雀稗-博落回间作强化修复铀污染土壤的研究

采用铀富集植物博落回与雀稗进行间作,开展了强化修复铀污染土壤的试验,对各植物富集铀的性能以及根际土壤中可交换态铀的浓度、酶的活性及微生物群落结构的变化进行了研究。结果表明,与雀稗、博落回单作相比,雀稗-博落回间作下,它们的铀富集总量分别达到了0.25 mg/株、1.2 mg/株,铀的富集总量分别提高了38.89%、34.83%,转移系数分别提高了40.00%、43.48%;根际土壤中Acidobateria等耐受菌比例升高,提高了植物对铀的耐受性,根际土壤酶活性增强,间接提高了植物的生物量,根际土壤中Aspergillus等真菌分泌的有机酸与铀形成螯合物,增加了生物可利用态铀的比例。这些可能是雀稗-博落回间作能强化修复铀污染土壤的主要机理。     

针铁矿对U(Ⅵ)的吸附性能研究

利用人工合成的针铁矿(α-FeOOH)作为吸附剂,对针铁矿吸附铀废水中U(VI)的影响因素、吸附动力学和吸附等温线进行了研究。探讨在不同pH值、吸附剂投加量和初始铀的质量浓度条件下针铁矿对U(VI)的吸附特性。研究结果表明:当温度为25 ℃、U(VI)浓度为10 mg/L、pH值为6、投加量为0.6 g/L时,针铁矿对U(VI)的吸附率最高可达98.44%;针铁矿对U(VI)的吸附符合准二级动力学方程,说明针铁矿对U(VI)的吸附主要是化学吸附;Freundlich等温吸附模型能更好地拟合针铁矿对U(VI)的吸附过程,说明针铁矿对U(VI)的吸附属于多层吸附。     

微生物的耐酸驯化及其对低pH值地浸铀矿山地下水修复的影响

为增强微生物对低pH值环境的耐受能力,提高微生物在低pH值地浸铀矿山地下水中去除NO－₃及水解植酸钠的能力,对琼氏不动杆菌和伯克霍尔德菌进行了耐酸梯度驯化,并对比研究了驯化前后菌株的耐酸能力。对于去除NO－₃的能力及水解植酸钠的能力,与原始菌株相比,琼氏不动杆菌经过梯度驯化后,在pH值为3.0的地浸铀矿山地下水中,生物量提高了1.5倍,去除NO－₃的能力提高了3.9倍;伯克霍尔德菌的生物量提高了11.8倍,水解植酸钠的能力提高了47.6倍。结果表明,对微生物进行耐酸梯度驯化,可以提高微生物对低pH值地浸铀矿山地下水的耐受能力和修复性能。     

纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(VI)的行为与机理

采用水热法制备了纳米赤铁矿吸附剂,对不同pH值、吸附剂用量、吸附时间和初始U(VI)浓度下纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(VI)的行为进行了研究,并采用XRD、SEM和EDS对纳米赤铁矿吸附剂吸附U(VI)前后的表面形貌进行了表征和分析,揭示了纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(VI)的动力学特征和吸附机理。结果表明,当温度为25 ℃、pH为7、吸附剂用量为0.4 g/L、U(VI)的初始质量浓度为5 mg/L时,在120 min时吸附即达到了平衡;此时,吸附率最高,达到了92.62%;纳米赤铁矿吸附剂吸附低浓度U(VI)的过程是一个快速平衡的过程,其动力学过程符合准二级动力学模型,说明纳米赤铁矿吸附低浓度U(VI)的方式主要为化学吸附,其吸附等温线符合Freundlich吸附模型,表明纳米赤铁矿吸附低浓度U(VI)为多层吸附。     

低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响

为研究低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响,采用~(137)Cs作为γ辐射源对受精后2 h(2hpf)的斑马鱼胚胎进行不同剂量率的照射(剂量率为250、313、417μGy/h,累计剂量为30 m Gy),分析了不同剂量率下γ射线辐照对斑马鱼脑部细胞凋亡及其脑部发育形态、脑部细胞超微结构的影响。结果表明:在三个剂量率组中,只有250μGy/h剂量率组斑马鱼脑部细胞凋亡增加;各个剂量率组脑部组织均出现了空泡,部分脑部细胞变形,脑部细胞之间的界限变得模糊; 250和313μGy/h剂量率组脑部细胞细胞核发生变形,线粒体结构损伤,细胞质中出现了空泡。     

一株耐铀镉真菌菌株的筛选及其耐铀镉特性的研究

从生长在铀尾矿库区的博落回的根系中,分离出了一株耐铀镉真菌菌株A-2。在固体培养基上,铀和镉对该菌株的最低抑菌浓度(MIC)为160 mg/L和160mg/L,而在液体培养基中,铀和镉对该菌株的MIC为80 mg/L和80 mg/L。经形态学观察和分子鉴定,该菌株属于镰刀菌属,其GenBank登录号为MH978624,可命名为Fusarium sp. A-2。进一步的试验研究结果表明,该菌株在铀镉胁迫下会分泌大量草酸、苹果酸和丁二酸,与铀镉络合,降低了铀镉对菌株的毒性,这可能是该菌株具有高耐铀镉性及能减轻铀镉毒害的机理之一。该菌株在土壤铀镉复合污染治理中具有潜在应用前景。     

一种确定斑马鱼胚胎接受的α粒子辐照剂量的方法

为探究斑马鱼胚胎接受α粒子辐照剂量的计算方法,以模式生物斑马鱼为研究对象,使用能量为5.41 MeV的²⁴¹Am为α粒子辐照源对受精后5 h脱绒毛膜的胚胎进行辐照处理,以12 μm厚的聚酯迈拉膜为固体核径迹探测器,利用正交实验筛选迈拉膜化学蚀刻的最优蚀刻条件,用显微镜观测迈拉膜上的粒子径迹数量,并通过计算胚胎相关参数,计算得到5hpf斑马鱼胚胎受到的最大辐照剂量值。结果分析表明,12 μm厚的聚酯迈拉膜化学蚀刻的最佳条件是蚀刻液KOH浓度6 mol/L,温度60 ℃,蚀刻时间3 h,此时粒子径迹轮廓清晰,大小适中。辐照5 min后,斑马鱼胚胎受到的最大剂量为约8.59 mGy,剂量率为约1.7 mGy/min。     

一种检测电芬顿体系下DNA损伤的电化学生物传感器的研制

为了检测电芬顿体系下DNA的损伤,先采用石墨烯制备了一种致密的rGO/Fe₃O₄复合材料;再将复合材料和DNA修饰到玻碳电极上,利用电化学还原作用释放游离态Fe²⁺,并加入H₂O₂形成电芬顿体系;最后构建了一种检测电芬顿体系下DNA损伤的新型电化学生物传感器。检测结果表明,检测DNA损伤的最佳时间为30 min,最佳pH值为7.0。