珍珠岩-磷酸化聚乙烯醇生物材料的制备及其降解阿特拉津特性

 阿特拉津因其普遍性、高污染性和难降解性一直是历年来的研究热点.其降解方法很多,其中基于阿特拉津降解菌、生物固定化和一些无机材料的生物降解是最有效的.本文利用磷酸交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,以珍珠岩作为添加介质,对阿特拉津降解菌——Pseudomonas W4包埋固定,制备出一种新型珍珠岩-磷酸化聚乙烯醇(PPVA)生物活性材料(简称珍珠岩-PPVA),并对其最佳制备条件以及在不同反应条件下该材料降解阿特拉津的效果进行探讨.该材料最佳制备条件为,珍珠岩(粒径为0.60~2.00mm)/10% PVA(V/V)=35/65,Pseudomonas W4包埋量1.0g/L,磷酸盐浓度1.25mol/L;外加碳源、磷源能够促进其降解阿特拉津;珍珠岩-PPVA在pH值为5.99~9.03时具有较好的降解效果,其抗酸碱能力优于游离W4菌.说明珍珠岩-PPVA可有效去除阿特拉津,可以作为新型材料加以深入研究应用于废水或土壤中阿特拉津降解.     

传质对土壤微生物燃料电池的产电性能及阿特拉津降解的影响

构造以阿特拉津为目标污染物的土壤微生物燃料电池,通过向土壤中添加不同的介质改变传质条件,以及构造阴极水层改变阴极含氧量来对比不同条件下土壤微生物燃料电池(MFC)的产电性能和阿特拉津的降解率.结果发现:导体介质可以促进质子和离子在土壤中的传递,增强了电极抗极化能力,添加较大粒径活性炭的土壤MFC产生的最大功率密度为0.020 8 W/m2,同时获得最小总内阻为693Ω;阴极淹水降低了土壤电解质溶液的电导率,使得欧姆内阻增大为1 054Ω;增强传质可以促进土壤M FC中生物电化学作用,进而影响阿特拉津的降解,其中添加导体介质的土壤MFC取得较高的降解率;阴极覆水所形成完全厌氧的阳极环境同样对阿特拉津在土壤MFC的降解具有促进作用.     

UV及UV-H2O2工艺降解阿特拉津的研究

采用紫外（UV）光解工艺及紫外-双氧水（UV—H2o2）联用工艺去除饮用水中内分泌干扰物——阿特拉津，研究了不同影响因素对阿特拉津降解效果的影响，试验结果表明：单独UV光解对阿特拉津有较好的去除效果，阿特拉津光解过程符合-级反应动力学模型．通过提高紫外光辐射强度，可以在短时间内提高阿特拉津的去除率．自来水中有机物及多种离子的存在，会降低阿特拉津的光解速率．UV-H2O2联用工艺对阿特拉津的去除具有协同作用．提高双氧水的初始质量浓度，可以提高光激发氧化反应的速率．辐射强度对阿特拉津降解效果的影响大于双氧水投加量的影响，增加辐射强度比增加双氧水质量浓度更有利于提高阿特拉津的降解速率．     

新制和老化微塑料对土壤阿特拉津消减的影响

为了探明老化前后微塑料对土壤中阿特拉津消减的影响，选取了新制和老化聚乙烯(PE和APE)微塑料，对其性质进行了表征；研究了它们对阿特拉津的吸附行为；考察了有无蚯蚓情况下土壤和孔隙水中阿特拉津浓度以及菌群结构对微塑料添加(0.2%和2%，质量比)的响应．在此基础上，探究了这两种微塑料对土壤中阿特拉津消减的影响与机制．结果表明：(1)这两种微塑料对阿特拉津的吸附等温线符合Freundlich模型(R²=0.96～0.97);APE对阿特拉津的吸附能力(lgK_f=1.29)略高于PE(lgK_f=1.27)，与老化前后PE表面极性的变化有关；(2)蚯蚓是影响土壤菌群结构的主要因素，而且蚯蚓存在时微塑料对菌群结构的影响更显著；添加蚯蚓使土壤中阿特拉津优势降解菌的相对丰度提高了8%～171%，并且优势降解菌相对丰度的增幅与微塑料老化和添加量有关；(3)这两种微塑料通过吸附抑制土壤中阿特拉津释放到孔隙水中，从而降低了阿特拉津的消减率(降幅在10%～67%之间)；相反，蚯蚓通过提高土壤降解菌的相对丰度，促进了阿特拉津的消减(消减率的增幅...     

根系分泌物对土壤中有机氯农药降解的强化效应及其作用机制

借助盆栽模拟实验,研究了黑麦草根系分泌物对有机氯农药的降解效应及其对土壤微生物群落特征的影响.结果显示,添加根系分泌物促进了污染土壤(TR2)中OCPs的去除:修复平衡15 d后,TR_2组土壤中OCPs去除率高达77.57%,比对照组(CK)高出33.49%,比微生物活性被抑制的TR_1组高出58.16%;相同污染水平下,TR_2土样中微生物生物量碳量也明显高于CK、TR_1组.实验期间,细菌的磷脂脂肪酸在OCPs污染土壤中占主导地位,其次为真菌,其在土壤微生物群落中变化趋势与OCPs降解变化一致,说明OCPs降解过程中,根系分泌物主要通过影响细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而影响OCPs降解.     

根系分泌物对有机氯农药降解的影响效应及不同组分间影响差异

借助盆栽模拟实验,对比研究了苇状羊茅根系分泌物对土壤中OCPs总量及其主要组分的降解效应、土壤微生物群落动态(生物量碳及磷脂脂肪酸)的影响效应.结果显示:根系分泌物促进了土壤中OCPs的去除,添加根系分泌物后,土壤中OCPs的去除率(77.57%)显著高于对照组(33.49%);相同处理条件(污染水平、添加剂量)下,对HCHs、毒杀芬、HCB、艾氏剂、γ-氯丹的强化去除率普遍高于对OCPs总量的强化去除率(p0.05);对DDTs、灭蚁灵、硫丹Ⅰ、狄氏剂、环氧七氯的强化去除率普遍低于对OCPs总量的强化去除率.相同污染水平下,添加根系分泌物的污染土壤中微生物生物量碳也显著高于对照组;实验期间,细菌的磷脂脂肪酸占主导地位,其次为真菌,它们在土壤微生物群落中的动态变化与OCPs降解趋势相一致.可见,在OCPs降解过程中,根系分泌物的存在改变了根际土壤中细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而改善了对OCPs的降解效率.     

产脲节杆菌 DnL1-1与植物联合对阿特拉津的降解

利用沙-土试管试验评价了产脲节杆菌Dn L1-1分别与小麦及苜蓿协同作用下对阿特拉津的降解。结果表明,菌株接种植物种子后能保护植物免受阿特拉津药害。该菌分别与小麦及苜蓿联合作用,30 d内对施加的阿特拉津的降解率分别达到99.7%~99.8%和70.2%~75.8%。试验结果表明,产脲节杆菌Dn L1-1与植物联合对阿特拉津有较强的降解能力。该菌通过拌种的方式施加到污染土壤中,是一种有前景的方法。     

根系分泌物在有机氯农药残留降解过程中的作用

为了探讨根系分泌物在植物修复持久性有机污染物过程中的作用,借助盆栽模拟实验,研究了苏丹草(Sorghum sudanense)的根系分泌物对土壤中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)残留的降解效应以及对根际微生物群落结构的影响.结果显示,供试质量比(0~336.48 mg·kg~(-1))范围内,根系分泌物促进了"根际"土壤(TR_2)中OCPs的去除.添加30 mL总有机碳质量浓度为246 mg·L~(-1)根系分泌物浓缩液修复平衡20 d后,"根际"土壤(TR_2)中OCPs去除率高达79.21%(69.23%~86.49%),比对照组(CK)高出36.43%,比微生物活性被抑制的TR_1组高出52.28%;相同污染水平下,"根际"土壤(TR_2)中土壤微生物碳也明显高于CK、TR_1组.实验期间,细菌的磷脂脂肪酸在OCPs污染土壤中占主导地位,其次为真菌,它们的群落动态与OCPs降解速率的变化趋势相一致.说明OCPs降解过程中,根系分泌物通过改变根际土壤中细菌、真菌的种群数量及其群落结构所营造的根际微生态环境,是促进OCPs降解的关键因素.     

多环芳烃胁迫下根系分泌物对根际微生物降解效能的影响

借助盆栽模拟试验,研究了多环芳烃胁迫下黑麦草根系分泌物质对根际微生物降解效能的影响.结果显示:在试验浓度为0~343.61 mg·kg-1范围内,根系分泌物—土壤微生物系统(TR2)对多环芳烃代表物菲的去除效果具有明显的促进作用.3个处理中,TR2对菲的去除率最高(77.57%),比对照组(CK)高33.49%,比添加Na N3系统(TR1)高58.16%.借助细菌计数法对根际微生物数量的检测结果则显示,相同污染水平下,TR2系统里微生物数量最多,CK次之,TR1最少.试验表明,黑麦草根系分泌物对根际微生物降解效应的促进作用可能与根际微生物种群数量的变化有关,即根系分泌物的存在促进了根际微生物种群数量的提高,进而强化了根际微生物的降解效能.     

阿特拉津降解细菌的直接检测及分离

摘要：利用改良的 SM固体培养基,对受除草剂污染的土壤中阿特拉津降解菌进行了检测、计数及分离。研究发现,在工业污染土壤中,阿特拉津降解菌群成为微生物群落的主要组成部分,而在农业土壤中仅占次要地位。用多重PCR分析了靶向基因trzN 和 atzABC,表明含trzN-atzBC基因组合的降解菌在山东省工业及农业土壤中占主导地位。因为富集偏差的消除,直接分离方法更利于阿特拉津降解菌多样性分析的研究。     

小麦秸秆降解菌的筛选及混合发酵

本试验以牛粪、草地、树林和菜园土作为实验筛选菌源,分离纯化出能够降解纤维素"wl-x"及木聚糖(半纤维素)的菌株"wl-y",并分别对其进行形态学描述.利用实验室原有的白腐真菌黄孢原平毛革菌CICC40719与"wl-x"、"wl-y"进行多菌种小麦秸秆混合发酵,通过正交实验优化反应条件,结果表明:wl-x、wl-y、CICC40719菌株接种量为2%,1%,2%,蛋白胨0.15 g、MgSO4·7H2O 0.06 g时效果最佳.     

硫改性富镉生物质炭光催化降解双酚A

以镉污染土壤修复后的生物质高粱为原材料,利用高温煅烧和水热反应制备了硫改性生物炭光催化材料,通过扫描电镜、X射线衍射等手段对材料的形貌和晶体结构等进行表征,结果表明生物炭上成功负载了硫化镉晶体.光催化降解特性研究发现,该材料能快速降解水中双酚A(BPA),其光催化降解速率分别是生物质高粱生物炭和硫化镉的15.5倍和2.4倍.单因素实验发现,酸性环境、提高材料投加量均能显著提高材料对BPA的光催化降解速率.循环实验表明,该材料具有较好的光催化稳定性.猝灭实验发现,光催化降解过程中起主要作用的活性物种为空穴(h⁺),其次是·OH和·O^-2.     

复合拮抗菌对马尾松幼苗猝倒病的生物控制

盆栽试验结果表明：用坚强芽孢杆菌B-305菌株的发酵液浸泡马尾松种子和在灭菌土中施入不同量的绿粘帚霉的厚垣孢子粉剂,对马尾松幼苗在出苗前和出苗后的发病率都有明显影响,并能使病害得以减轻;防病效果随施入土壤中的厚垣孢子量的增加而加强;同时进行种子细菌化和施入厚垣孢子的处理的防病效果要高于各单独处理,防病效果最高达到61．2％;2种生物拮抗菌对松苗都有促生作用,其中联合处理与对照相比,松苗高生长最大可提高57％;生物防治持效期试验（半年后重新播种）显示,复合拮抗菌处理的防病效果仍然最高,但绝对值有所下降,为55．6％．     

发酵性丝孢酵母产油脂中纤维质糖化液脱毒工艺对比及优化研究

纤维质在进行稀酸水解糖化时,会产生一些对菌体发酵有抑制作用的物质。为了除去抑制物,提高纤维质糖化液的发酵产脂能力,对玉米秸秆稀酸水解液的脱毒产脂条件进行了优化,优化结果为：蒸煮20min,活性炭用量为1.0g/L,乙醛用量为 0.4g/L,黄孢原毛平革菌接种量(以孢子 计)为4×10⁸L^-1。此时,菌体生物量为21.2g/L,油脂含量为50.9%,油脂质量浓度为10.8g/L,糖油转化率为13.5%。     

AgCl/Bi25FeO40复合材料制备及光催化性能

采用水热-超声化学法制得负载不同质量分数AgCl的AgCl/Bi₂₅FeO₄₀复合材料,通过XRD,SEM-EDS,UV-Vis DRS和PL光谱等表征手段对复合材料的微观形貌、晶相组成、光吸收性能等进行了表征,并进行了光催化降解罗丹明B实验.结果表明,Bi₂₅FeO₄₀呈正立方体结构,直径0.8～10μm, AgCl直径90～130 nm,均匀负载在Bi₂₅FeO₄₀上.二者的复合扩宽了光响应范围,提高了Bi₂₅FeO₄₀光催化活性.投加0.1 g AgCl/Bi₂₅FeO₄₀降解100 mL质量浓度为15 mg/L罗丹明B溶液,当负载的AgCl质量分数为51.48%时,降解效果最佳,75 min降解率达到94.4%,90 min可以完全降解罗丹明B.此外,对AgCl/Bi₂₅FeO₄₀的降解机理进行了分析,认为h^...     

废铁屑活化过硫酸盐降解偶氮染料RB5废水

采用废铁屑活化过硫酸盐(PS)降解偶氮染料废水,研究铁屑投加量、过硫酸盐浓度和初始pH值对活性黑5(RB5)降解过程的影响及动力学模型.结果表明:初始pH值为6,PS浓度为0.5 mmol·L^-1,废铁屑投加量为1 g·L^-1条件为最优的反应条件;反应50 min后,活性黑5去除率可达到90.22%,180 min后去除率可达到96.97%,反应后溶液中总铁的溶出量为97.32 mg·L^-1;RB5降解后,产生的副产物苯胺的质量浓度为0.13 mg·L^-1,反应后出水的pH值从初始的6变为4.01,废铁屑/PS体系降解RB5的降解动力学符合一级动力学反应;采用废铁屑活化过硫酸盐工艺降解偶氮染料废水具有反应速度快,不需调整初始pH值、运行成本低等优势.     

厌氧微生物对杂酚废水的适应性研究

利用高效厌氧环境(厌氧颗粒污泥)处理双酚A生产废水,取得了良好的效果.在颗粒污泥和BPA废水的锥形瓶接触实验中,9 h的接触时间即可以使原水的COD去除率约51.2%,其中COD污泥负荷高达37.21 kg/(kg.d);反应器的实际运行实验表明,在低污泥质量浓度的反应器中,9 h的停留时间也可以使COD去除率达到50%.结果显示,颗粒污泥中的厌氧微生物能够较好地适应杂酚废水的毒害抑制,具有一定的降解作用.     

多菌灵降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

从长期施用多菌灵的葡萄园土壤中分离纯化得到一株对多菌灵降解较好的菌株djl-11,经生理生化鉴定和16S rDNA序列比对分析,鉴定该菌株为红平红球菌（Rhodococcus erythropolis）。试验研究表明,添加少量氮源可促进菌株djl-11对多菌灵的降解作用。该菌能够以多菌灵为唯一碳源,在多菌灵浓度达到1000 μg/mL的无机盐培养基中,28℃摇床培养48 h降解率达到了99.15%。在pH值4~9之间均能降解多菌灵,最适温度在20~30℃。     

跨界融合子Fhhh降解PTA废水mnp基因转录研究

报道Fhhh的遗传稳定性，及其降解精对苯二甲酸（PTA）废水过程中基因转录的研究结果。聚合酶链式反应PCR的测定结果是，Fhhh同时含有mnp(来自黄孢原毛平革真菌）、FL01（来自酿酒酵母真菌）和16SrDNA(来自土细菌）的3个亲株的基因DNA片断。表明Fhhh具有分子遗传稳定性。反转录－扩增（RT－PCR）的测定表明，Fhhh的黄孢原毛平革菌在降解PTA废水过程，在Mn^2 、Cu^2 、Zn^2 、Se^4 4种金属元素优化水平的条件下，mnp基因均可转录。研究结果为高效处理PTA废水，增添了分子遗传学的调控途径。