嗜麦芽窄食单胞菌对铜镉的吸附特性与离子交换

研究了投菌量、金属浓度和戊二醛浓度对嗜麦芽窄食单胞菌吸附水体中Cu2+和Cd2+特性的影响,分析了重金属生物吸附、NO3-去除与菌体离子释放的关联,从离子吸附、交换、转化与释放的角度探讨了重金属生物吸附机制.结果表明嗜麦芽窄食单胞菌对Cu2+和Cd2+吸附性能良好,0.2 g·L-1干重菌体处理浓度为0.05 mmol·L-1的Cu(NO3)2和Cd(NO3)2溶液120 min后,Cu2+和Cd2+的吸附率分别达96.3%和83.9%.菌体对Cu(NO3)2和Cd(NO3)2溶液的吸附过程存在Cu2+和Cd2+的表面吸附与胞内运输、NO3-胞内积累、NO3-还原为NO2-等行为,而且Cu2+和Cd2+的胞内运输、NO3-积累和还原需要消耗能量,并会促进Cl-、PO43-、SO42-、Na+、NH4+、K+和Ca2+等离子的释放.红外光谱分析表明菌体酰胺基、羟基与羧基均参与了Cu2+和Cd2+的吸附.X-光电子能谱分析显示吸附后Cu2+和Cd2+的价态不发生变化.     

十溴联苯醚共存条件下水中Zn(Ⅱ)的生物吸附

研究了十溴联苯醚(BDE-209)共存条件下嗜麦芽窄食单胞菌对水中Zn2+的吸附特性,并通过对菌体进行失活处理、红外光谱和X-光电子能谱分析,探讨了吸附机理。结果表明,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附模式;嗜麦芽窄食单胞菌对Zn2+吸附作用明显,2.5 g/L菌体在2 h时,对初始浓度为2.0 mg/L Zn2+的去除率达92%。BDE-209对菌体吸附Zn2+有一定的抑制作用。各因素对嗜麦芽窄食单胞菌吸附Zn2+的影响程度由大到小依次为:投菌量>pH>BDE-209浓度。菌体对Zn2+的吸附除表面吸附外,还存在跨细胞壁细胞膜的主动运输和积累等作用。菌体中的酰胺基与羟基均参与了Zn2+吸附,而且菌体表面Ca2+与Zn2+发生了离子交换,吸附后Zn2+的价态不变。     

黑麦草在修复铜-芘复合污染水体过程中对污染物的富集效应

采用水培实验的方法,研究了黑麦草对铜和芘复合污染体系的修复能力、黑麦草不同部位对铜和芘的富集效应.结果表明,黑麦草能在96 h内使水体中铜和芘的浓度显著降低,分别由5 mg.L-1和0.1 mg.L-1降低至0.49 mg.L-1和0.009 mg.L-1;黑麦草根部对铜和芘的积累量和富集系数明显大于茎叶,随着铜处理浓度的增加,根和茎叶中铜的积累量随之增加,而根中铜的生物富集系数却随之降低,黑麦草根和茎叶中芘的积累量分别在4.65—5.39 mg.kg-1和0.81—1.08 mg.kg-1之间,铜对水体中芘的去除以及根和茎叶中芘的积累均无显著性影响.     

外源微生物对植物根系修复十溴联苯醚污染底泥的强化作用

十溴联苯醚(BDE-209)作为溴系阻燃剂的主要代表之一,所造成的沉积物环境污染问题日益引起人们的重视.本研究利用河边常见植物再力花(Thalia dealbata)作为修复植物,引入外源微生物短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)和铅黄肠球菌(Enterococcus casselifavus)以强化修复效果,通过盆栽试验模拟沉积物环境,考察了外源菌对植物根际修复沉积物中BDE-209的强化作用效果,以及不同处理组,沉积物中微生物数量、有机酸含量和微生物碳源利用能力的变化.结果发现,外源菌处理组中BDE-209的去除率高于相应的对照组,其中以加入B.brevis根际处理组BDE-209的去除率最好(66%),大于非根际处理组和无植物处理的对照组(37.93%和39.27%).植物的根际作用可以提高底泥中BDE-209的去除率、微生物的数量、有机酸含量和碳源利用能力.     

紫花苜蓿吸收水溶液中Cd2+过程的阳离子交换

采用水培方法,研究了紫花苜蓿吸收水溶液中Cd2＋时根系与水环境的阳离子交换.考察了紫花苜蓿分别在0、1、2、4、8、12、24、72 h对0～10 mg.L-1 Cd2＋体系中Cd2＋的吸收效果,体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋、NH 4＋阳离子的浓度变化,以及溶液pH变化.并以SPSS 13.0多重线性回归建立Cd2＋吸收量与阳离子变化量模型.结果表明,紫花苜蓿对体系中Cd2＋有一定吸收作用,72 h时对0.1、1、5、10 mg.L-1 Cd2＋的吸收率分别为85.86%、52.14%、15.97%、7.81%;紫花苜蓿对Cd2＋的吸收过程存在阳离子交换作用,除NH 4＋外体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋离子浓度随时间均有一定的增大,分别增加了11.30%～61.72%、21.44%～98.73%、24.09%～48.90%、37.04%～191.96%;准二级动力学模型可以较好地描述体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋的变化规律,在Cd2＋浓度为1、5、10 mg.L-1时准二级动力学模型对NH 4＋变化规律的拟合也是合适的;紫花苜蓿对Cd2＋吸收过程中体系pH下降,H＋可能作为Cd2＋竞争离子,影响紫花苜蓿根系对Cd2＋的吸收能力;三元线性回归方程证明紫花苜蓿对Cd2＋吸收量主要与Ca2＋、Mg2＋、Na＋变化量有关,且其交换主要发生在Cd2＋与二价阳离子之间.