生物炭固定化硫酸盐还原菌对镉污染土壤的钝化修复

为了探讨生物炭固定化硫酸盐还原菌对镉(Cd²⁺)污染土壤的钝化修复效果,以制备的小麦秸秆生物炭为载体固定硫酸盐还原菌,研究不同修复剂生物炭(XM700)、硫酸盐还原菌(SRB15-3-2)和生物炭固定化硫酸盐还原菌(IBXM700)对Cd²⁺污染土壤的钝化修复效果.结果表明,与XM700组和SRB15-3-2组相比,IBXM700组的修复效果最好(p<0.05),不同Cd²⁺浓度污染土壤修复45 d后,与CK组对比,IBXM700组Cd可交换态含量显著降低了31.26%,残渣态含量提高了91.20%;同时,IBXM700组土壤pH值提升0.37,速效磷、速效钾含量分别提升了37.86%、57.29%,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别提升了50.22%、52.45%、11.61%和28.03%.研究表明,IBXM700能够有效钝化修复Cd污染土壤,提升土壤肥力,在土壤修复领域具有很大潜力.     

丁酰胆碱脂酶电势型生物传感器测定敌敌畏农药残留的抑制性研究

敌敌畏农药是一种广泛使用的中等毒性的有机磷农药,采用传统方法测定难以满足现场测定的需要。试验以戊二醛为交联剂制备了一种基于丁酰胆碱脂酶的ISFET(离子敏场效应管)生物传感器,并将其应用于敌敌畏的测定,考察了不同pH值、底物浓度、抑制时间等对传感器响应(电压)值的影响,得到了最佳测定条件。     

高铁酸钾复合液预处理促进玉米秸秆酶解效率的作用机制

高铁酸钾复合液是制备高铁酸钾剩余的废弃滤液,其内含有大量Fe⁶⁺、ClO^-、OH^-,具有破坏木质纤维素顽固结构,提升酶解糖化的潜力.以玉米秸秆为原料,并将其应用于复合液预处理与后续酶解糖化试验中,主要得到以下结论：新鲜复合液在45℃下预处理24 h固液比为10%(m/V)时,秸秆的酶解糖化效果最佳,还原糖产量高达362.92 mg·g^-1,较对照提高了308.88%;通过机理研究发现,复合液会破坏秸秆表面结构,去除木质素和部分半纤维素,使更多纤维素暴露出,从而提高酶解效率;同时发现,复合液中起主要作用的离子是OH^-和ClO^-,两者相互促进,但不具协同作用;通过SEM、AFM、FTIR、XRD分析手段进一步验证了上述结论;经6次循环利用后,复合液的预处理效率降低了约55.48%.综上,高铁酸钾复合液预处理技术可破坏木质纤维素顽固结构,此项预处理技术的研发为农业废弃物的资源化利用提供了新思路.     

水稻烤田期间N2O排放及其影响因素

水稻田间实验研究了烤田期间的土壤温度、Eh、含水量和裂缝基本性质,矿质态氮以及与氮有关的酶活性的演变规律,及其对N2O排放的影响.试验表明,在水稻分蘖期间烤田,N2O有一个排放高峰,其最高值可达75.6μg·m-2·h-1.在排放高峰后,即使继续烤田,N2O的排放值也将降低.N2O排放与尿素氮肥的施用量没有明显关系.裂缝的生成,改变了N2O的日排放规律.随着烤田时间的延长,脲酶和羟胺还原酶活性呈波动变化,硝酸还原酶活性递减,亚硝酸还原酶活性极低.硝酸还原酶活性与N2O排放之间没有显著相关性.土壤中的脲酶活性与N2O日排放通量呈显著的线性正相关.在烤田期间,NO-3含量呈增加趋势.土壤中的硝态氮含量与N2O排放通量之间呈显著正线性关系.土壤中的铵态氮含量与N2O排放通量之间呈显著负线性相关.     

钙基磁性生物炭对Cr（VI）污染土壤钝化稳定化机制及微生物影响研究

生物炭改性材料因具有活性官能团众多、吸附效能高等优势被广泛应用于土壤重金属污染修复治理中.本研究以稻谷壳为原料,采用 共沉淀法及CaCO₃浸渍法制备了钙基磁性生物炭（Ca-Fe-B）,并使用电子扫描显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射分析（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）进行表征.同时,通过梯度浓度Cr（VI）污染土壤实验考察Ca-Fe-B施入对土壤pH、Cr（VI）稳定化效果、土壤酶活性及微生物群落结构的影响,并阐述其钝化机理.结果表明：①Ca-Fe-B表面负载Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、Fe₃C及以方解石形式存在的CaCO₃,具有大量—OH、—O—C=O、Si—O—Si、C≡C及C≡N等官能团;②Ca-Fe-B可显著提升土壤pH,在Cr（VI）污染浓度为100、200、1000 mg·kg^-1时,90 d的 固定效率分别可达72.57%、67.07%及59.88%,并使土壤中部分可交换态Cr转化为可还原态及残渣态Cr;③Ca-Fe-B可促进土壤β-葡萄糖苷酶与几丁质酶酶活性,但磷酸酶对其响应不显著,也可显著提升土壤中Proteobacteria门菌相对丰度;④Ca-Fe-B表面形成Si—O—Ca—OH键可吸附Cr（VI）, Fe（Ⅱ）作为电子供体参与土壤Cr（VI）还原过程,并生成Cr₂O₃、Cr（OH）₃沉淀及（Cr_xFe_1-x）（OH）₃、Cr_xFe_1-xOOH络合沉淀,以—OH、 —C=C—、O—C=O为主的大量含氧官能团协同吸附络合土壤中的Cr（VI）.研究显示, Ca-Fe-B对Cr（VI）污染土壤具有良好的稳定性能,有望为土壤重金属污染修复提供一种新的研究思路和技术路线.     

新型生物膜光纤传感器测定溴化物的研究

用新型生物膜作载体制成的光纤传感器对工业废水中的溴化物进行了测定,溴化物的线性范围为８×１０－７ｍｏｌ／Ｌ～２×１０－５ｍｏｌ／Ｌ;相对标准偏差为０８％;响应时间为２～３ｍｉｎ。     

利用下水管网系统净化城市污水的中试研究

采用充纯氧及固定化细胞技术在２７５．５ｍ市政下水管网系统中进行了日处理１５００ｍ＾３污水的中试。对单纯充氧、充氧加固定化细胞二种工艺及不同 氧量刊物了比较研究。结果表明,在加固定化细胞条件下,充纯氧（Ｖ（Ｏ２）：Ｖ（Ｈ２Ｏ）＝０．０７８：１）可使流过此段管道的污水的污染物去除６５％以上,基本达到国家污水综合排放二级标准。     

沙地云杉生态型同工酶研究

沙地云杉是内蒙古地区特有树种,只分布于浑善达克沙地东部边缘;由于长期适应干旱生态条件,分化出3种土壤生态型,即紫果型、红果型和绿果型沙地云杉,并在很多生态、生理特征上表现出明显的差异.本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了3种生态型沙地云杉的过氧化物同工酶和酯酶同工酶的酶谱特征.结果表明:不管是过氧化物同工酶还是酯酶同工酶,紫果型沙地云杉的酶带条数最多,红果型其次,绿果型酶带条数最少.在酶带强度方面也有类似的结果,紫果型沙地云杉具有较多的强、次强、中带,红果型其次,绿果型最少.这在一定程度上表明,在干旱条件下产生的3种不同生态型沙地云杉,以紫果型对干旱抗性最强,绿果型最弱,红果型居于二者之间,这一结论将为沙地云杉的经营管理及品种选择提供科学依据. 图2参21     

植物根系对镉毒害的防御及其代谢

本文采用植物根系生物量、根系内活性氧清除酶活性变化和植物表观中毒症状作指标 ,研究了 Cd毒害对草坪植物的毒性作用、根系应激反应。结果表明 ,当土壤溶液中 Cd浓度达 1.5× 10 - 3mol· dm- 3时 ,植物体内活性氧代谢、生长状况将出现异常 ,甚至出现明显的表观中毒症状。 Cd对植物体内清除酶活性的毒性强度为 CAT>SOD>POD。匍匐翦股颖 (Agrostis stolonifera)根系对 Cd毒害的抵抗作用强于多年生黑麦草 (L olium perernne)。     

几种重金属对紫背萍过氧化氢酶活性的影响

通过测定被暴露植物分解过氧化氢后放出氧气的体积，确定紫背萍过氧化氢酶（ＣＡＴ）的活性。结果表明，紫背萍暴露在Ｈｇ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｆｅ的溶液中，其ＣＡＴ活性除在Ｐｂ作用下明显降低外，在其它４种重金属的作用下都有不同程度的升高。这表明Ｐｂ对紫背萍 ＣＡＴ活性有抑制作用，而其它４种重金属对紫背萍ＣＡＴ均有刺激作用。紫背萍对５种重金属所表现出来的这种生态效应，是重金属水污染的植物潜在效应，植物的ＣＡＴ