我国典型土壤对病毒等温静态吸附的数值模拟

通过室内等温静态批量平衡吸附实验,采用3种常见的等温线（Freundlich方程、Langmuir方程和Temkin方程）对2种病毒（MS2和X174）在2种处理（非灭菌和灭菌）条件下的6种土壤（红壤土、红粘土、乌栅土、黄泥土、沙质潮土和壤质潮土）中的吸附行为进行了回归拟合.实验结果和模拟结果均表明,土壤性质、病毒性质、土壤中的土著微生物对病毒在土壤中吸附行为均具有重要的影响.红粘土对MS2和X174的平均吸附比例几乎能达到100％,而2种潮土（沙质潮土和壤质潮土）相对较弱;总体来看土壤对X174的吸附能力高于MS2,但灭菌后的土壤对MS2的吸附能力却高于X174.在数值模拟中,Freundlich方程和Langmuir方程均具有理想的相关性.Freundlich方程能够表现出病毒浓度对其在土壤中吸附行为的影响;尽管Langmuir方程能够应用于土壤对病毒吸附能力的比较,但本研究中不能应用Langmuir方程来计算土壤对病毒的最大吸附量.     

气-水界面对病毒静态吸附实验结果的影响

气-水界面存在可能导致不能正确评价土壤对病毒的静态吸附能力.本研究通过室内一次平衡法实验,比较分析气-水界面对噬菌体MS2在不同处理（非灭菌/灭菌）的不同土壤中的吸附实验结果影响,同时评价不同程度气-水界面对没有土壤存在时的病毒回收率影响.结果表明,气-水界面存在对吸附实验结果的影响在砂质潮土上最为明显,其次为红壤土,而在红粘土上的影响几乎可忽略,这可能与土壤本身吸附/致死病毒的能力不同有关;土壤灭菌后进一步加剧气-水界面对砂质潮土吸附实验结果的偏差,而在红壤土上则有减弱趋势.气-水界面存在显著降低空白实验病毒回收率,其降低趋势随气-水界面的增加而加剧,当加入土壤后,土壤颗粒有可能阻止病毒接近气-水界面或改变病毒吸附在固-液-气界面的力量,因而气-水界面存在时的空白实验结果并非为真正的空白实验结果,这可能是导致气-水界面引起静态吸附实验结果偏差的主要原因.     

背景溶液对纳米氧化铁吸附病毒的影响

以噬菌体X174为病毒替代,通过等温静态批量吸附实验,研究了4种纳米氧化铁(α-Fe2O3、γ-Fe2O3-B、γ-Fe2O3-N、Fe3O4)对病毒在不同背景溶液中的吸附行为及其影响因素.结果表明,在模拟地下水中,4种纳米氧化铁对病毒均具有较高的吸附比例,其中α-Fe2O3对病毒吸附比例最高,在病毒初始浓度比较低(约1E+03PFU.mL-1)时可达100%.经Langmuir和Freundlich吸附等温线方程对上述吸附结果进行拟合表示,纳米氧化铁对病毒的吸附均为有利吸附(favorable adsorption),并可能存在多层吸附,吸附比例均随着病毒初始浓度的增加而减少.纳米氧化铁对病毒的吸附比例随着背景溶液离子强度的增加而降低,表示其吸附行为以电性吸附为主.背景溶液中阴离子存在显著降低了病毒的吸附量,这可能与阴离子竞争病毒吸附位点有关,其中HPO24-比HCO3-表现得更为明显.结果同时显示背景溶液中多价阳离子的存在(比如Ca2+和Mg2+)比单价阳离子(比如Na+和K+)更有利于纳米氧化铁对病毒的吸附.综上可知,纳米氧化铁是一种潜在的病毒净化理想材料,应用时需考虑其环境因素的影响.     

磷酸盐对农药草甘膦在不同土壤中迁移的影响

通过饱和土壤与恒定水流速率条件下的土柱混合置换实验,定量分析流出液中草甘膦浓度随时间变化的穿透曲线(BTCs)来预测其在环境中潜在的淋溶损失能力.结果表明,砂土中草甘膦的迁移能力大于红壤水稻土;对红壤水稻土来说,加磷酸盐有增加草甘膦移动性的趋势,砂土中情况刚好相反.因此磷酸盐对草甘膦移动性的影响效果视土壤类型的不同而异.