玉米秸秆生物炭对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附特征与机制

以玉米秸秆为原料,在350℃、低氧条件下热解制备生物炭,考察了吸附时间、重金属离子的初始浓度、溶液的初始p H值等因素对生物炭吸附Pb~(2+)、Cu~(2+)特征的影响。结果表明,准二级动力学方程能很好地反映低浓度条件下玉米秸秆生物炭对单一、复合污染溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附过程,玉米秸秆生物炭对单一、复合污染溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附以化学吸附为主。Langmuir模型能够更好地描述单一污染条件下玉米秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为,而对于单一污染条件下Cu~(2+)以及复合污染条件下Pb~(2+)、Cu~(2+)离子的等温吸附,Freundlich模型明显优于Langmuir模型。当溶液p H值从3上升到4时,玉米秸秆生物炭对单一污染条件下Pb~(2+)的去除率明显增加,当溶液的初始p H达到6时玉米秸秆生物炭对单一、复合污染条件下Pb~(2+)、Cu~(2+)离子去除率的增长趋势逐渐平缓。通过连续解吸试验发现,不同初始浓度下(0~400 mg/L)各种吸附方式对吸附总量的贡献率会不断变化,低浓度条件下以氢键吸附为主,随着初始浓度的上升,物理吸附的贡献率不断升高,取代了氢键吸附的主导地位。     

模拟胃环境下柚子黄皮纤维素对Pb2+的吸附性能

【目的】研究柚子黄皮纤维素在模拟人体胃环境下对Pb~(2+)的吸附效果,为开发廉价的功能性排铅产品提供理论参考。【方法】以柚子黄皮为原料,提取柚子黄皮纤维素,在模拟人体胃环境下,以Pb~(2+)吸附量和去除率为考察指标,分析人工胃液pH、吸附时间、柚子黄皮纤维素添加量、Pb~(2+)初始质量浓度对Pb~(2+)吸附效果的影响,探索最佳的吸附条件,并研究柚子黄皮纤维素对Pb~(2+)的吸附平衡及吸附动力学特性,通过红外光谱分析柚子黄皮纤维素与Pb~(2+)作用的基团。【结果】柚子黄皮纤维素对Pb~(2+)的最佳吸附条件为:柚子黄皮纤维素添加量1.0g/L,Pb~(2+)初始质量浓度20mg/L,胃液pH为5,吸附240min达到吸附平衡,在此条件下Pb~(2+)的最大吸附量为(0.662±0.013)mg/g,去除率为(94.83±0.705)%;用准二级动力学模型可以较好地拟合柚子黄皮纤维素的吸附过程,表明其对Pb~(2+)的吸附以化学吸附为主。红外光谱分析表明,-OH是影响柚子黄皮纤维素吸附Pb~(2+)的主要基团。【结论】柚子黄皮纤维素对Pb~(2+)具有一定的吸附作用,可用来开发人体排铅产品。     

常规阳离子存在时Mg-Al-CO3 LDH对土壤中Cd吸附迁移的影响

层状双氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)是土壤中常见的矿物组分,而Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)更是土壤溶液中的主要阳离子,它们共存条件下对重金属污染物在土壤中的行为过程影响如何是一个需要探讨的科学问题。通过批量静态吸附实验、动力学实验和室内土柱迁移实验,研究不同阳离子与Mg-Al-CO_3 LDH共存时对重金属Cd在土壤中吸附迁移的影响。运用伪二级动力学模型、Elovich模型及内扩散模型对吸附动力学数据进行拟合,并对Mg-Al-CO_3 LDH吸附Cd前后的样品进行红外光谱分析及X射线衍射分析,以探究其吸附机理。结果表明:Mg-Al-CO_3 LDH的存在使土壤pH升高,且Mg-Al-CO_3 LDH含有大量CO_3~(2-),使得土壤对Cd的吸附能力增强;阳离子类型不同时,无论土壤中是否含有LDH,其对Cd的吸附量均表现为阳离子价态越高,吸附量越小。伪二级动力学模型拟合效果非常好,R~2均接近于1,说明土壤对Cd的吸附能力与吸附位点有关;内扩散模型拟合结果揭示土壤对Cd~(2+)吸附的速率受液膜扩散、颗粒间扩散、化学反应等综合作用的控制。不同阳离子类型对Cd在土壤中吸附迁移的影响不同,Cd迁移能力表现为随背景阳离子价态升高迁移能力增强;Mg-Al-CO_3 LDH的存在抑制了Cd的迁移。红外光谱及X射线衍射分析表明,Mg-Al-CO_3 LDH对Cd~(2+)的吸附机理主要为Cd~(2+)与Mg-Al-CO_3 LDH上的CO_3~(2-)反应生成CdCO_3沉淀。Mg-Al-CO_3 LDH对不同阳离子的吸附机制不同,影响着重金属Cd在土壤中的吸附迁移过程。     

H_3PO_4改性柠檬渣的吸附性能与表征研究

为了研究柠檬渣化学改性后的吸附性能,利用10%的H_3PO_4对其进行了改性。测量了改性前后柠檬渣对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附率,并测定了柠檬渣的灰分、碘吸附值、比表面积和孔结构(BET);利用差热分析(TGDTA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对柠檬渣进行了表征。改性后的柠檬渣对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附率比预处理后的柠檬渣都有明显的增加,且对Pb~(2+)的吸附效果最好,吸附率为88.68%,但吸附的Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(2+)的质量与柠檬渣的总质量的比值不高。柠檬渣在活化前后孔容、孔径、比表面积和碘吸附值变化不大,但灰分率减少了近70%,活化后的柠檬渣几乎都是中孔。柠檬渣为非晶型结构,改性前后并没改变柠檬渣的基本框架。活化和吸附Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)样品的强吸热峰和强放热峰所对应的温度均不相同。     

NaOH处理香菇废弃物对铅的吸附研究

【目的】本文研究了废水中常见的铅污染问题,资源化利用香菇废弃物。【方法】用NaOH预处理前后香菇废弃物净化处理含Pb~(2+)废水。对比探讨了吸附时间、pH、Pb~(2+)初始浓度和干扰离子对NaOH处理前后香菇废弃物吸附Pb~(2+)的影响。【结果】预处理后的香菇废弃物对Pb~(2+)吸附平衡时间为10 min,比预处理前对Pb~(2+)吸附平衡时间(60 min)短;预处理前后香菇废弃物吸附Pb~(2+)适宜pH吸附范围均是4~6;Cd~(2+)存在对NaOH处理前后香菇废弃物吸附Pb~(2+)的干扰作用均不显著;Cu~(2+)的存在对预处理后香菇废弃物吸附Pb~(2+)有显著的促进作用(P=0.0494),对预处理前香菇废弃物吸附Pb~(2+)无显著影响(P=0.5549);Zn~(2+)的存在对预处理前后香菇废弃物吸附Pb~(2+)均表现出显著的正干扰(P前=0.0109,P后=0.0237);Langmuir和Freundlich模型对预处理前后香菇废弃物吸附Pb~(2+)的热力学过程拟合结果良好。Langmuir模型拟合结果显示,预处理后香菇废弃物对Pb~(2+)的理论最大吸附量qm(21.74 mg/g)几乎是预处理前香菇废弃物qm(12.08 mg/g)的2倍。Lagergren准二级模型较Lagergren准一级模型能更好地拟合预处理前后香菇废弃物对Pb~(2+)动力学吸附过程,相关系数R2分别为0.9995和0.9999。【结论】预处理后的香菇废弃物对铅吸附平衡时间大大缩短了,且吸附l量提高了。     

改性哈密钾长石对Pb2+的吸附特性

为了拓宽钾长石的利用途径,以合成氧化锌对哈密钾长石进行改性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线能谱分析方法对钾长石改性前后的变化进行表征。采用静态吸附试验考察了改性钾长石添加量、Pb~(2+)初始浓度、溶液初始pH值、吸附时间等因素对改性钾长石吸附溶液中Pb~(2+)的影响。研究结果表明,随着改性钾长石的增加,其对Pb~(2+)的吸附量呈下降趋势,但去除率呈增加趋势;Pb~(2+)质量浓度对吸附量有很大影响,吸附量随Pb~(2+)质量浓度升高而增大;溶液pH值为1~5时,改变pH值对改性钾长石吸附Pb~(2+)的影响显著;在240 min时吸附量趋于稳定。通过Langmuir、Freundlich和Redlich-Peterson等温方程进行拟合,发现Freundlich和Redlich-Peterson方程能较好的描述吸附过程。动力学和热力学拟合结果显示,双常数动力学模型拟合效果最好,表明Pb~(2+)的扩散速度是决定其吸附速率快慢的关键;△H0,表明Pb~(2+)在改性钾长石上的吸附为吸热过程,提高温度有利于吸附过程的进行;△G0,表明吸附为自发进行的过程。     

玉米秸秆改性生物炭对铜、铅离子的吸附特性

探究改性生物炭对重金属的吸附性能,为不同改性生物炭对铜、铅离子的有效去除提供理论依据。以玉米秸秆为原料,经500℃限氧热解制备生物炭(BC),再分别经KOH和聚乙烯亚胺(PEI)改性得到碱改性生物炭(KBC)和PEI改性生物炭(PBC),探讨3种生物炭对Cu~(2+)和Pb~(2+)的单一吸附效果及对复合体系中Cu~(2+)和Pb~(2+)的竞争吸附。3种生物炭对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学方程,改性后生物炭的吸附速率均高于BC;吸附等温线均符合Langmuir模型,最大吸附量表现为:PBCKBCBC。3种生物炭的饱和吸附量和吸附容量遵循Pb~(2+)Cu~(2+);通过竞争吸附试验发现,Pb~(2+)在3种生物炭上的竞争吸附能力均高于Cu~(2+)。结果表明:KBC和PBC对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附能力明显优于BC,有成为新型重金属吸附剂的潜力。     

改性柿子废渣对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能研究

以实验室酿酒后得到的柿子废渣为原料,利用其主要成分纤维素和单宁制备生物吸附剂,并通过对生物吸附剂进行化学改性增加其吸附效率,对溶液中重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)进行吸附行为研究。结果表明:烘干的柿子废渣对重金属中Pb~(2+)和Cd~(2+)存在吸附作用,并对其进行吸附等温线研究,得到吸附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为46.08和25.00mg/g,而经NaOH改性后的柿子废渣附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为106.75和46.54mg/g,改性后吸附容量约是改性前吸附容量的2倍多,说明改性后效果显著。研究表明,经改性后的生物吸附剂成本较低、绿色环保,具有很大的潜在开发价值,并实现废渣的二次利用,为柿子产品的综合开发利用提供了新的途径。     

铁锰氧化物改性铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能

【目的】以陕西杨凌某自来水厂铝污泥(Al-WTRs)为原料,对其进行改性,研究改性后铝污泥对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能,以期为Al-WTRs的利用提供途径。【方法】采用KMnO_4和FeCl_2·4H_2O对Al-WTRs进行改性,制备铁锰氧化物改性铝污泥(M-Al-WTRs),采用比表面(BET-N2)、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等方法对改性前后Al-WTRs进行表征分析,并探讨不同pH、吸附时间、重金属初始质量浓度、温度和离子强度等条件下M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能。【结果】与Al-WTRs(9.10m~2/g)相比,M-Al-WTRs比表面积显著增大到100.8m~2/g;SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果显示,M-Al-WTRs表面粗糙,且负载许多颗粒,并保持无定形态。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量随着pH的增加逐渐增大,最终趋于稳定,其中当pH=5时,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量分别为67.18和20.81mg/g,分别比Al-WTRs提高了109.1%和68.64%。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温模型。热力学分析表明,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附是自发、吸热、增熵的过程。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附几乎不受离子强度的影响,属于专性吸附。【结论】成功制备了对Pb~(2+)和Cu~(2+)具有良好吸附效果的M-Al-WTRs。     

好氧颗粒污泥对蓄电池厂废水中铅的吸附研究

利用序批式活性污泥(SBR)反应器运行稳定后的成熟干燥硝化好氧颗粒污泥作为吸附剂,,探讨了好氧颗粒污泥对铅蓄电池厂废水中的重金属铅的去除效果以及吸附的最佳条件。结果表明,干燥硝化好氧颗粒污泥吸附除Pb~(2+)的最佳pH为3.5,且在pH为3.5~5.5范围内均可达到很好的去除效果,在此范围内Pb~(2+)的出水浓度变化不大;当pH为3.5时,该吸附剂最佳投加量为1.0 g/L,对Pb~(2+)的去除率达97.27%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,总Pb~(2+)含量小于1.0 mg/L,再加大投加量去除效果变化不大。     

羧甲基化沙柳木粉对水溶液中Pb~(2+)的吸附性能

以沙柳木粉(SPP)为原料,以无水乙醇、氢氧化钠、氯乙酸为反应试剂,通过对SPP醚化改性得到羧甲基化沙柳木粉(CMS)。采用透射电镜(TEM)、X线衍射(XRD)、X线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对SPP和CMS的微观结构进行分析。考察吸附剂用量、Pb~(2+)溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度、Pb~(2+)溶液pH值等因素对SPP和CMS吸附Pb~(2+)性能的影响,研究SPP和CMS吸附Pb~(2+)的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,SPP经羧甲基化改性形成的CMS,表面变得疏松多孔,晶体结构发生了变化,羧甲基成功引入到了CMS中。当SPP和CMS的投加量分别为0.7g和0.5g,Pb~(2+)溶液初始浓度均为900 mg·L-1,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃,Pb~(2+)溶液pH值分别为5和4时,SPP和CMS对Pb~(2+)的吸附量最大,分别为30.64 mg·g-1和71.55mg·g-1。SPP和CMS对Pb~(2+)的吸附过程均更符合伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型。     

节旋藻对Pb~(2+)生理响应及吸附效应研究

通过测定不同Pb~(2+)浓度下节旋藻的生理响应,探讨Pb~(2+)对节旋藻生理特性的影响及节旋藻对重金属Pb~(2+)的吸附效应。结果表明,Pb~(2+)对节旋藻形态与生理特性具有显著影响;当水环境中Pb~(2+)浓度为50 mg/L时,对节旋藻的生长具有明显的抑制作用,此时藻体内的藻胆蛋白、叶绿素a和类胡萝卜素含量都出现最低值,并且藻蓝蛋白对Pb~(2+)浓度变化的生理反应比别藻蓝蛋白更为敏感。节旋藻对Pb~(2+)的吸附量大致与Pb~(2+)浓度呈正相关,但在40～50 mg/L时吸附量急剧增加;吸附率大致与Pb~(2+)浓度呈负相关,但在40 mg/L时吸附率急剧增加。可见,节旋藻作为处理废水中重金属Pb~(2+)的生物吸附剂时,其吸附效应与节旋藻的生理状态及Pb~(2+)浓度有很大关系,对节旋藻吸附重金属Pb~(2+)的初步研究为节旋藻作为生物吸附剂的广泛应用提供理论基础。     

有机肥对溶液中铅铜的吸附

为研究不同原材料生产的有机肥对溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能差异及其机理,采用Langmuir和Freundlich模型拟合分析上述原材料生产的有机肥对溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)的等温吸附曲线,使用元素分析仪、FTIR、灰分、p H值和CEC等研究了不同原材料生产的有机肥组成与理化性质。结果表明,Langmuir模型能够更好地描述6种不同原材料制备的有机肥对Pb~(2+)、Cu~(2+)的等温吸附,6种有机肥中对Pb~(2+)和Cu~(2+)吸附强度最大的品种是羊粪和豆粕,平衡参数分别达到0.006 31、0.028 40 L/mg。同时,发现有机肥O/C值的高低决定了有机肥对Pb~(2+)吸附能力的大小,有机肥对Cu~(2+)的吸附能力除有机肥H/C值决定外,强酸性以及高腐殖酸含量也是提高有机肥对Cu~(2+)吸附量的重要因素。     

合成沸石对重金属离子Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能

利用合成沸石吸附混合重金属Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+),考察吸附剂量、初始pH、反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附等温线和吸附动力学。结果表明,吸附剂量、初始pH、反应时间对沸石吸附Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附效果影响较大。随着沸石投加量增大,其对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除率逐渐上升,而单位质量吸附剂对3种重金属饱和吸附量呈下降趋势。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为PbCuNi。初始pH为强酸性环境不利于Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附,其吸附去除率均低于20%;不同初始pH,沸石对Pb~(2+)吸附效果最好。随着反应时间延长,沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附去除率逐步提高;不同反应时间下,沸石对3种重金属的吸附去除顺序不变。沸石吸附Ni~(2+)与Cu~(2+)的过程符合Freundlich吸附等温式,对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级吸附动力学方程能够描述沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附行为。     

银中杨、玉簪落叶生物质炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)吸附的影响因素

为探讨银中杨、玉簪落叶所制备生物质炭对水体Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)吸附规律的差异及影响因素,采用限氧裂解法将银中杨及玉簪落叶制成生物质炭,并以此为吸附载体研究其在不同初始离子质量浓度、pH值、Na+浓度及接触时间等因素影响下对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)的吸附。结果表明:随着初始Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)质量浓度的增加(0~800 mg·L~(-1)),落叶生物质炭对相应重金属离子的吸附量也增加。将初始质量浓度设置在0~200 mg·L~(-1),生物质炭对3种金属离子的吸附量由大到小表现为Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+),然而,将初始离子质量浓度提升至300~800 mg·L~(-1),吸附量由大到小表现为Pb~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+);溶液pH值由2增至8,可使Pb~(2+)和Cd~(2+)在生物质炭表面的吸附率得到迅速提升,然而,生物质炭对Cr~(6+)的吸附率在整个pH值变化范围则呈渐趋降低的趋势;随着Na+浓度增加(0~0.6 mol·L~(-1)),落叶生物质炭对3种金属离子所表现的吸附规律各不相同,其中,对Pb~(2+)的吸附量先下降而后渐趋升高,对Cd~(2+)的吸附量逐渐下降,而对Cr~(6+)的吸附量则表现为先增加而后下降。Na+离子浓度由0 mol·L~(-1)提升至0.6 mol·L~(-1)可使生物质炭对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别降低16.8%和97.1%,相反,对Cr~(6+)吸附量却有所促进,使其增加55.6%;生物质炭对初始质量浓度为400 mg·L~(-1)的Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)吸附的数量随接触时间延长(0~1 440min)而逐渐增加,相同条件下由大到小表现为Pb~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+);生物质炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附主要以电性吸附为主,而专性吸附则为生物质炭吸附Cr~(6+)的主要机制。     

改性海泡石对Pb~(2+)吸附性能及影响因素研究

[目的]研究改性海泡石对Pb~(2+)吸附性能及影响因素。[方法]采用无机盐(FeSO_4)、有机(巯基乙酸)和热处理,对海泡石进行改性,研究Pb~(2+)浓度、振荡时间、pH、海泡石用量对天然与改性海泡石的吸附性能影响。[结果]Pb~(2+)浓度、振荡时间、pH、海泡石使用量的变化均会引起天然与改性海泡石吸附量的变化;海泡石经过热、有机、无机盐改性后可很大程度上增加对Pb~(2+)的吸附;天然海泡石和改性海泡石对Pb~(2+)的等温吸附方程拟合较好的是Langmuir方程;改性海泡石在pH=6时吸附量最大,在一定范围内随着pH增大而吸附量增加。[结论]该研究为海泡石治理重金属污染提供依据。     

蒙脱土-稻壳炭复合材料对Pb(Ⅱ)吸附特性研究

采用静态吸附实验,研究蒙脱土-稻壳炭复合材料对Pb~(2+)的吸附动力学和热力学特性,并考察吸附剂用量、共存离子及pH等因素对该复合材料吸附Pb~(2+)的影响。结果表明,复合材料对Pb~(2+)的吸附特性符合准二级动力学模型,等温吸附过程能较好地以Freundlich模型进行拟合,且是以物理吸附为主的自发的吸热反应。复合材料对Pb~(2+)的吸附量随吸附时间的延长先快速增加,后缓慢增加最终达到吸附平衡,且随着复合材料投加量的增加,Pb~(2+)的去除率增大。复合材料对水溶液中Pb~(2+)的吸附性能在pH为5时较好,吸附量达52.79 mg·g~(-1);不同浓度Ca~(2+)、Mg~(2+)均会对Pb~(2+)的吸附反应产生抑制作用,且Mg~(2+)的抑制作用更强。     

香菇菌糠对重金属离子的吸附作用

为了探讨和研究治理环境中重金属污染的有效途径,以香菇菌糠为吸附剂吸附混合重金属(Cr~(3+)、Cd~(2+)和Pb~(2+))溶液中的重金属离子,通过单因素试验研究吸附时间、p H值、投料量、重金属溶液初始浓度和菌糠粒径对吸附效果的影响。结果显示,对于混合的重金属离子溶液,在固定试验温度25℃和振摇速率200 r/min条件下,综合最佳吸附条件为:吸附时间60 min,p H4.0,投料量5 g/L,菌糠粒径小于0.5 mm。混合重金属溶液中,重金属离子之间存在竞争吸附。菌糠对3种重金属离子的吸附作用符合Lagergern准二级动力学模型;等温吸附模型中Cd~(2+)符合Langmuir吸附模型,Cr~(3+)和Pb~(2+)符合Freundlich吸附模型。在适当吸附条件下,香菇菌糠对混合重金属溶液中Cr~(3+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)都有较强的去除能力。     

竹柳对Pb~(2+)胁迫的响应及其Pb富集能力

为了阐明竹柳(Salix matsudana Koidz cv.zhuliu)对重金属Pb~(2+)胁迫的耐受性和吸附能力,以竹柳插穗(直径1 cm,长度15 cm)生根苗为材料,在水培试验条件下,观测不同Pb~(2+)浓度(0、100、200、400 mg·L~(-1))下的竹柳生长、光合参数和各器官矿质元素含量,分析Pb~(2+)胁迫对竹柳的影响。结果表明:竹柳株高、叶数、根长及生物量在100 mg·L~(-1)Pb~(2+)胁迫下均增加,但在200、400mg·L~(-1)胁迫下,均受到抑制;100 mg·L~(-1)Pb~(2+)胁迫促进竹柳光合速率,随着Pb~(2+)胁迫递增,在200、400 mg·L~(-1)Pb~(2+)胁迫下,竹柳的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度受到抑制,胞间CO_2浓度升高;不同Pb~(2+)胁迫条件下,在竹柳各器官的分布情况为:根叶茎,随着Pb~(2+)胁迫递增,Pb~(2+)在各器官的积累也逐渐升高,但相应的转运系数和富集系数则逐渐减小;不同浓度Pb~(2+)胁迫,促进了竹柳各器官对矿质元素Ca~(2+)的吸收(p0.05),但却抑制了K~+和Mg~(2+)的吸收。表明竹柳对Pb~(2+)胁迫有一定的耐受性和适应性。     

津田弯孢C12铅耐受性研究

【目的】测定津田弯孢C12(Curvularia tsudae C12)对重金属铅的耐受性,并分析相关的理化机制,为该菌在重金属环境污染治理中的应用提供理论基础,并丰富真菌重金属抗性机制理论。【方法】采用固、液两种培养方法,分别检测不同Pb~(2+)质量浓度(0,200,400,800,1 200,1 600,2 000 mg/L)胁迫下津田弯孢C12的生长状况,并依据菌丝体干质量计算铅对该菌的半效应浓度(EC_(50)),明确该菌对铅的耐受性;测定不同Pb~(2+)质量浓度胁迫下津田弯孢C12培养液的pH值和有机酸含量、菌丝体中的谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量,初步分析津田弯孢C12可能的铅耐受性机制。【结果】津田弯孢C12在所测Pb~(2+)质量浓度下均能生长,但相同Pb~(2+)质量浓度下液体培养的菌丝体干质量和EC_(50)(990.8 mg/L)均显著高于固体培养(P0.05);铅胁迫下(200～2 000 mg/L),津田弯孢C12菌落直径、菌丝体干质量和培养液pH值均显著(P0.05)低于不加铅(0 mg/L)的对照,而培养液中4种有机酸含量和有机酸总量及菌丝体内GSH含量均高于不加铅的对照,且草酸和柠檬酸含量显著(P0.05)高于酒石酸和苹果酸。随培养基中Pb~(2+)质量浓度的增加,菌落直径和菌丝体干质量呈逐渐降低的趋势;草酸含量先升高后稳定,在Pb~(2+)质量浓度800～2 000 mg/L时达到最大;酒石酸、苹果酸、柠檬酸的含量和有机酸总量都呈先升高后降低并趋于平稳,在Pb~(2+)质量浓度400～800 mg/L时达到最大值;培养液pH则呈先降低后升高并稳定的趋势,Pb~(2+)质量浓度为800 mg/L时培养液pH值最低;菌丝体内GSH含量逐渐上升,低Pb~(2+)质量浓度(200～1 200 mg/L)下显著低于(P0.05)高Pb~(2+)质量浓度(1 600～2 000 mg/L),而MDA含量则是先增加后降低再升高,但各个Pb~(2+)质量浓度下均无显著变化(P0.05)。【结论】津田弯孢C12对重金属铅具有较高的耐受性,其在液体振荡培养条件下的生长状况和铅耐受性均明显优于固体培养,改变形态以增加吸附表面积、分泌黑色素、积累GSH和有机酸,尤其是草酸和柠檬酸,可能是该菌减轻重金属铅毒害、具有较高铅耐受性的潜在机制。