改性纤维素的吸附性能及应用研究进展

纤维素作为天然生物基材料来源广泛,纤维素的改性及其在吸附方面的应用一直作为研究的热点。笔者介绍了纤维素基本结构,综述了纤维素化学改性方法以及改性纤维素对水体污染物吸附能力的提高。重点从改性纤维素良好的吸附性、吸附机理以及对水体中金属离子和水体中氮磷的吸附性展开叙述。提出了改性纤维素可应用于土壤当中,以期为土壤改良、作物高产提供全面的科学解释;同时改性纤维素可与肥料相结合,提高肥料利用率减缓因施肥造成的面源污染等问题。     

降解甲醛微生物的分离鉴定及其降解与代谢特性研究

首先对新分离的可高效降解甲醛的两株菌株R1和Y1的形态学特征、生理生化特征及16s rRNA序列等进行了系统研究;随后通过测定R1和Y1在液体培养过程中甲醛浓度的变化,确定了它们降解溶液中甲醛的能力。结果表明:菌株R1属于甲基杆状菌属(Methylobacterium),菌株Y1为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus);当甲醛浓度分别为4、8、10、15 mmol/L时,菌株R1在72 h时的甲醛降解率分别为100%、100%、91%、70%,菌株Y1的甲醛降解率分别为100%、84%、62%、36%;在20 mmol/L甲醛浓度下,菌株R1依然可以存活,72 h时其对甲醛的降解率为64%。~(13)C NMR代谢谱进一步分析表明,菌株R1的主要代谢产物为[3-~(13)C]丝氨酸、[3,4-~(13)C]苹果酸、H~(13)COOH甲酸、[2-~(13)C]甘氨酸、3-磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸;菌株Y1的主要代谢产物为[3-~(13)C]Ser、PEP、[2-~(13)C]Gly和谷胱甘肽;菌株R1和Y1在代谢甲醛的过程中都可以产生大量的甲酸,且能将甲酸分泌到处理液中。     

纤维素降解菌的分离筛选及其对水稻秸秆的降解效果分析

采用平板涂布法从湖南省望城区水稻田土壤样品中分离真菌;通过刚果红平板培养实验筛选出具有纤维素降解功能的6个真菌菌株;应用DNS法测定了各菌株产CMCase的活力,并分析了它们对水稻秸秆的降解效果。研究结果表明,在筛选出的6个真菌菌株中,WAF6对水稻秸秆的降解率最高,达45.72%;经形态学及分子生物学鉴定,WAF6被鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。     

几种降解地膜应用于花生的效果

引进并研究了5种降解膜应用于夏花生覆盖的降解效果,并以露地为对照,普通黑、白地膜作参考,研究了各膜型覆盖后对花生生育及产量的影响。研究表明,PPC等几种降解膜在花生生育期内均有不同程度的自然破裂和降解作用,其降解速度依次为PLAPBSPLA+PBSPBAT+PBS,PPC黑、白膜自然破裂和自然降解均较晚;花生收获前,PLA膜、PBS膜处理自然降解达70%(4级)以上,PLA+PBS膜及PBAT+PBS膜均达50%(3级)以上,白色PPC膜达3级,而黑色PPC膜降解30%(超2级);各降解膜处理对花生生育均有不同程度的促进作用,其效果随有效覆盖时间的延长而增加,白、黑普膜对花生生育促进和增产效果均更好,较对照分别增产23.73%和22.15%;PPC膜次之,较对照分别增产22.50%和21.21%。PPC膜白、黑地膜的降解及增产效果较好,建议大面积扩大示范,以更好地发挥其生态、经济和社会效益。     

活性炭负载的TiO_2对蔬菜中残留乐果的光催化降解作用

探讨了活性炭(AC)负载的TiO_2对蔬菜中残留的农药乐果的光催化降解作用。采用Sol-Gel法在酸性条件下制备TiO_2和AC负载的TiO_2(TiO_2/AC),并用钼酸铵分光光度法测定光催化降解前后乐果溶液的浓度。结果表明,室温下TiO_2降解乐果的最适时间为4 h,最适TiO_2质量浓度为1 000 mg/L,最适降解pH为11。AC负载的TiO_2复合物显著提高了TiO_2对乐果的降解率;在复合物中,每30 mL TiO_2溶胶中AC的最佳加入量为1 g;负载型复合物的降解作用对蔬菜的营养成分影响不大。由此得出结论:负载型AC/TiO_2复合物能更有效地降低乐果的残留。     

菜地土壤中纤维素降解菌的筛选及其产酶条件优化

利用传统的微生物学方法,从菜地土壤中筛选出高产纤维素酶的菌株,并对其产酶条件进行优化。结果表明,从4种菜地土壤中共分离获得16株纤维素降解菌,其中生菜地土壤中获得的菌株最多,白菜地土壤中获得的菌株最少;在16个菌株中,从油菜地中分离纯化的1个菌株具有最强的纤维素降解能力;对该菌株的产酶条件优化发现,以麸皮作为唯一碳源、培养温度35℃、培养时间96 h时酶活力最高。     

丹江口水源涵养区绿色高效农业技术创新集成与示范——模式设计、技术集成与机制创新

2017年5月,中国农业科学院科技创新工程协同创新任务“丹江口水源涵养区绿色高效农业技术创新集成与示范”正式启动。项目在农业绿色高效生产、种养耦合、生态循环、面源污染控制、多功能田园生态系统构建等方面开展协同创新。按照单一技术规范化、复合技术集成化、体系技术系统化的思路,任务创新集成水源涵养区生物多样性利用与农业种植结构调整、主要农产品全产业链绿色高效生产、种养循环新模式、生态型高效设施农业、农村生活污染物控制等环节的十大关键技术,总结形成一套水源涵养区绿色高效农业全域综合性的技术解决方案,可为其他同类地区提供可复制、可推广的经验、模式和示范样板,为保障南水北调水质安全,推动水源涵养区农业绿色发展、农民增收及区域脱贫攻坚提供有效的科技支撑。     

薄膜扩散梯度（DGT）技术在环境微界面物质运移过程研究中的应用

土壤、沉积物、水体和生物体之间的接触和作用形成了多种环境微界面。这些环境微界面是物质迁移转化的重要场所,而高度时空异质性的界面特征使得对其中化学反应信息的捕捉变得极其复杂且困难。薄膜梯度扩散(DGT)技术以其原位测量元素生物有效态和高空间分辨率等优势,适用于研究化学异质性的界面过程。本文系统总结了DGT技术在环境微界面的物质运移过程研究中的应用现状,包括以下3方面内容:一是一维物质浓度测定;二是二维化学分布成像;三是与薄膜扩散平衡技术(DET)、平衡式孔隙水采样器(Peeper)和平面光极(PO)等技术联用同步获取多种溶质分布信息。现有研究证据表明,DGT适合在亚毫米(几十至几百微米)至毫米尺度研究环境微界面营养盐和污染物运移的生物地球化学过程,并可与其他化学成像技术结合研究物质跨界面运移的驱动因子和动力学特征。最后,在DGT技术发展与应用场景扩展等方面提出了几点展望。