3种常见细菌胞外特征有机酸对方解石的溶蚀研究

为了更深入地了解微生物与大气可吸入矿物细颗粒的作用机理,实验以方解石(PM2.5)为研究对象,采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)对硅酸盐细菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌胞外有机酸主要组分进行定性定量分析,考察了细菌胞外有机酸对方解石的溶蚀效应。实验结果表明,3种常见细菌的胞外有机酸主要组分有草酸、乳酸、柠檬酸和琥珀酸;不同有机酸对方解石的溶蚀效应不同,但均能不同程度地促进Ca离子的释放;草酸、乳酸和琥珀酸对方解石发生作用后,表现为颗粒失重,而柠檬酸对方解石发生作用后,导致其发生重结晶行为,能改变方解石的表面形貌,使残余固体呈纤维状;在草酸和柠檬酸作用下,残余固体表现出了对有机酸基团(如C=O、C—C或C—H)的吸附,特别是柠檬酸在1 600~500 cm-1区域。     

四川黄龙地区鲕状钙华包壳粒的发现及其特征

在雪宝顶北麓的黄龙地区新发现的鲕状钙华包壳粒,是高寒区钙华形成环境中产出的一类典型陆相包覆颗粒构造。通过系统采样鲕状包壳粒沉积剖面,并借助常规显微镜、扫描电镜与能谱分析等,揭示出鲕状钙华包壳粒的矿物组分、微观结构等特征。结果表明:研究区的鲕状钙华包壳粒分为同心圆状、同心圆—放射状、薄壁同心圆状3种基本类型,包壳粒核部是由异地的钙华碎屑构成,外壳层是由泥晶与微亮晶方解石纹层围绕核部逐层形成的圈层构造;微观特征显示泥晶层无明显微生物成因发育特征。鲕状钙华包壳粒的微观形态与组构特征反映出壳体中的泥晶圈层可能形成于相对深的静水环境,亮晶圈层可能形成于浅水高能环境,鲕状钙华包壳粒的成因偏于鲕类而非核形石类。      

钙华非经典沉积的纳米生长过程与调控机制初探——以九寨沟—黄龙钙华形成为例

钙华是自然界重要的岩溶碳酸盐沉淀之一,其形成过程往往受到生命活动的影响,弄清钙华生物沉积作用有助于更好地理解钙华微岩相结构和地球化学特征的气候环境指示意义。本文以黄龙-九寨沟钙华形成为例,阐述黄龙-九寨沟现代钙华纳米结晶特征、纳米钙华的生长和集合体形态,分析模拟实验中生物有机质对钙华生长和形貌的调控原因,揭示了生物活动和代谢产物对纳米钙华成核、生长及钙华晶体形貌的调控两途径四阶段机制;为探究钙华成因、碳酸钙生长调控机制、钙华退化的因素及其保护和可持续利用钙华景观具有重要的科学价值。      

黄龙与黄石钙华微生物沉积作用比较研究

本文通过调查黄龙风景区水体的环境地质特征与微生物群落结构及多样性,并与黄石公园对比分析,探讨了两种特殊地理环境下的微生物群落结构和多样性及其对钙华沉积的影响。结果表明:黄龙沟泉水属于地下冷泉,且景区内覆盖着大量植被,水体中有大量藻类和细菌;黄石公园猛犸象温泉区泉水属于地下热泉,植被覆盖率很低,泉水中微生物多为嗜热菌,藻类较少。黄龙与黄石钙华主要由方解石组成并且微生物参与了钙华的形成过程。微生物对钙华沉积的作用,主要分为模板作用、产物诱导作用和代谢调控作用,对比探讨了特殊地质环境下的微生物对钙华沉积的贡献,指出微生物沉积作用在钙华沉积过程中的重要性,可为黄龙钙华“黑化”防治提供理论依据。      

全球第四次工业革命前景下的应用矿物学进展(2011—2020)

本文从冶金-工艺矿物学和矿物原料加工、新型工业矿物和岩石(宝石)、特种功能矿物材料、仿生矿物材料、生物矿物学、文化遗产和文物保护、矿物基固废处理与资源化利用、矿山及周边土壤污染修复8个领域综述了近十年应用矿物学研究进展,总结归纳了这些领域的相关重大进展,并提出了应用矿物学在第四次工业革命浪潮下的7个重要发展方向。     

甘氨酸在锐钛矿上的吸附及热缩合反应

本文通过锐钛矿对不同pH值溶液中甘氨酸的吸附和中低温条件下锐钛矿表面甘氨酸的缩合研究,探讨半导体矿物吸附诱导氨基酸聚合的能力及其机理。结果表明:在pH=6.0时,甘氨酸在锐钛矿表面的吸附量达到最大值(约80.1 mg/g);且在弱酸条件下,甘氨酸通过羧基基团与锐钛矿表面相关原子或基团键合而吸附在其表面。在80~120℃范围内锐钛矿主要催化甘氨酸缩合形成DKP(环状二肽)、Gly_2(Gly-Gly)、Gly_3(Gly-Gly-Gly)等寡肽,催化缩合形成产物受温度的控制。锐钛矿表面为甘氨酸的吸附缩合提供了活性位点,在提供一定能量(加热)条件下,能催化甘氨酸缩合。     

我国四大矿区温石棉粉尘诱导A549细胞凋亡和周期阻滞的对比研究

通过FT-IR和XRD对四川新康、陕西陕南、甘肃阿克塞和青海茫崖四大矿区温石棉的物相成分、谱学特征进行测试分析,利用MTT法、流式细胞术检测了4种温石棉纤维粉尘染毒A549细胞后的细胞存活率、凋亡率和细胞周期分布,比较和探讨了四大矿区温石棉纤维粉尘抑制细胞增殖能力的大小及其对细胞凋亡和周期阻滞的影响。研究结果显示,四大矿区温石棉的主要物相是斜纤蛇纹石,新康温石棉成分比其他3种温石棉的复杂,阿克塞和茫崖温石棉的成分相似;四大矿区的温石棉化学基团基本相同,阿克塞和茫崖温石棉纤维的表面结构较陕南和新康温石棉的完善。4种温石棉均能不同程度地抑制A549细胞增殖,诱导细胞凋亡和周期阻滞:茫崖组凋亡率最大(22. 56±2. 56)%,陕南组凋亡率最小(19. 57±3. 07)%;细胞周期阻滞均以G2/M期阻滞为主,新康、陕南、阿克塞和茫崖组处于G2/M期细胞比例分别增加8. 90%、8. 58%、9. 13%和10. 44%。4种温石棉导致细胞凋亡和周期阻滞的能力:茫崖新康阿克塞陕南。     

应用矿物学未来和发展——第十一届国际应用矿物学大会综述

以“应用矿物学未来和发展”为主题的第十一届国际应用矿物学大会于2013年7月8～10日在绵阳召开,会议发表的技术报告内容涉及环境与医用矿物学、工业矿物、生物矿物学与生物材料、先进材料、工艺矿物学、矿业与冶金、矿物结构与表面、矿物与微生物的相互作用、固体废物处理与资源化等9个方面。     

我国矿物材料研究进展(2000-2010)

本文介绍了我国关于矿物材料定义、分类及矿物材料学内涵的讨论及其发展现状,系统综述了近十年我国功能矿物材料(包括环境、光功能、电功能、声功能、生物医用等矿物材料)、结构矿物材料(包括矿物聚合材料、矿物摩擦材料、矿物复合材料)和纳米矿物材料的研究进展.资料表明:近十年来环境矿物材料依然是我国矿物材料研究最活跃的领域,其中固体废弃物利用研究得到明显加强,电、光、声学功能矿物材料研究相对不足.结构矿物材料方面,矿物聚合材料研究的兴起引人注目.纳米矿物材料则仍以聚合物/层状结构硅酸盐纳米复合材料研究为主.我国矿物材料研究存在的主要问题是研究方向分散、创新性不强、成果推广应用薄弱.笔者指出,今后我国矿物材料研究应更紧密地结合国家经济社会发展的需要和我国矿物资源的特点,大胆创新研究方法和思路,在进一步加强基础研究的同时,更加重视成果的应用与推广.