纳米羟基磷灰石的制备及其在肉鸡饲养中的应用

为了降低肉鸡养殖污水中总磷含量,本文利用湿法制备了一种纳米尺寸的羟基磷灰石,并应用其替代了原有饲料中的添加剂—磷酸氢钙。实验中分别对该材料进行了X射线衍射、透射电镜和能谱测试。测试结果显示,制备的该类材料为纳米尺寸的羟基磷灰石。此外,本工作通过对肉鸡喂养含有两种添加剂的饲料的饲养结果及排泄物总磷含量进行测试,实验结果表明:应用含有纳米羟基磷灰石的饲料饲养肉鸡可以保证肉鸡的正常生长及按期出栏,同时大大降低了排泄物中总磷的含量。通过上述实验结果说明应用纳米尺寸的羟基磷灰石替代饲料中原有的添加剂磷酸氢钙后,可以减轻肉鸡养殖排泄物对水体的污染。     

用于电泳沉积涂层的羟基磷灰石粉体沉淀法制备

以磷酸铵和硝酸钙为反应前驱物,采用沉淀法在室温下合成纯度高并且具有良好电泳性能的羟基磷灰石粉末,通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对所合成的羟基磷灰石进行表征。研究结果表明:在合成过程中不断添加1:1(体积比)氨水使反应体系的 pH 值处于11附近可获得组成符合羟基磷灰石化学计量的沉淀产物,沉淀产物经过72h 陈化处理后多数颗粒的粒度为2～4μm,电泳性能良好;合成产物经800℃以上高温煅烧后能得到纯净的羟基磷灰石,在1200℃下煅烧2h 未发现羟基磷灰石分解。     

用于电泳沉积涂层的羟基磷灰石粉体沉淀法制备

以磷酸铵和硝酸钙为反应前驱物,采用沉淀法在室温下合成纯度高并且具有良好电泳性能的羟基磷灰石粉末,通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对所合成的羟基磷灰石进行表征。研究结果表明:在合成过程中不断添加1∶1(体积比)氨水使反应体系的pH值处于11附近可获得组成符合羟基磷灰石化学计量的沉淀产物,沉淀产物经过72h陈化处理后多数颗粒的粒度为2~4μm,电泳性能良好;合成产物经800℃以上高温煅烧后能得到纯净的羟基磷灰石,在1200℃下煅烧2h未发现羟基磷灰石分解。     

羟基磷灰石的应用研究进展

本文综述了羟基磷灰石的结构与性质,羟基磷灰石的应用,重点介绍了pH值、反应温度、洗涤方法及煅烧温度对羟基磷灰石制备的影响,并对其今后研究的发展方向进行了展望。     

基于TCLP法研究纳米羟基磷灰石对污染土壤重金属的固定

通过室内培养试验,研究了纳米羟基磷灰石对土壤重金属的固定和修复,并通过毒性溶出试验TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)对固定效果进行了评价.结果表明,纳米羟基磷灰石的施入显著降低了土壤中Cu和Zn的生物有效性,而且土壤中Cu和Zn有效态的含量与纳米羟基磷灰石的施用量呈显著负相关.其主要原因为纳米羟基磷灰石的水解释放大量OH-离子,导致土壤pH增加;此外纳米羟基磷灰石吸附固定重金属进而降低了土壤中重金属的有效性.包施不如同等材料用量混施的钝化效果好,且所用时间较长,但包施具有将所施材料和被吸附重金属移出土壤体系的优点.     

羟基磷灰石对溶液及土壤中pb2+的吸附研究

羟基磷灰石(HAP)能有效固定土壤和溶液中的pb2+,研究了羟基磷灰石对Pb2+的吸附特性,讨论了离子的初始浓度,羟基磷灰石的用量、作用时间及离子间的相互影响.结果表明:HAP对Pb2+的最佳吸附条件为Pb2+初始浓度为500 mg/L,HAP用量为5g/L,吸附时间为40 min.在pb2+、F-混合溶液中,pb2+/F-质量浓度比的改变对HAP吸附Pb2+的影响很大,对F-的吸附率没有太大影响.HAP在茶园土壤中的最佳添加量是10g/kg.     

纳米羟基磷灰石钝化修复重金属污染土壤的稳定性研究

为评估纳米羟基磷灰石(Nano-hydroxyapatite,NAP)钝化修复重金属污染土壤的稳定性,采用一次性添加不同用量(0.5%、1%、2%,W/W)的NAP进行水稻盆栽试验,研究了一年和三年后土壤性质、有效态重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)含量和水稻体内重金属含量的变化。结果表明:不同NAP施用量下土壤p H值在第一年和第三年分别显著提高了0.71~1.24和0.60~1.16,年际间p H提高幅度的差异较小,表现出较好的稳定性;第三年土壤中有效态Cd、Cu和Zn含量与对照相比降幅(62.7%~96.5%)要显著低于第一年(66.6%~98.4%),而有效态Pb含量的降幅(百分比)则略有提高,表明随着时间的延长,NAP固定土壤Cd、Cu和Zn含量的能力有所减弱,而对Pb的固定能力有所增强。添加NAP显著降低了水稻根中的重金属含量和糙米中Cd含量,糙米中的Pb、Cu和Zn含量也有所降低。糙米中重金属含量与土壤中有效态重金属含量呈正相关关系,表明NAP通过降低土壤有效态重金属来降低重金属在水稻籽粒中的累积。     

pH值对纳米羟基磷灰石吸附水体中稀土离子影响的研究

[目的]研究pH值对纳米羟基磷灰石吸附水体中稀土离子的影响。[方法]用热分解法合成羟基磷灰石(HAP),并研究合成样品的组成、粒径和形状,进行HAP的溶解和修复试验。[结果]结果表明,样品为纯相HAP,形状为球形,粒径为60~80 nm。当溶液pH≤3时,HAP可迅速溶解,且在60 min内将REEs3+全部转化为沉淀;当溶液pH≥4时,HAP的溶解速度和REEs的去除率均明显下降。HAP修复受到稀土离子污染水体的产物主要是稀土磷酸盐,溶液pH值为4、P/REEs为15/5是最佳修复条件。[结论]HAP对水溶液中稀土离子的去除受诸多因素影响。     

北亚热带麻栎林土壤植硅体碳储量研究

  目的  研究北亚热带麻栎Quercus acutissima林土壤植硅体碳(PhytOC)质量分数及剖面分布规律,探讨不同林龄麻栎林土壤植硅体碳储量的差异。  方法  以江苏省句容市不同林龄麻栎林土壤为研究对象,按照0~10、10~20、20~40、40~60 cm分层取土壤样品,测定植硅体和植硅体碳质量分数,并估算麻栎林土壤植硅体碳储量。  结果  土壤有效硅质量分数为45.7~153.3 mg·kg?1,随土层深度增加而增大,各分层之间有效硅质量分数差异不显著,不同林龄麻栎林土壤有效硅质量分数差异显著(P＜0.05)。幼龄林和成熟林土壤植硅体、植硅体碳和植硅体中有机碳质量分数均随土层深度增加先增大后减小,而中龄林则随土层深度增加而减小;不同林龄之间土壤植硅体、植硅体碳、植硅体中有机碳质量分数差异显著(P＜0.05),而各土层之间差异均不显著。土壤植硅体碳和总有机碳质量分数比值(PhytOC/TOC)为0.36%~1.49%,大致随土层深度的增加而增大;不同土层之间PhytOC/TOC差异不显著,但各林龄之间差异显著(P＜0.05)。土壤植硅体与植硅体碳质量分数之间呈极显著正相关关系(P＜0.01),植硅体碳与有效硅质量分数之间无相关性;麻栎林土壤植硅体碳储量为1.15~1.47 t·hm?2,幼龄林、中龄林、成熟林土壤的植硅体碳储量占有机碳储量的比例分别为0.80%~1.50%、0.73%~1.10%、0.36%~0.67%,占比较小。  结论  受土壤理化性质、淋溶作用等的影响,植硅体和植硅体碳质量分数在不同林龄麻栎林土壤剖面中的分布具有一定的差异性。植硅体碳储量占有机碳储量的比例较小,但随土层深度的增加而增大,表明植硅体碳较其他形式的碳更加稳定。从时间尺度上来讲,植硅体碳汇是森林长期碳汇的重要组成部分。图3表4参41     

盐离子对羟基磷灰石吸附镍离子的影响

以贻贝壳为主要原料,通过两种不同的方法制备了羟基磷灰石。采用XRD,SEM,EDS,FT-IR等表征手段对两种羟基磷灰石样品进行表征,考察了滨海盐土中的主要盐离子Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),K~+对羟基磷灰石吸附模拟废液中Ni~(2+)的影响,比较了两种羟基磷灰石对模拟废液中Ni~(2+)的吸附脱除效。研究表明,用贻贝壳可以制备出性能优良的羟基磷灰石粉体,Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),K~+的存在会对羟基磷灰石吸附Ni~(2+)造成较大的影响,吸附效果会明显下降,其中,Na~+对羟基磷灰石吸附脱除Ni~(2+)的影响最小,其次是K~+和Mg~(2+),Ca~(2+)造成的影响最大。     

论玉米钵体穴植栽培技术的研究

本文根据其他农作物先进种植技术基础上,研究出玉米钵体穴植栽培技术,经过几年不断实践,初步形成科学完整栽培技术体系,目前,需要大量及推广使用这种技术,使得玉米高质量生产,但是在生产中仍然坚持技术改革,使我国玉米栽培技术获得更好的发展空间。     

纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性影响

通过室内培养实验,研究了纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性的影响.结果表明,施加纳米羟基磷灰石显著提高了土壤pH,其中3%和5%添加剂量处理60d后使土壤pH分别提高了1.23个和1.35个单位;纳米羟基磷灰石显著减少了毒性较强的离子交换态Cu/Cd的含量,增加了毒性中等的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及毒性最低的残留态Cu/Cd含量,使Cu/Cd由植物可利用态向潜在可利用态转变;纳米羟基磷灰石不同程度地提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性.3种酶活性与Cu/Cd形态分布的相关性表明,过氧化氢酶和酸性磷酸酶对土壤重金属Cu/Cd活性变化比较敏感,可以作为重金属Cu/Cd污染土壤的评价指标.     

纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤的修复及其对微生物群落结构的影响

为探明添加不同剂量纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤的修复效果及其对该土壤微生物群落结构的影响,试验设5个处理,除对照(磷铅摩尔比为0)外,其他4个处理按磷铅摩尔比为0.5、1.0、2.0和4.0分别添加纳米羟基磷灰石,采用BCR连续提取法和BIOLOG微平板法分析。结果显示:培养60 d后,采用BCR连续提取法分析,纳米羟基磷灰石显著增加了各重金属残渣态含量,添加纳米羟基磷灰石后,P/Pb摩尔比越高,非残渣态向残渣态的转化率越高,以P/Pb摩尔比为4.0时转化率最高;采用BIOLOG微平板法分析,添加纳米羟基磷灰石各处理的平均颜色变化率与微生物多样性指数都显著高于对照,表明修复后的土壤微生物群落得到了改良。     

纳米羟基磷灰石对土壤镉化学形态 和水稻镉吸收的影响

采用吸附等温试验和盆栽试验,研究了nano-HAP 对镉的吸附行为和对土壤镉化学形态及水稻Cd 吸 收的影响。吸附等温试验结果表明,nano-HAP 对镉离子有很高的吸附能力,且其吸附行为可用Langumir 方程和 Freundlich 方程很好地描述;盆栽试验结果表明,nano-HAP 明显提高了土壤溶液中pH 值,显著降低了土壤Cd 的生 物有效性,0.5%、1%和2%施用量的nano-HAP 处理下生物有效态Cd 含量分别下降63.21%、80.62%和92.32%。nano- HAP 对Cd 污染下的盆载水稻生长也有一定的促进作用,并显著降低了盆栽水稻籽粒中Cd 的含量,且全部达到国家 规定的可食用标准。     

模拟酸雨对羟基磷灰石稳定化污染土壤磷/镉释放的影响

通过室内土柱淋溶实验,以0.5%的质量比向镉污染土壤中添加羟基磷灰石(HAP),考察p H值为3.5、4.5和5.6的模拟酸雨对土壤磷和镉释放的影响。结果表明:淋出液p H随着酸雨p H降低逐渐下降,HAP处理使淋出液p H较未处理土壤淋出液显著增加0.3~1.5个单位。淋出液总磷和正磷酸盐含量均随酸雨p H的降低而增加,且HAP处理显著增加了淋出液中总磷和正磷酸盐含量;总磷含量在第1~3 L和4~6 L分别是《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)五类水标准(总磷含量0.4 mg·L-1)的2.70~3.55倍和1.25~2.15倍,对地表水表现出较大的富营养化风险。较未处理土壤,HAP处理显著降低了淋出液中Cd含量,随酸雨p H降低,未处理土壤淋出液Cd含量逐渐增加,而HAP处理土壤淋出液Cd含量逐渐降低。因此,HAP能够显著减少酸雨淋溶对污染土壤中Cd的淋失,但需防止磷素释放造成地表水体富营养化。     

植硅体分析与旱作农业史研究

植硅体分析是植物考古研究的重要方法之一,在考古学研究中应用广泛。中国是旱作农业(粟、黍)的起源地,其发展在很大程度上推进了中国文明演进的进程。植硅体分析在旱作农业研究中的应用,主要集中于粟、黍、麦、玉米等种属鉴定与驯化进程、作物栽培与管理技术、作物收割与加工方式、粮食储存与食用等方面。随着多学科交叉合作的深入以及考古学综合性研究的发展趋势,植硅体分析在旱作农业研究中应用的理论基础和研究方法仍将不断完善,最终推进中国农业考古乃至考古学研究。     

土壤植硅体碳稳定性的研究进展与展望

植硅体碳（phytolith-occluded organic carbon, PhytOC）是一个重要的长期（数千年）陆地碳组分,从而成为陆地土壤长期固碳的重要机制之一。植硅体碳的稳定性对全球陆地土壤碳库贡献比植硅体碳储量要大得多。综述了土壤植硅体碳的形成机制与特征,研究植硅体碳稳定性的重要意义以及影响植硅体碳稳定性的因素:不同植被类型产生的植硅体碳的稳定性存在显著差异,不同生长环境下同一植被类型的植硅体碳稳定性也存在差异;古土壤中的植硅体碳稳定性大于幼年中的土壤;植物植硅体的形态组合能够响应土壤盐碱浓度及pH值的变化;湿度和降水等影响植硅体的数量、大小、形态组合以及碳、氧同位素;大气二氧化碳浓度对植硅体的类型、大小比率等产生影响;植硅体的硅铝比值越低,稳定性越高。表1参90     

羟基磷灰石对铅、镉在土壤-水稻体系中吸收和转移的影响

为研究羟基磷灰石(HAP)对Pb、Cd在土壤-水稻系统中转移的影响,在Cd-Pb-Zn复合污染的土壤中施用不同用量(0、2、4、8、16、32 g·kg~(-1))的羟基磷灰石,进行了水稻的盆栽试验。结果表明,施用HAP显著提高了土壤pH,使水稻分蘖期和成熟期土壤中有效Pb含量分别降低13.47%~44.38%和8.72%~40.10%,使有效Cd含量分别降低9.75%~42.20%和8.50%~45.79%;施用HAP使宜优673糙米Pb含量降低了17.55%~88.74%,但使糙米Cd含量增加了45.63%~148.2%;施用HAP使分蘖期从茎到叶、成熟期从茎到糙米、成熟期从叶到糙米Pb的转移系数分别降低26.35%~71.62%、28.42%~74.74%和25.49%~82.35%,但使成熟期Cd从叶到糙米的转移系数增加了48.78%~182.93%。另外,施用HAP后土壤有效Zn含量也有所降低。以上结果说明,HAP通过降低土壤中Pb的有效性和抑制分蘖期Pb从茎到叶及成熟期从茎和叶到糙米的转移能力来降低籽粒中Pb的富集;HAP虽可以显著降低土壤中Cd的有效性,但成熟期Cd从叶到糙米转移能力的增强以及Cd、Zn之间可能的交互作用导致了籽粒中Cd的增加。因此,评价土壤重金属钝化剂的效果时不仅要考虑其对土壤重金属的钝化效果,也要考虑其对重金属在植物体内转移和分配的影响。     

纳米羟基磷灰石改性生物炭对铜的吸附性能研究

为了提高生物炭对重金属铜的吸附能力,选取小麦秸秆作为原料,将不同比例纳米羟基磷灰石与秸秆混合均匀,在600℃高温限氧条件下制备了羟基磷灰石改性生物炭材料,比较了生物炭和生物炭改性材料对铜的吸附特性,同时分析了两者间的表面特征等。结果表明:热重分析显示,生物炭表面附着纳米羟基磷灰石可以提高生物炭的热稳定性;扫描电子显微镜分析显示,纳米羟基磷灰石可以较为均匀地附着在生物炭表面,但同时会伴随不同程度的聚集现象;接触角测试结果显示,生物炭表面附着纳米羟基磷灰石可降低其疏水性;生物炭和生物炭改性材料对铜的吸附符合伪二级动力学模型,生物炭改性材料可使铜的吸附速率提高7.69%~130.77%;生物炭和生物炭改性材料对不同浓度的铜吸附符合Langmuir等温吸附模型,对铜的最大吸附量分别为32.65 mg·g~(-1)和57.01 mg·g~(-1)。     

羟基磷灰石纳米粒子运载Stat3 shRNA对鼠胶质瘤C6细胞的促凋亡效应

目的探讨羟基磷灰石纳米粒子运载Star3 shRNA对鼠胶质瘤C6细胞的促凋亡作用,并探讨相关机制．方法羟基磷灰石纳米粒子包被的Stat3 shRNA转染到c6胶质瘤细胞内,MTT法检测细胞增殖情况,应用流式细胞术及吖啶橙染色观察细胞周期分布及凋亡情况,TUNEL染色观察细胞的凋亡及增殖情况．结果羟基磷灰石纳米粒子运载Star3 shRNA转染C6细胞后,呈时间依赖性抑制C6细胞生长和增殖．通过流式细胞术检测证实：该质粒可使细胞阻滞在细胞周期的GO／G1期,细胞凋亡率明显增加（P＜0．05）,与对照组比较差异有统计学意义;吖啶橙及TUNEL染色发现其明显促进细胞凋亡（P＜0．05）,与对照组比较差异有统计学意义;结论羟基磷灰石纳米粒子运载Stat3 shRNA体外可明显抑制胶质瘤C6细胞增殖,并促进其凋亡,是治疗胶质瘤较理想的方法．