水培和盆栽条件下碎米莎草对铀的耐受性及富集特征

碎米莎草(Cyperus iria L.)作为铀的超耐受植物,它的发现为探讨铀污染环境的植物修复和铀在植物体中的吸收和耐受机理提供了一种新的资源. 在Hoagland's营养液中加入铀标准溶液模拟铀污染水环境,以及直接在铀尾沙条件分析不同铀供应水平下碎米莎草对铀的耐受性能和富集特征. 结果表明:①碎米莎草对铀的富集特征依赖于生长介质中铀的供应水平和植物生长期等多重因素. 碎米莎草不同生长期各部位w(U)均高于生长介质中的铀供应水平,根系和地上部分w(U)最高可分别达(48 605±1 266)和(824±856)mg/kg. 根、茎和叶中w(U)基本随着铀供应水平的升高而增加,在开花期时较低,根系吸收的铀有1/10~1/5能转移至茎、叶、花籽部位,ρ(U)<250 mg/L的铀溶液对碎米莎草的生长无抑制作用. ②碎米莎草对铀尾沙具有很强的耐受性,但地上部分的富集系数在某些条件下可大于1;地上部分的w(U)在开花期相对较高,至成熟期时下降;在成熟期添加柠檬酸有助于碎米莎草根、茎和叶将铀转移至籽部位.      

U(Ⅵ)胁迫下碎米莎草体内抗氧化系统响应特征

采用水培方式研究了铀尾矿库土著优势植物——碎米莎草不同生长期各部位在不同质量浓度铀〔U(Ⅵ),记为U〕溶液胁迫下w(SP)(SP为可溶性蛋白)、C_MDA(丙二醛含量)以及SOD(superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)、POD(peroxidase,过氧化物酶)、CAT(catalase,过氧化氢酶)、ATPase(三磷酸腺苷酶)活性的变化. 结果表明,ρ(U)≤250 mg/L时,碎米莎草各部位SOD、POD、CAT活性在整个生长阶段均受到显著诱导(P＜0.05),而C_MDA、ATPase活性与对照组相比无显著差异(P＞0.05);ρ(U)≥750 mg/L时,SOD、POD和CAT活性与对照组相比显著降低(P＜0.05);ρ(U)达到1 000 mg/L以上时,与对照组相比,降低趋势更显著(P＜0.01),而ATPase活性受到显著诱导(P＜0.05),C_MDA在幼苗期显著增加(P＜0.05),膜脂过氧化损伤程度严重. 表明碎米莎草对铀胁迫的生理响应中,以根系SOD、C_MDA的响应最为敏感.      

微生物与放射性核素相互作用的研究进展

利用微生物处理放射性废物正日益引起人们的关注,是对现有核素固化方法的新的补充及探索,也是极有应用前景的新尝试。用微生物菌体作为生物处理剂,富集回收存在于水溶液中的铀等放射性核素,效率高,成本低,耗能少,而且没有二次污染物。通过微生物的吸附富集核素作用,可以实现放射性废物的减量化目标,为核素的再生或地质处置创造有利条件。文章综述了目前国内外利用微生物进行放射性核素处理的研究进展。     

固定化耐辐射奇球菌对锶柱吸附与减量化研究

该研究采用海藻酸钠(SA)及聚乙烯醇(PVA)-SA 2种固定化载体包埋固定耐辐射奇球菌(Deinococcus Radiodurans)探讨固定化耐辐射奇球菌颗粒及其填充柱对锶的吸附、洗脱效率与减量化效果。结果表明:菌体含量为5%的SA与菌体含量为10%的PVA-SA固定化耐辐射奇球菌颗粒均有较好的机械强度;2种固定化颗粒制备的填充柱对锶离子均具有较高的吸附率,最高可达98%,洗脱率平均在90%以上;FTIR结果表明SA比PVA-SA固定化载体能提供更多的锶离子结合基团,从而具有更高的吸附率;灰化减量化结果表明SA比PVA-SA固定化载体有更大的减重比,可达1 650倍。综合结果表明SA固定化耐辐射奇球菌颗粒填充柱有更好的应用前景。     

黄龙钙华水体藻多样性及分布规律研究

对黄龙钙华水体藻种类、分布规律及多样性进行了研究,共鉴定出23属53种淡水藻类,分属5门。黄龙钙华水体藻类以硅藻占绝对优势,绿藻、黄藻门、蓝藻门次之,裸藻门、金藻门最少。从季节交替变化来看,春季小球藻最多,夏秋季节硅藻最多;从分布规律来看,夏季以海拔最高的泉眼处藻类最多,沿海拔降低藻类数量递减;秋季以钙华滩流群处藻类最盛。多样性分析结果表明,黄龙水体钙华藻类的物种丰富度指数dmar在0.083⁰.667之间,多样性指数H在0.1910.667之间,多样性指数H在0.191¹.99之间,均匀度e在0.2761.99之间,均匀度e在0.276¹.000之间。结果表明黄龙钙华水体藻类受到季节、温度、水量等环境因数和海拔、钙华滩、彩池等地理因素影响表现出现种群的周期演替。     

矿物微尘对大肠杆菌蛋白质合成及酶活性影响

文章对经过矿物微尘处理后大肠杆菌的总蛋白质浓度、SOD(超氧化物歧化酶)同工酶活性和CAT(过氧化氢酶)同工酶活性进行了测定和比较分析。结果表明:矿物微尘对大肠杆菌体内的蛋白质合成有很强的抑制作用,总蛋白质浓度在加入了微尘后表现出明显的下降。但SOD和CAT酶活性随着微尘浓度的增加而提高,表明大肠杆菌对微尘的作用作出了抗逆性反应。     

大肠杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用行为和产物研究

通过批次吸附实验及介观和谱学等表征方法,研究了大肠杆菌(E.coli)粉末对水体中U(Ⅵ)的富集行为和吸附模型,并对其作用产物进行了详细分析.结果表明:大肠杆菌对初始浓度为50mg/L U(Ⅵ)溶液(pH＝5)的吸附容量可达到276.89mg/g.Langmuir等温模型和准二级动力学方程能较好的描述其吸附过程. FTIR、SEM-EDS、XRD分析结果表明:在与水体中U(VI)作用后,大肠杆菌表面检测出UO₂²⁺的红外特征峰(876.16cm^-1)和U的能谱吸收峰(结合能=2.4~4.4keV).UO₂²⁺主要与菌体表面的烷基、氨基、羧基、分子间氢键发生作用,重点与PO₂-、P(OH)₂、PO₄^3-以及PO₃^-等含P基团进行络合配位,最终产物以CaU(PO₄)₂、Ca(UO₂)₂(PO₄)₂·xH₂O、NaUO₂(PO₃)₃等铀的磷酸盐形式存在.     

矿物微尘对人体肠道大肠杆菌和嗜酸乳杆菌的体外作用研究

研究了采集自居住环境的矿物微尘对人体肠道菌群主要代表性菌株大肠杆菌(Escherichia coli)和嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus)的体外作用.测定了矿物微尘对培养基pH值的影响,微尘与菌体共同作用后培养基pH值的变化,并用活菌计数法检测了矿物微尘对大肠杆菌和嗜酸乳杆菌生长的影响.结果表明微尘对大肠杆菌的生长起抑制作用.培养基中矿物微尘质量分数达3%时即对大肠杆菌生长有显著抑制作用,微尘质量分数达20%时,大肠杆菌生长受到完全抑制.微尘质量分数在3%～20%这一较宽幅度内,大肠杆菌虽受抑制但能生长,说明大肠杆菌耐受矿物微尘影响的能力较强.矿物微尘对嗜酸乳杆菌生长影响复杂,培养基中矿物微尘质量分数低时起促进作用,质量分数较高时起抑制作用.微尘质量分数达5%时,嗜酸乳杆菌生长即受到完全抑制.嗜酸乳杆菌耐受矿物微尘影响的能力较弱,远小于大肠杆菌.结果还表明矿物微尘影响大肠杆菌与嗜酸乳杆菌生长的主要因素是微尘本身的化学成分与物理性质,微尘的碱性因素对大肠杆菌和嗜酸乳杆菌有一定影响,但不是主要影响因素.     

泥炭地亚表层含碳温室气体排放及其影响因素

泥炭地是陆地生态系统的重要碳库,其碳动态对全球碳循环起着重要影响.近年来,在人类活动和气候变化的影响下,泥炭地急剧退化.表层泥炭在有氧环境下快速分解,亚表层也可能加速代谢过程.结合国内外有关亚表层泥炭的研究进展,综述和阐释自然环境下和退化后亚表层泥炭地二氧化碳和甲烷两种含碳温室气体及其主要影响因子(自然因子和人为因子).结果表明,泥炭地退化后,亚表层会迅速参与到泥炭地生态系统碳循环;水位、植被、温度是影响泥炭地碳循环的主要自然因子,排水、耕作、放牧是主要人为因子.目前对泥炭地亚表层含碳温室气体排放及其影响因素的研究还不够深入,主要侧重于温室气体通量对不同影响因子的短期响应,在后续研究中应结合新的研究技术与方法,加强泥炭地亚表层碳排放机理的研究.     

水钠锰矿光电催化降解亚甲基蓝及其机理研究

水钠锰矿在自然界分布广泛、容易制备、光谱响应宽,受到越来越多的关注并被应用于环境治理领域。该研究通过电沉积法高效快速制备了水钠锰矿电极,研究其在可见光下对亚甲基蓝的光催化降解效果,通过添加空穴(h+)捕获剂甲酸和羟基自由基(·OH)捕获剂异丙醇分析光催化降解机理。结果表明,通过X射线衍射(XRD)和拉曼光谱证实合成物质为水钠锰矿,并且无其他矿物结晶相。紫外可见漫反射吸收谱显示水钠锰矿电极可吸收300～700 nm的光。通过Tauc方程计算得水钠锰矿电极直接带隙为2.8 V,间接带隙为2.4 V。在1.0 V恒定电压下,黑暗中反应3.5 h后亚甲基蓝的吸附率为11.0%,而光照下亚甲基蓝的降解率为67.0%,并且12h后降解率可达98.5%。光照下亚甲基蓝的降解率显著提高,印证了水钠锰矿具有良好的表面光催化性质。分别向反应体系中添加0.7%的甲酸和1.0 mmol/L的异丙醇后,亚甲基蓝的降解率降低到47.7%和34.6%;经动力学计算得出甲酸对h+的淬灭率为35.944%,异丙醇对·OH的淬灭率为56.760%。通过加入捕获剂发现水钠锰矿主要通过光生h+和·OH对亚甲基蓝进行氧化降解作用,其中·OH的氧化作用强于h+。