霉和草酸青霉对Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)和Pb~(2+)的耐性和吸附特征

【目的】通过对已筛选出的耐较高浓度重金属的绿色木霉和草酸青霉菌株进行Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)和Pb~(2+)耐受性和吸附性试验,为其应用于土壤修复提供科学参考。【方法】通过测定重金属离子对菌株的生长抑制率和半致死浓度(EC_(50))评价真菌重金属耐性;将一定质量的菌丝球添加到已知浓度的重金属离子溶液中,测试菌株对重金属的吸附速率和吸附量,并对吸附过程进行函数拟合,分析其重金属吸附特征。【结果】2株菌株生物量随重金属浓度增加而降低,其过程分2个阶段,在金属离子浓度较低(0~200 mg·L~(-1))时,生物量下降不明显或略有上升,当重金属离子浓度大于某个临界值(400 mg·L~(-1)左右)时,生物量下降迅速;Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)和Pb~(2+)对菌株lys2015f1的EC_(50)值分别是158.07、464.02、229.33和209.59 mg·L~(-1),对菌株lys2015f5的EC_(50)值分别是580.47、572.88、231.85、2 284.01 mg·L~(-1),因此,菌株lys2015f1对重金属耐受程度为Zn~(2+)Cu~(2+)Pb~(2+)Hg~(2+),菌株lys2015f5对重金属耐受程度为Pb~(2+)Hg~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+)。菌株的吸附过程更加拟合准二级吸附动力学模型,由模型速率常数k_2可知,2株菌株吸附重金属速率排序变化一致,均为Pb~(2+)Hg~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+),菌株lys2015f1通过模型得到的理论Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)和Pb~(2+)最大吸附量分别是37.12、14.63、16.62和107.31 mg·g~(-1),菌株lys2015f5理论最大吸附量47.12、16.50、25.78和201.22 mg·g~(-1);吸附的限速步骤是由化学反应控制的,在同等条件下,2株菌株对4种重金属吸附速率排序均为Hg~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+)。【结论】绿色木霉和草酸青霉菌株具有较高的重金属耐性和较好的吸附性,现有研究也表明其在生物防治、植物促生、土壤有机物降解等方面具有较好效果,因此2株菌株具有较好的重金属修复应用潜力。     

炭醋肥对Cd~(2+)、Pb~(2+)吸附、解吸附的影响研究

将生物炭、木醋液和矿物养分混合为炭醋肥,在实验室条件下将炭醋肥、有机无机复混肥、烟草专用肥与土壤混合后,比较了三者对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附作用及解吸行为。研究结果表明:与其他两种肥料相比,炭醋肥使土壤吸附和固定重金属Cd~(2+)、Pb~(2+)能力增强,Cd~(2+)的吸附和固定能力最高可分别提高33.33%、16.56%,Pb~(2+)吸附和固定能力最高可分别提高45.56%、54.59%;其吸附性与pH值呈正相关关系,且随着添加量的增大而增强。     

秋华柳对镉的积累及其亚细胞分布特征

【目的】探讨Cd在秋华柳各器官及叶片亚细胞组分中的分布特征,为深入了解秋华柳的耐受解毒机制,进一步指导其在Cd污染地区的植物修复工作提供理论依据。【方法】采用水培试验方式,设置CK(0 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_1(2 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_2(10 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_3(20 mg·L~(-1)Cd~(2+))、T_4(50 mg·L~(-1)Cd~(2+))5种Cd处理浓度,测定秋华柳各营养器官和0、6、12、18天叶片中亚细胞组分的Cd含量。【结果】1)不同浓度Cd处理下,秋华柳根部积累的Cd含量远高于茎和叶,表明秋华柳通过根系对Cd的滞留效应,可降低Cd向地上部分的转运,从而减少Cd对地上部分的毒害。2)时间和浓度处理均显著增加秋华柳各亚细胞组分中的Cd含量,但细胞壁和细胞质中Cd含量的增幅远大于细胞器,且其亚细胞组分中Cd含量的分布为细胞壁细胞质细胞器,表明细胞壁的固定和液泡的区室化均为秋华柳的重要解毒作用,但细胞壁对Cd的结合和固定作用占主导。3)相同处理时间下,与CK相比,低Cd浓度处理时,细胞壁组分中的Cd含量显著增加,而随着处理浓度的增加,细胞壁组分中的Cd含量及百分比呈降低趋势,细胞质组分中的Cd含量及百分比显著增加。同时,随着处理时间的延长,秋华柳细胞质组分中的Cd含量百分比上升,而细胞壁组分中的Cd含量百分比下降。高Cd含量和长时间胁迫时,细胞壁对Cd的固定能力有所下降,而液泡的区室化作用显著提高,这可能是秋华柳耐受高Cd含量和长时间胁迫的一种策略。4)时间和浓度的交互作用对秋华柳亚细胞组分中Cd含量的增加效应大于单一时间处理或单一浓度处理效应,表明在Cd处理浓度和处理时间的双重影响下,秋华柳细胞壁的固定作用和液泡的区室化作用更加显著。【结论】1)器官水平上,秋华柳通过根系对Cd的滞留效应限制其向地上部分的转运,从而降低Cd对地上部分细胞器的毒害,增强秋华柳对Cd的耐受能力。2)在亚细胞水平上,细胞壁固定和液泡区室化是秋华柳对Cd胁迫的重要解毒机制,且以细胞壁的固定作用占主导地位,这是秋华柳为确保其核心细胞器免受Cd毒害而产生的耐受策略。     

竹屑对水中重金属的吸附性能研究

为探明竹屑对水溶液中Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附性能,研究了溶液在不同pH值条件下竹屑对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附动力学过程;并应用等温吸附模型对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附过程进行了拟合,探讨竹屑对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附机理。结果表明,在不同pH条件下,竹屑对溶液中的Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)吸附都有较好的效果,当溶液的pH=5时吸附效果最好,其次是pH=4、pH=6、pH=3和pH=7;在相同pH条件下,竹屑对溶液中的Cu~(2+)吸附效果最好,其次是Cd~(2+)和Pb~(2+);在不同pH值条件下,Langmuir与Freundlich方程均适于描述竹屑对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的等温吸附过程,竹屑对Cu~(2+)的等温吸附过程,Freundlich模型对数据的拟合程度略高于Langmuir模型,亦即竹屑的多分子层吸附强于单分子层吸附。竹屑对Cd~(2+)和Pb~(2+)的等温吸附过程,Freundlich模型和Langmuir模型对数据的拟合程度差别不大,亦即竹屑同时存在多分子层吸附和单分子层吸附。竹屑不进行酸化或碱化等活化处理,更不进行碳化处理,只做简单处理后作为重金属的吸附材料,降低了处理成本,避免复杂处理带来二次环境污染,提高了社会效益。     

微波-NaOH改性生物质电厂灰对Cd(Ⅱ)的吸附

以生物质电厂灰为原料,NaOH为改性药剂,采用微波加热的方法对电厂灰进行改性,并利用BET方法对改性前后电厂灰进行表征。考察了微波强度、吸附时间等对改性电厂灰吸附Cd~(2+)的影响。实验结果表明:改性后电厂灰对Cd~(2+)的吸附性能明显优于未改性电厂灰,微波-NaOH改性提高了电厂灰的比表面积;在微波功率为500W、辐照时间为5min、NaOH浓度为1mol/L条件下吸附Cd~(2+)效果最佳。Fruandlich吸附模型比Langmuir吸附模型能更好地模拟改性电厂灰对Cd~(2+)的吸附过程,吸附动力学方程以准二级动力学方程拟合效果最优。     

镉胁迫对小叶榕幼苗叶片生理特性的影响

选择原生长状况基本相同的小叶榕一年生实生幼苗为研究材料,对其进行了镉溶液人工浇灌处理,共设3个处理:分别为对照组(CK),Cd~(2+)处理Cd1组(2mmol/L CdCl_2溶液),Cd~(2+)处理Cd2组(4mmol/L CdCl_2溶液),研究了其对不同程度镉胁迫的部分生理生化响应。主要研究结果为:镉处理对其造成一定的胁迫作用,其中过氧化产物丙二醛(MDA)含量急剧增加、过氧化氢酶(CAT)及可溶性蛋白含量均显著增加,且高浓度处理组的增量较低浓度处理组更为明显,说明小叶榕可以通过抗氧化酶系统及渗透调节系统来积极应对镉胁迫;Cd~(2+)对幼苗的伤害较大。     

铅锌胁迫对山苍子幼苗生理生化特性的影响

为了探讨南方优势树种山苍子Litsea cubeba对铅锌重金属的耐受性,设置质量分数梯度为0、200、400、600、800 mg/kg的Pb~(2+)、Zn~(2+)单一及Pb~(2+)+Zn~(2+)复合胁迫,研究铅锌单一和复合胁迫下山苍子幼苗的抗氧化系统以及渗透调节物质的变化情况,揭示山苍子幼苗对铅锌重金属的适应能力,为山苍子修复铅锌污染土壤提供参考依据。结果表明:1)叶绿素a含量在Pb~(2+)、Zn~(2+)处理下逐渐下降,在Pb~(2+)+Zn~(2+)胁迫下先增后减;叶绿素b、叶绿素a+b含量在Pb~(2+)、Zn~(2+)及Pb~(2+)+Zn~(2+)处理下均呈先升后降的趋势,且叶绿素a/b值均低于对照;2)山苍子幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性随着Pb~(2+)、Zn~(2+)及Pb~(2+)+Zn~(2+)质量分数的增加先上升后下降,叶片丙二醛(MDA)含量则随着质量分数增加逐渐上升;在高质量分数Zn~(2+)、Pb~(2+)+Zn~(2+)(质量分数≥600 mg/kg)胁迫下,叶片内的POD、CAT酶活性比同质量分数单一Pb~(2+)胁迫下更强,植物受到的损害更严重;3)随着Pb~(2+)、Zn~(2+)及Pb~(2+)+Zn~(2+)质量分数的升高,幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的趋势,脯氨酸含量随着质量分数的增大持续上升。总体来说,当离子质量分数不超过400 mg/kg时,山苍子幼苗生长良好,说明山苍子幼苗对铅锌重金属具有一定的耐性,可作为铅锌污染地植物修复的材料。     

芦苇半纤维素基水凝胶的制备及对重金属离子的高效吸附

以芦苇半纤维素为基材,丙烯酸(AA)为单体,N,N,N',N'-四亚甲基乙二胺(MBA)为交联剂,通过自由基聚合法制备出水凝胶材料,采用FT-IR对其结构进行表征,并考察了AA和+MBA用量、pH值、吸附时间和金属离子初始质量浓度对水凝胶吸附Pd2、Cd2+和Zn2+性能的影响,同时探讨了水凝胶对金属离子的吸附动力学和吸附机制。结果表明,AA用量、MBA用量和pH值对水凝胶的吸附性能均有较大影响,水凝胶对金属离子的吸附量随着pH值的增加而增大,1.0 g半纤维素中添加0.1 g MBA,9 g AA制得的水凝胶可在60 min内达到吸附平衡,金属离子溶液初始质量浓度为200 mg/L,Pb2+溶液pH值5.5,Cd2+、Zn2+溶液pH值6.5时,对Pd2+、Cd2+和Zn2+的最大吸附量可达699、521和265 mg/g。水凝胶吸附金属离子过程属于离子交换机制,吸附行为符合动力学准二级模型和Langmuir方程,该水凝胶经过吸附-解吸8次循环后,对金属离子仍有较高的吸附效率,Pd2+、Cd2+和Zn2+的吸附量仍达616、479和243 mg/g,回收率分别为96.7%、97.1%和97.6%。     

马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr3+、Cu2+、Pb2+、Ni2+的吸附性能及机理

【目的】探究马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)的吸附性能,阐明马尾松树皮和纳米木质纤维素气凝胶吸附重金属离子的相关机理,以更好地利用农林废弃物马尾松树皮制备出成本低廉、便于产业化的生物质吸附材料,为其大规模应用奠定理论基础。【方法】将抽提后的马尾松树皮绝干样品在80℃水浴加热搅拌条件下使用对甲苯磺酸溶液处理1 h,反应结束后趁热过滤并透析滤渣。滤渣样品通过微射流均质机20次,得到马尾松树皮纳米木质纤维素。固含量2%的马尾松树皮纳米木质纤维素样品-20℃冷冻120 min后进行冷冻干燥,得到马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶。研究马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)的最大吸附容量(q_e)以及其等温吸附特性、吸附热力学特性和吸附动力学特性。【结果】马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)和Ni~(2+)的最大吸附容量(q_e)分别为132.7、130.4、186.7和123.4 mg·g~(-1)。马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附Cr~(3+)符合Temkin等温吸附(R~2=0.990 1),且为不均匀的单层吸附。吸附热力学特性研究表明,马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附Cr~(3+)的过程符合热力学规律,R~2=0.992 9,且为非自发复合吸附过程,升高温度对吸附过程的促进作用与放热反应对吸附过程的抑制作用甚至会出现相互抵消的情况。马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附Cr~(3+)符合准二级动力学模型(R~2=0.991 0),其吸附Cr~(3+)的速率主要受化学作用而非物质传输步骤影响,特别是二者之间电子的化学分享或共价键交换等过程。【结论】基于廉价的生物质———马尾松树皮制备的马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶可作为重金属离子的有效吸附剂,表现出较为理想的吸附容量,静态吸附涉及的条件较为简单,具有一定的可试验推广性,马尾松树皮基吸附剂的开发也可推动廉价生物质的资源化利用。马尾松树皮和纳米木质纤维素气凝胶2种吸附剂的吸附性能稳定可靠,有望通过优化工艺提升性能;但是需要基于大规模甚至中试规模试验才能检验其有效性,进而指导工艺优化,得到性能更加出色的马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶作为重金属离子吸附剂。     

杉木树皮吸附重金属离子性能和动力学研究

通过间歇吸附的方法研究了杉木树皮粉对水溶液中Cu2+、Cd2+和Pb2+重金属离子的吸附性能,研究了树皮粉粒径大小、重金属离子水溶液的pH值、吸附时间和溶液的初始浓度对杉木树皮吸附重金属离子吸附量的影响,并对吸附过程的等温吸附方程和吸附动力学模型进行了模拟拟合。结果表明:杉木树皮粉可以有效地吸附水溶液中的重金属离子,树皮粒径大小以250~830μm为宜,吸附适宜的水溶液pH值为5,吸附时间为30 min,此时0.6 g树皮粉对100 mL初始质量浓度为150 mg/L的重金属离子溶液Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附量分别为6.83、13.56和23.17 mg/g。45℃下等温吸附过程符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型,但Langmuir等温吸附模型拟合相关性更高;吸附动力学符合Lagergren准二级动力学模型,拟合相关性R2大于0.997。说明杉木树皮粉可作为水溶液中重金属离子的有效吸附剂,其吸附主要为单分子层的化学吸附。     

Lindetype F（K）沸石对Cd2＋的吸附性能研究

利用粉煤灰合成了Linde type F（K）沸石吸附重金属Cd2＋,考察了吸附剂量、初始pH值、反应温度以及反应时间对C d2＋吸附效果的影响,同时进行了吸附动力学数据模拟。结果表明：吸附剂量、初始p H值、反应温度以及反应时间均对C d2＋的去除率影响显著。随着吸附剂投加量的不断增大,C d2＋去除效果不断提高,饱和吸附量逐渐减小。初始pH值为7时沸石吸附Cd2＋的去除率为100％。反应温度越高,沸石吸附Cd2＋达到平衡的时间越短。Linde type F（K）沸石对Cd2＋的吸附行为符合准二级反应动力学方程。     

不同pH值对改性纳米黑碳吸附-解吸Cd~(2+)的影响研究

通过不同pH值条件下,Cd2+在改性纳米黑碳(MBC)上的吸附-解吸实验,研究了pH值对Cd2+在MBC上的吸附量和吸附稳定性的影响。研究表明:Cd2+在MBC上的吸附等温线均能用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,n值均大于1表明MBC对Cd2+都为优惠吸附。随着pH值的增加MBC对Cd2+的吸附能力增强,且在pH≥9时MBC对Cd2+的最大吸附量趋于稳定。Cd2+在MBC上的解吸率随pH值的增大而减小,当pH≥9时,解吸率随pH值的增加变化速度减缓,最后趋于稳定。在pH9时,pH值对Cd2+在MBC上的吸附量和吸附稳定性影响比较大,且pH值越大吸附效果越好。因此MBC对偏碱性的重金属污染土壤进行钝化修复时效果更好。     

锰、镉单一及复合胁迫对桑树生理生化特性的影响

【目的】通过抗逆性胁迫试验探究桑树对单一及复合重金属土壤污染的修复治理效果,为桑树应用于重金属污染土地恢复及生态治理方面提供理论依据和实践参考。【方法】以2年生桑树苗为试验材料,采用土培试验方法设置16个重金属污染梯度,研究不同质量浓度锰（Mn）、镉（Cd）单一及复合胁迫对其叶绿素、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）等植物逆境生理生化常见指标的变化特性及影响。【结果】在重金属胁迫过程中,对于桑树叶绿素、MDA、POD、SOD等生理特性影响程度从大到小依次为Mn、Cd复合胁迫>单一Cd胁迫>单一Mn胁迫。桑树叶绿素含量随着单一及复合胁迫梯度的增加逐渐下降;桑树MDA含量随着单一及复合胁迫梯度增加逐渐上升;POD活性和SOD活性随着单一及复合胁迫表现为第一到第三梯度呈现上升第四梯度下降,在Mn胁迫水平大于25 mg/L、Cd胁迫水平大于200 mg/L时桑树的POD、SOD活性会不同程度地受到抑制且复合胁迫下其活性变化幅度更明显,对桑树的破坏作用更大。【结论】Mn、Cd单一及复合胁迫下桑树的叶绿素、MDA、POD、SOD等生理指标变化幅度对植物的影...     

柠檬酸改性油茶果壳对Ca~(2+)吸附性能的研究

以油茶果壳为原材料,利用柠檬酸处理,将其制备成吸附钙离子的材料,研究吸附剂初始浓度、吸附时间等因素对Ca~(2+)去除效果的影响。结果表明:Ca~(2+)初始浓度为30～90 mg·L-1范围时,Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地描述改性果壳对Ca~(2+)的吸附等温特征,利用Langmuir模型得到改性果壳对Ca~(2+)的最大吸附量为15. 16 mg·g-1,Ca~(2+)在油茶果壳表面的吸附速率较快,120 min逐渐达到平衡,吸附过程更符合准二级动力学模型(R2=0. 999 8)。改性后果壳表面粗糙、不规则、多孔,以及化学改性的效果,改性后的油茶果壳对Ca~(2+)的吸附最大理论吸附量比未改性果壳高36. 09%。改性油茶果壳对水中Ca~(2+)具有较好的吸附性能,为油茶果壳作为Ca~(2+)吸附剂提供了理论依据。     

3种绿僵菌对筛胸梳爪叩甲幼虫的毒力及保护酶活性的影响

【目的】探索绿僵菌侵染后竹林筛胸梳爪叩甲幼虫保护酶系统的应答反应,为筛选高致病力的绿僵菌菌株提供依据。【方法】生物测定平沙绿僵菌WP08菌株、金龟子绿僵菌WTKH菌株及蝗虫绿僵菌菌株3种菌株在不同浓度条件下对该幼虫的致病力,同时测定不同侵染时期幼虫超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)3种保护酶含量及活性变化情况。【结果】3株绿僵菌对筛胸梳爪叩甲幼虫均具有致死性,WP08菌株最优,WTKH菌株次之,蝗虫绿僵菌最低。不同菌株的致病力随着浓度的增加而提高,WP08菌株在108spore·g~(-1)干土浓度条件下的致病效果最好,16天时供试幼虫已经全部死亡,但与107spore·g~(-1)干土浓度条件下的致病效果无显著差异。幼虫的3种保护酶在抗绿僵菌侵染过程中其活性变化趋势不同,SOD活性变化无显著差异,CAT活性变化则表现为先下降后上升再下降的趋势,POD活性波动虽与CAT相似,但其后期(5~7天)差异不显著。【结论】平沙绿僵菌WP08菌株对筛胸梳爪叩甲幼虫的致病性优于其他2种菌株,可作为林间应用的首选菌株。绿僵菌可对竹林金针虫体内的3种保护酶活性产生不同程度的影响,且在本次取样时间内CAT的活性变化较明显。     

TiO2/木材复合材料光催化降解甲醛性能

【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空气中甲醛最有效的方法之一。二氧化钛(TiO₂)作为经典光催化半导体,因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注,但由于TiO₂的吸附能力低、聚集倾向强,限制了其应用。本研究旨在解决TiO₂吸附能力弱、易团聚使其比表面积减小的问题。【方法】以杨木为基底,采用水热法在其表面负载二氧化钛制备得到TiO₂/木材复合材料,探讨不同TiO₂溶液浓度对TiO₂/木材复合材料光催化降解甲醛性能的影响。【结果】与不同基底对比,木材的多孔结构及丰富的官能团能使TiO₂与木材间具有更好的结合力,使其具有优越的机械稳定性。锚定在木材上的TiO₂以锐钛矿型为主并带有少量的金红石型。随着TiO₂溶液浓度的增大,TiO₂/木材复合材料的光催化降解甲醛性能呈现先增大后减小的趋势。当配置制备的TiO₂溶液浓度为0.1 mol/L时,尺寸大...     

N掺杂炭气凝胶的水热制备及其金属离子吸附性能

以微晶纤维素为原料,卵清蛋白(OVA)为N源,采用水热炭化法制备N掺杂炭气凝胶(NCA)。利用SEM、氮气的吸附脱附、XRD、FT-IR和XPS对NCA表面形貌、孔径结构、晶相结构和表面化学组成进行表征,并以Pb~(2+)和Cr~(6+)为模型物评价NCA对重金属离子的吸附性能。结果表明:所制备的NCA是由无定形炭组成的三维网状立体结构,BET比表面积为134.48 m2/g,平均孔径为12.28 nm,总孔容为0.413 0 m3/g;NCA由C、N、O组成,XPS表明其表面存在CO,—COOH以及C—N等官能团,其中N元素以亚硝酰、氨基、吡啶N和季铵N的形式存在。NCA对Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附过程更符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型,25℃时NCA对Pb~(2+)和Cr~(6+)的最大吸附量分别为223.98 mg/g和35.12 mg/g,而CA对Pb~(2+)和Cr~(6+)的最大吸附量分别为65.78 mg/g和16.65 mg/g。NCA对重金属离子的吸附效果明显优于未掺杂N的炭气凝胶(CA)。     

乳白耙齿菌菌株CB1对刚果红染料的脱色条件

【目的】对从自然界得到的1株乳白耙齿菌菌株CB1(简称Il-CB1)进行系统发育分析与鉴定,并研究其对刚果红染料的脱色条件,以期为乳白耙齿菌在染料废水脱色中的应用提供依据。【方法】在形态学鉴定的基础上,克隆菌株Il-CB1的ITS序列并进行系统发育分析。采用单因素方法检测p H值、刚果红浓度、染料加入时间对Il-CB1脱色率的影响;基于正交试验检测碳源浓度、氮源浓度、Cu2+浓度、Mn2+浓度、接种量5个因素对Il-CB1脱色率的影响。【结果】菌株I1-CB1的ITS序列与其他不同来源的24个乳白耙齿菌的ITS序列归为一类,从而在分子水平上鉴定其为乳白耙齿菌。p H值对Il-CB1脱色刚果红的影响:脱色率随p H值增加先升高后降低,p H=3和8时脱色率均较低,其脱色刚果红的最适p H=6.0。刚果红浓度对Il-CB1脱色的影响:在液体条件下的脱色率随刚果红浓度的升高呈先升高后降低的趋势,对100 mg·L-1的刚果红脱色率最高,当继续升高染料浓度为250 mg·L-1时,脱色率明显下降,表明较低浓度的刚果红促进Il-CB1对其脱色,而高浓度的刚果红对Il-CB1脱色产生抑制。正交试验表明,Il-CB1对刚果红脱色的最优因素组合为:葡萄糖10 g·L-1、蛋白胨3 g·L-1、Cu2+和Mn2+的添加浓度均为0.2 mmol·L-1、在250 m L三角瓶中装液量为100 m L的条件下接种量为7 m L菌丝母液,在以上条件下第5天时染料脱色率高达99.60%。在上述所有培养条件优化的基础上,染料加入时间对Il-CB1脱色刚果红的影响:与0 h加入刚果红染料相比,在菌株培养3天后加入刚果红染料,其脱色时间明显缩短,初始脱色率就处于较高水平,在菌株培养3天时加入刚果红染料处理5天后的脱色率高达99.99%。【结论】菌株Il-CB1为乳白耙齿菌,其可有效降解刚果红染料,在染料废水降解中具有重要的应用潜能。