锰氧化物改性生物炭对水中四环素的强化吸附

以MnCl2为改性剂,制备锰氧化物改性生物炭(MBC),用于强化生物炭对水中四环素的吸附。采用比表面积法(BET)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)等手段表征其微观结构,并通过单因素试验研究改性前后生物炭对四环素的吸附行为和影响因素。结果表明,Langmuir模型计算的MBC最大吸附量为736 mg·g^-1,较原始生物炭提高了15倍。吸附符合准二级动力学模型,受物理化学过程控制,是一个自发的吸热过程。溶液pH、二价阳离子对吸附影响较大,而一价阳离子和共存腐植酸对吸附影响微弱。MBC吸附水中四环素主要是通过氢键作用、静电作用及锰与四环素之间的配位作用,吸附效果较BC显著提高,且环境适应能力更强,对去除水环境中的抗生素具有较好的应用前景。     

1株芽孢杆菌吸附镉和铜的研究

从土壤中分离并纯化获得1株芽孢杆菌(Bacillus).通过该菌菌液对Cd2+和Cu2+的吸附实验,探讨了该菌株对上述2种重金属离子的吸附特性.结果表明:该菌株对2种重金属离子都有较强的吸附能力,但对Cu2+的吸附能力比对Cd2+强;其吸附行为可以用Langmuir和Freundlich吸附方程描述,但更符合Freundlich吸附方程.与此同时,研究还考察了吸附条件的影响,并获得了最佳的吸附实验条件.     

1株芽孢杆菌吸附镉和铜的研究

从土壤中分离并纯化获得1株芽孢杆菌(Bacillus)。通过该菌菌液对Cd2 和Cu2 的吸附实验,探讨了该菌株对上述2种重金属离子的吸附特性。结果表明:该菌株对2种重金属离子都有较强的吸附能力,但对Cu2 的吸附能力比对Cd2 强;其吸附行为可以用Langmu ir和Freund lich吸附方程描述,但更符合Freund lich吸附方程。与此同时,研究还考察了吸附条件的影响,并获得了最佳的吸附实验条件。     

锰氧化菌及其生物锰氧化物在环境污染修复中的应用研究进展

目前,重金属和有毒有机污染物的环境污染受到社会广泛的关注。已有的研究表明,环境中广泛存在的锰氧化菌能修复环境中的Mn(Ⅱ)污染及生产锰氧化物（简称生物锰氧化物）;生物锰氧化物较化学合成氧化锰矿物结晶弱,粒径小,Mn价态高,结构中八面体空穴多,比表面积大,具有比化学合成锰氧化物更强的吸附、氧化和光还原溶解特性;生物锰氧化物能吸附Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ) 等多种重金属,氧化Co(Ⅱ)、 As(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、 U(Ⅳ)、 Ce(Ⅲ)等低价重金属离子,降解乙炔基雌二醇等有机污染物,是具有广泛应用前景的环境材料。     

锰氧化物对As(Ⅲ)的吸附和氧化研究

以土壤中常见的锰氧化物(水钠锰矿,δ-MnO2)为材料,通过批试验研究了其对溶液中As(Ⅲ)的吸附和氧化机制。研究结果表明:大部分加入的As(Ⅲ)(1.0mg/L)在反应的数分钟内就可被锰氧化物氧化,氧化产物As(Ⅴ)的释放速度相当快,但还原产物Mn(Ⅱ)的释放速度则相对较慢;在反应的90min内,当初始质量浓度为0.5、1.0、5.0、10.0和15.0mg/L时,As(Ⅲ)去除率可分别达到93.59%、92.56%、92.31%、89.15%和87.17%。pH对锰氧化物氧化As(Ⅲ)的影响较为显著,升高pH有利于锰氧化物对还原产物Mn(Ⅱ)的吸附,但不利于As(Ⅲ)的氧化和对氧化产物As(Ⅴ)的吸附。     

丝瓜络固定生物氧化锰吸附重金属离子

为了考察丝瓜络固定生物氧化锰对不同重金属离子的吸附特性,本研究将锰氧化芽孢杆菌Bacillus cereus CP133固定于经过NaOH预处理的丝瓜络表面并合成生物氧化锰,制备复合生物吸附剂LIBMOs;通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析LIBMOs的表面性质;考察LIBMOs对重金属离Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附特性。结果表明,NaOH预处理改善了丝瓜络的表面性质,提高了亲水性,使其能够高效地固定Bacillus cereus CP133和生物氧化锰微粒。NaOH预处理丝瓜络固定生物氧化锰的比例明显高于未经处理的天然丝瓜络,14 d后生物氧化锰固定化比例分别为79.66%和49.39%;采用Langmuir和Freundlich模型对LIBMOs吸附重金属离子的等温吸附实验数据进行拟合的结果表明,Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附行为同时符合Langmuir和Freundlich模型(R2 0.95),但Langmuir模型能更好地拟合LIBMOs对4种重金属离子的吸附行为(R2 0.98)。LIBMOs对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)理论饱和吸附量(LIBMOs 2.0 g?L~(-1), pH 6.0和25℃时)分别为0.81、0.68、0.51 mmol?g-1和0.41 mmol?g-1。采用准一级动力学模型和准二级动力学模型对吸附动力学实验数据进行拟合,4种重金属离子的吸附动力学过程更符合准一级动力学模型(R20.95)。以上结果表明,用丝瓜络制备的LIBMOs可作为处理重金属废水的吸附剂。     

一株地衣芽孢杆菌合成纳米金的研究

以山西老陈醋醋醅中分离的一株地衣芽孢杆菌菌体(Bacillus licheni formis)作为还原剂,以氯金酸(HAuCl4)为原料,采用生物法合成纳米金粒子.研究结果显示,通过紫外可见分光光度法、X射线衍射和透射电子显微镜镜进行了表征后,分析得到合成的纳米金的紫外吸收峰值为545 nm,其粒径为15(±28％) nm,其结晶呈球形,为面心立方结构.X射线衍射仪表征图谱与已报道的纳米金图谱一致.     

生物铁锰氧化物的制备及其对Mn(Ⅱ)吸附特征研究

利用驯化获得的铁锰氧化混合细菌制备生物铁锰氧化物(BFMO),采用比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM-EDS)和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对所生成的BFMO进行表征,通过考察投加量和pH值对Mn(Ⅱ)吸附性能的影响,探究了BFMO对Mn(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:BFMO具有较大的比表面积(79.22 m~2/g),孔体积为0.15 cm~3/g,表面含有许多含氧官能团,有利于Mn(Ⅱ)的吸附。SEM-EDS进一步表明生物铁锰氧化物中既含有铁锰氧化物,也有微生物菌体生成的细胞类物质。BFMO对Mn(Ⅱ)的去除效果较好,在pH值为7.0、投加量为2 g/L、固液比为1 g∶500 mL时,吸附量为16.43 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程主要由化学反应控制,属于多层吸附。     

枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的共培养及其对生物活性物质产生的影响

研究了枯草芽孢杆菌Bs5 5和Bs90菌株分别与苏云金芽孢杆菌Bt1和Bt2菌株在共培养条件下的菌体生长、抗菌活性物质脂肽类化合物和杀虫活性物质伴孢晶体蛋白的产生状况。结果表明 ,Bs5 5与Bt共培养的菌体生长和脂肽类化合物的产生与单独培养的Bs5 5相似 ,未检测到伴孢晶体蛋白 ,但有Bt特异性蛋白存在 ;Bs90与Bt共培养的菌体生长和脂肽类化合物的产生与单独培养的Bs90有相对较大的差别 ,检测到伴孢晶体蛋白。说明Bs与Bt可以共生 ,组合适当时可以产生各自的生物活性物质     

纳米氧化物对美托洛尔生物富集的影响研究

为揭示氧化物纳米颗粒（NPs）对离子型有机污染物在水生生物体内富集的影响,本研究考察了两种典型的氧化物NPs对鲤鱼富集β-阻断剂美托洛尔的影响以及美托洛尔在鱼体内各部位的分布,并通过批平衡实验进一步探讨了吸附解吸与生物富集的关系。结果表明：NPs共暴露时,在摄取阶段结束时美托洛尔生物浓缩因子（BCF）值增加了2.39倍（TiO₂ NPs）和3.49倍（SiO₂ NPs）。净化阶段鱼体内的美托洛尔半衰期由20.09d缩短到8.39d（TiO₂ NPs）和6.13d（SiO₂ NPs）,净化结束时鱼体内的美托洛尔残余浓度则略有升高。NPs的共暴露未改变鲤鱼摄取美托洛尔的途径,但显著升高了鱼鳃和内脏中美托洛尔的浓度。相对于TiO₂ NPs,SiO₂ NPs对美托洛尔具有更强的、且不可逆的吸附,使用Freundlich模型拟合的lg K_F值分别为2.21（TiO₂ NPs）和4.47（SiO₂ NPs）。研究表明NPs能够通过吸附载带促进鱼体对美托洛尔的富集,吸附态美托洛尔主要通过摄食和鳃的呼吸作用随NPs进入鱼体内,由NPs携带进入鱼体内的美托洛尔一部分发生解吸从而被鱼体利用,未发生解吸的部分随NPs的排出被排出体外。     

耐硼赖氨酸芽孢杆菌的保护剂筛选及其对罗非鱼肠道微生物群落的影响

本研究目的是为了探究耐硼赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus boronitolerans,YS11）的保存条件及其对罗非鱼肠道微生物多样性和丰度的影响,为微生物饲料添加剂的研发提供科学依据。选择海藻糖、乳糖、蔗糖和脱脂奶粉4种保护剂,并通过浓度梯度优化筛选最佳保护剂,结果表明,YS11在10%海藻糖中,干燥后保持较高的存活率。罗非鱼幼苗饲喂菌体发酵液,喂养70 d后,通过高通量测序观察YS11对罗非鱼肠道微生物群落的影响,结果表明,添加YS11的处理改变了罗非鱼肠道微生物群及其多样性,提高罗非鱼肠道中有益菌的丰度,降低某些潜在致病菌的丰度。本研究结果证实,10%海藻糖为最佳冷冻干燥保护剂;耐硼赖氨酸芽孢杆菌能够调节肠道微生物群,促进益生菌生长,抑制病原菌生长。     

贝莱斯芽孢杆菌DJB5的生物安全性评价

[目的]研究贝莱斯芽孢杆菌DJB5的生物安全性,为DJB5的开发和安全使用打下基础.[方法]参考微生物菌剂安全性的相关标准,通过灌胃DJB5菌体和发酵液的方式测定DJB5对昆明小鼠的急性经口毒性;通过腹腔注射菌体的方法研究DJB5的致病性;测试DJB5对昆明小鼠的急性眼刺激性、皮肤刺激性和溶血性;用纸片琼脂扩散法检测DJB5的抗菌药物敏感性.[结果]DJB5菌体对昆明小鼠的急性经口半致死剂量(LD50)>5000 mg/kg,灌胃菌体(5000 mg/kg BW)及5和10倍发酵上清浓缩液14d后,昆明小鼠的体征、各脏器石蜡切片、血相和生化指标与对照组无显著差异(P>0.05,下同);腹腔注射DJB5菌体(500 mg/kg BW)后,处理组昆明小鼠的脏器系数和体重与对照组无显著差异;DJB5对昆明小鼠眼和皮肤无刺激性、无溶血性,且对受试的青霉素G、头孢唑林、丁胺卡那、庆大霉素、红霉素、诺氟沙星、环丙沙星、复方新诺明和氯霉素等9种抗菌药物敏感.[结论]贝莱斯芽孢杆菌DJB5及其发酵液的生物安全性高,具有开发成防治玉米贮藏期黄曲霉制剂的潜力.     

耐镉芽孢杆菌对Cd2+的吸附机制

从攀枝花矿区淤泥样品中通过逐级提高Cd~(2+)浓度进行驯化,获得1株高耐镉菌株PFYN01,经16S rDNA PCR鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),最大耐Cd~(2+)浓度为3 900 mg/L。研究初始Cd~(2+)浓度、pH值、菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用扫描电镜(SEM)和傅叶里红外光谱(FTIR)探究菌株吸附机制。结果表明,PFYN01在初始Cd~(2+)浓度为75 mg/L、菌量为1.0 g/L、pH值为5.0时,对Cd~(2+)的吸附率达到34.98%;吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为1.974 mg/g。对比分析Cd~(2+)吸附前后的细胞形态和红外光谱变化,证实了"细胞成分羟基(O—H)、酰胺基(N—H)、烃基(C—H)、羧基■、羰基(—COOH)参与了Cd~(2+)与PFYN01的相互作用"的结论。PFYN01是一株对Cd~(2+)有较强吸附能力的细菌菌株,对其吸附Cd~(2+)影响因素及吸附机制研究的结果将为重金属污染微生物修复提供指导。     

枯草芽孢杆菌及相关有益菌种生物被膜应用的研究进展

细菌生物被膜(bacterial biofilm,BF)是指由附着于惰性或者活性实体表面的细菌细胞和包裹着细菌的由细菌自身所分泌的含水聚合性基质所组成的结构性细菌群落。芽孢杆菌是与人类关系最为密切的一种细菌,在工业、农业以及医疗卫生等领域都有着重要的应用价值。而几乎所有的芽孢杆菌都能生成生物被膜,形成的这些生物被膜对于现实生活具有重要的意义。     

球形赖氨酸芽孢杆菌WH07对潜育化水稻土的改良效果和土壤微生态的影响

为建立潜育化稻田微生物改良技术,采用MWMM（modified wolfe’s mineral medium）培养基富集微好氧FeOB,结合16S rRNA测序等技术鉴定菌株种类,分别采用100 mL 10⁶ （T1）、10⁷ （T2）、10⁸ （T3） CFU/mL菌株发酵液处理潜育化水稻土,评价菌株对潜育化水稻土壤的还原性物质、土壤养分、氮循环功能基因丰度和水稻秧苗生长的影响,并利用16S rRNA高通量测序技术评价该菌株对土壤微生态的影响。结果显示：筛选到的对Fe²⁺具有较强氧化作用的FeOB为球形赖氨酸芽孢杆菌WH07（Lysinibacillus sphaericus WH07）;相比于CK,土壤氧化还原电位（Eh）显著提高（P<0.05）,并由负电位转为正电位;T1、T2、T3处理土壤还原性物质总量分别减少26.47%、41.53%、53.19%,亚铁含量分别减少0.37%、21.50%、50.09%,亚锰含量分别减少7.84%、21.57%、37.25%。土壤碱解氮含量分别显著增加15.50%、27.38%、48.90%（P<0.05）,速效磷分别显著增加12.52%、17.34%、27.38%（P<0.05）,速效钾分别显著增加11.56%、17.20%、19.34%（P<0.05）,有机质分别显著增加8.66%、22.22%、45.05%（P<0.05）,pH显著分别增加3.40%、8.94%、16.99%（P<0.05）。土壤AOA-amoA基因丰度分别增加11.94%、14.68%、33.83%,nosZ基因丰度分别增加42.97%、75.78%、118.75%,nifH基因丰度分别增加38.29%、51.05%、216.13%,UreC基因丰度分别增加16.74%、54.51%、60.94%。水稻株高分别增加5.44%、10.98%、36.00%,叶龄分别增加10.21%、23.42%、36.94%,鲜质量增加分别12.61%、22.52%、28.38%,白根数分别增加10.14%、32.92%、46.81%。土壤微生物多样性指数Chao1和Shannon指数相比于CK均显著降低（P<0.05）。门水平上相对丰度前10的土壤细菌中,有8个显著下调（P<0.05）,如Proteobacteria等、2个（Bacteroidetes和Firmicutes）显著上调。在相对丰度前50的属中,3个处理分别有20、19、22个属显著上调（P<0.05）,包括Macellibacteroides等6个FeOB;25个属在3个处理中均显著下调（P<0.05）,包括MBNT15等4个铁还原菌。调控网络分析显示菌株WH07潜在地与FeOB协同改善土壤理化性质和生物活性,最终促进了秧苗生长。结果表明,应用菌株WH07显著改善了潜育化水稻土壤理化性质,改变了土壤微生物群落结构和功能。     

生物炭-锰氧化物复合材料吸附砷(Ⅲ)的性能研究

以生物炭为对照,采用吸附试验,考察了炭-锰复合材料和生物炭对砷(Ⅲ)的吸附性能,应用Langmuir、Freundlich方程和吸附动力学方程分析了其对砷(Ⅲ)的吸附特征,并结合不同时间、吸附剂加入量及p H条件下对砷的吸附效果来探讨其吸附性能。结果表明,生物炭与炭-锰复合材料对砷(Ⅲ)的吸附均较迅速,在30 min内对砷(Ⅲ)的吸附即可达到最大,且吸附过程较符合准二级动力学方程(R2>0.99)。利用粒子分散模型进行拟合,发现炭-锰复合材料和生物炭吸附过程符合多过程吸附模型,炭-锰复合材料对砷的吸附能力明显提高,最大吸附容量从11.41 mg·g-1(生物炭)增加到20.08 mg·g-1(炭-锰复合材料),其吸附机制可能是炭-锰复合材料中的锰氧化物增加了复合材料表面的吸附位点;p H在3~7的范围内对复合材料吸附砷的影响作用不大。实验结果表明,炭-锰复合材料是一种很有发展前景的功能吸附材料。     

一株抗南方根结线虫长形赖氨酸芽孢杆菌的分离鉴定及应用

【目的】筛选对南方根结线虫具有良好活性的生防菌株,为杀线虫制剂的研制与应用提供理论依据。【方法】采用平板稀释法对从抗线虫黄瓜根系附近采集的土壤样品进行芽孢杆菌分离,通过浸渍法筛选出杀线活性高且稳定的菌株,结合形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析对活性菌株进行分类鉴定,并通过离体、盆栽及田间试验对分离菌株防治南方根结线虫的效果进行验证。【结果】筛选出1株具有较高杀线虫活性的芽孢杆菌C1,经鉴定菌株C1为长形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus macroides）。杀线活性测定结果表明,菌株C1发酵上清液对南方根结线虫卵孵化的相对抑制率为74.50%、对雌虫孵化的相对抑制率为95.17%、对2龄幼虫的24和48 h校正死亡率分别为98.83%和100.00%,且杀虫活性稳定;盆栽试验发现,菌株C1发酵液50倍稀释液对番茄南方根结线虫的防效为73.24%;田间防病试验结果显示,菌株C1发酵液50倍稀释液对黄瓜南方根结线虫病的防效达82.67%,且产量较清水对照增产20.0%。【结论】菌株C1不仅对南方根结线虫病具有良好的防治效果,且能促进作物生长,可作为生物农药和肥料在农业生产中开发利用。     

短短芽孢杆菌JK-2菌株抑茵活性物质产生条件的优化

短短芽孢杆菌JK-2菌株对多种植物病原真菌和病原细菌具有明显的抑制作用。以JK．2发酵液对番茄枯萎病菌的抑制作用为活性指标,对其培养基成分和培养条件进行了优化。由正交试验和单因素试验得出的最佳培养基配方为淀粉1,0％、牛肉浸膏0．5％、蛋白胨0．3％、蔗糖1．0％、酵母粉0．5％和CaCl2 0．5％,初始pH值7．0。在30℃、170r／min振荡培养条件下,最佳发酵时间为48h,装液量100mL／瓶,接种量1％。     

菌根真菌和死谷芽孢杆菌生物有机肥对连作棉花黄萎病的协同抑制

通过温室盆栽试验,育苗期接种丛枝菌根真菌(AMF),移栽时接种死谷芽孢杆菌(Bacillus vallismortis HJ-5)、有机肥(OF)或者生物有机肥(HJ-5OF),研究了不同处理对棉花黄萎病和棉花生长的影响。结果表明:配合施用AMF与HJ-5OF显著降低了棉花黄萎病的发病指数,与对照相比其病情指数下降了72.80%;根际可培养微生物数量和种类发生显著变化,施用AMF与HJ-5OF处理的真菌、大丽轮枝菌菌核数量分别比对照下降了68.88%、47.20%,细菌、放线菌数量分别为对照的23.81倍、2.40倍;根际区系中,真菌的种类显著降低,细菌的种类显著增加;AMF和HJ-5OF的协同作用,显著提高了棉花的生物量,促进了棉花对磷素的吸收。结论:接种AMF提高HJ-5OF对棉花黄萎病的防治效果,促进棉花的生长,改善土壤微生物区系。     

锰铁氧体改性生物炭对四环素的吸附性能研究

为了提高生物炭对四环素(TC)的吸附效果,通过共沉淀和热解法制备了锰铁氧体改性的橘子皮生物炭(BC@MnFe₂O₄),采用SEM、BET、XRD、FT-IR和XPS对不同生物炭进行表征分析。通过批处理实验研究了初始pH、生物炭用量、TC浓度、共存离子对BC@MnFe₂O₄吸附TC的影响。结果表明,锰铁氧体可均匀负载到生物炭表面。相比于原始生物炭,BC@MnFe₂O₄具有更丰富的孔隙结构,比表面积由改性前的2.86 m²·g^-1,提高到306.12 m²·g^-1。FT-IR结果显示队BC@MnFe₂O₄表面存在—OH、—Mn—O、—Fe—O官能团。BC@MnFe₂O₄对TC的最大吸附量可达167.50 mg·g^-1,是原始生物炭(13.21 mg·g^-1...