改性聚丙烯酸钠的合成及其对金属离子Pb2+吸附性能的测试

对不同配比下改性聚丙烯酸钠作为吸附剂,吸附重金属铅的吸附容量进行了研究,得出Pb2+的吸附等温线。实验表明,在pH=5吸附时间30分钟1#样对铅的最大吸附容量为906 9mg g。     

抗性真菌对Pb2+、Zn2+和Cu2+的吸附特性研究

从铜陵市某矿区土壤中筛选出1株对重金属Pb2+、Zn2+和Cu2+具有抗性的真菌,命名为TL-3。以TL-3为实验菌株,在不同pH值、不同金属离子初始浓度、不同菌体量以及不同吸附时间条件下对Pb2+、Zn2+和Cu2+进行吸附实验,研究其吸附特性与对不同金属离子的吸附能力。结果表明,TL-3对Pb2+、Zn2+和Cu2+的最佳pH值为5.0。在最佳条件下,吸附量在Pb2+,Zn2+和Cu2+的初始浓度分别为200mg/L、300mg/L和200mg/L达到最大,分别为20.61mg/g,23.17mg/g和17.46mg/g。TL-3对三种重金属的吸附均在20h达到吸附平衡。     

湿地土壤草根层对铅、镉吸附与解吸的动力学研究

利用柱实验对向海湿地土壤草根层吸附与解吸铅、镉的动力学特征进行了研究。结果表明，土壤草根层吸附镉的动力学过程符合Elovich吸附速率方程、双常数速率方程、抛物线扩散方程，吸附铅的动力学过程符合双常数速率方程、抛物线扩散方程，说明草根层吸附铅、镉的过程是一个反应速率和扩散因子综合控制的过程；实验条件下，Pb^2 、Cd^2 的吸附动力学特性较好，但解吸动力学特性很差。说明湿地土壤草根层对铅、镉均有较强的吸持能力，可阻挡重金属离子向深层土壤的迁移，减少了深层土壤中重金属的汇集。     

根鞘微生境对羽毛针禾沙生适应性的生态调节

羽毛针禾(Stipagrostis pennata)是古尔班通古特沙漠流动沙丘的先锋禾草和优良固沙植物,本研究从形态结构、理化特性、生物学特性等方面对其复杂的根区生境进行了分析。结果表明:①野生羽毛针禾能够形成特殊的根鞘结构(即由土壤颗粒与根表分泌物及根毛、菌丝体相互胶结、缠绕形成的特殊结构),使根区环境相对稳定;②根鞘的存在可有效扩大根系与土壤的接触面积,有利于根系-土壤信息交流及水分和养分的交换,对植物忍耐干旱逆境胁迫尤为重要;③根鞘的形成明显改善了其所在微生境的土壤条件,根鞘含水量可达外围土壤的5倍,成为潜在的水库;根鞘的形成明显改善了养分尤其是氮素累积状况,其全氮含量显著高于外围土壤,速效氮、微生物量氮含量极显著(P<0.01),高于外围土壤;根鞘微生境呈碱性,pH值略低于外围土壤;④根鞘中碱性磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶等各类水解酶、氧化酶均极显著(P<0.01)高于根外围土壤,反映出根鞘微生物学过程较强、土壤肥力较高,可有效增加土壤有机碳氮的转化,促进根鞘微生境养分循环;⑤可培养微生物分析结果显示,细菌在根鞘微生境中占绝对优势(99.72%±0.09%);可培养微生物优势类群为芽胞杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、青霉属(Penicillium)。上述微生物具有固沙、固氮、解磷、产抗生素等生态潜能,有助于改善羽毛针禾根区营养吸收,促进植株生长。因此,作为对高温、缺水恶劣环境的一种应答结构,根鞘的形成促进了植物根土界面的信息交流及水分和养分的交换,有利于植物、土壤、微生物建立互惠互利的关系,对植物忍耐干旱逆境胁迫尤为重要。     

湖泊沉积物对磷的吸附特征及其吸附热力学参数

在模拟条件下研究了属于不同营养水平的3个沉积物吸附磷等温线、动力学和热力学参数,比较了不同沉积物吸附磷的差别。结论如下:（1）在本研究条件下,五里湖沉积物吸附磷的Qmax、K、NAP和EPC0均高于东太湖和贡湖沉积物,而m却较低。东太湖和贡湖沉积物与其上覆水间基本保持磷吸附-解吸动态平衡状态,五里湖沉积物有向上覆水释放磷的趋势;（2）沉积物吸附磷主要发生在0⁰.5h之内,此时间段吸附速率为贡湖沉积物与东太湖沉积物相差不大,均高于五里湖沉积物;（3）温度对五里湖沉积物吸附磷影响相对较小,而对贡湖和东太湖沉积物影响较大。     

阿拉尔河悬浮物对铀的吸附影响研究

为了解阿拉尔河悬浮物对铀的吸附特性,通过静态吸附实验,研究了吸附时间、pH值、温度和铀初始浓度等因素对模拟含铀水中U(VI)去除率的影响,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析。结果表明,在T=25℃,溶液初始pH=7,接触时间为16 h时,悬浮物对铀的平衡吸附率最佳,为95.48%。随着铀初始浓度的增加,吸附量增加,但吸附率随之下降,升高温度有利于铀的吸附。铀在悬浮物上的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,说明悬浮物对铀为单分子层吸附,且化学吸附占主导地位。吸附动力学过程可用准二级吸附动力学模型描述,表明吸附主要受动力学控制,由两个以上步骤共同控制。FTIR和EDS分析结果表明,吸附过程中铀主要与悬浮物表面活性基团螯合并以表面络合吸附为主。吸附前后的能谱对比分析表明,吸附过程中存在离子交换行为。因此,悬浮物对铀的吸附机理是以表面络合吸附和离子交换为主、物理吸附为辅的混合吸附过程。     

齐大山铁矿尾矿矿砂对环境污染的风洞实验

在开发矿产资源的同时又面临着环境资源的破坏,以及环境的污染问题,如在采矿和冶炼中产生的弃土和尾矿等废弃物,如处理不当在风力的作用下会产生对环境的污染.本文针对齐大山铁矿尾矿进行了有关方面的风洞吹砂实验;1、干尾矿砂(含水率为0.14%),与大于起砂风速的2次方呈正比关系;2、尾矿砂的输砂率随含水量的增加而减少非常明显.因此,给尾矿砂加入一定量的水分,使其保持不低于3-4%的水分,能有效的降低尾矿砂的吹扬量。     

Mg2+掺杂对H1.6Mn1.6O4锂离子筛吸附性能的影响

对由碱金属和过渡金属组成的阳离子骨架尖晶石结构,其碱土金属离子掺杂位点及对性能的影响一直缺乏研究。本文通过水热法合成了Mg~(2+)掺杂的尖晶石型Li_(1.6)Mn_(1.6)O_4(LMMO)经脱模后,得到Mg~(2+)掺杂的尖晶石型锂离子筛H_(1.6)Mn_(1.6)O_4(HMMO)。样品表征结果表明LMMO、HMMO及吸附之后的样品(r-LMMO)均呈现尖晶石结构。相同实验条件下,HMMO对锂的吸附容量为25.6 mg/g (未掺杂为25.8 mg/g),抗溶损研究发现r-LMMO溶损率为4.4%(未掺杂为5.4%)。在保持较高吸附容量条件下,掺杂显著提高其结构稳定性。Langmuir和pseudo-second-order模型能够很好的拟合HMMO对Li~+的吸附过程,DFT计算结果表明Mg~(2+)替换了16d位置的部分Li~+,使得Mg-O键强于Li-O键从而增强了吸附剂的结构稳定性。     

由MgMn_2O_4制备新型离子筛吸附剂及其对锂的吸附性质

从Mg、Mn混合溶液制备了镁锰氧化物MgMn_2O_4,并由此制得新型离子筛氧化锰HMnO(Mg)。它在碱金属及碱土金属离子中对Li~+显示了很高的选择性,pH8时分配系数Kd值顺序为Li>>Ca>Mg>K>Na,可以从实际卤水中将Li~+选择性吸附,吸附容量达20.4mg/g,用稀HCI溶液易于将吸附的Lj~+洗脱并使吸附剂再生。经用卤水和HCI五次吸附——洗脱循环,Li~+吸附容量没有降低,洗脱率总是大于90％。     

湿地水环境中生物膜吸附铅、镉能力的研究

利用向海自然保护区不同类型湿地水体培养的生物膜进行了铅、镉的吸附实验，结果表明，不同湿地水环境培养的生物膜吸附铅、镉的热力学数据可以用Langmuir等温吸附曲线来描述，各水体生物膜吸附铅、镉的能力存在很大的差异，吸附铅的能力大约比吸附镉的能力大一个数量级，且吸附铅、镉的能力与膜上锰、铁氧化物的含量有显著的相关性。     

塔干沙漠南缘骆驼刺幼苗根系生长和分布对不同灌溉量的响应

为修复绿洲-荒漠过渡带上受损的骆驼刺群落,创造适宜幼苗正常生长的土壤水分条件,2009年3—10月,在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围研究了不同灌溉梯度对骆驼刺幼苗根系生物量积累、根系空间分布以及根冠比等的影响。结果表明,灌溉对骆驼刺幼苗根系生长和分布有显著影响,干旱胁迫（处理A）下幼苗扎根深度最大,但各月根系生物量积累却有限,根系干重较适度灌溉（处理B）下降了38.8%,尤其是细根（<2 mm）萎缩严重,只占总根重的18.1%;过度灌水（处理C）也导致了根系生物量和细根比重有不同程度的下降。各处理下,骆驼刺幼苗根系干重均随土壤深度的增加而逐层降低,大量根系集中在0~40 cm的表层,而且灌溉量越多,消根系数β越小,这种集中趋势越明显。随着幼苗的生长发育,骆驼刺幼苗根冠比逐渐增大,反映了骆驼刺将越来越多的资源投入到了地下部分,这符合荒漠区植被的生长特性。处理B下骆驼刺幼苗根系生物量积累最多,而且空间分布最大,表明适度灌溉有利于幼苗根系的正常生长和合理分布,对提高其潜在生产力具有积极意义。     

Cu2+对马尾松根尖细胞的染色体损伤研究

利用细胞遗传学技术,研究Cu2 对马尾松根尖细胞遗传损伤效应.实验结果表明:Cu2 会导致马尾松根尖细胞产生遗传损伤,出现微核、染色体断片和落后染色体.随着Cu2 浓度的提高,马尾松根尖细胞的微核率和染色体分离异常率不断上升,在浓度为10.0 mg·L-1时到达最高峰;处理时间在24 h时,微核率和染色体分离异常率到达最高.此外,还分析了微核率和染色体分离异常率的相关关系,发现采用Linear模式二者的相关性最佳,此时r=0.909,二者的相关性达到显著相关水平.     

凋落物和根系处理对杉木人工林土壤氮素的影响

选取19 a和91 a杉木林为研究对象,设置对照(SR)、去除凋落物和根系(NO)、去除凋落物(NL)、去除根系(NR)、双倍凋落物(DL)5种处理进行为期3 a的野外观测,以探讨凋落物和根系对杉木人工林土壤氮素的影响机制。结果发现:5种处理对NO3--N含量影响不明显,对NH4+-N影响因林龄和土层而异,DL和NR提高了19 a杉木林表土层(0~10cm)NH4+-N含量,但在矿质层(10~20 cm),所有处理均显著降低了NH4+-N含量;NO会降低杉木林DON含量,DL会促进19 a杉木林DON含量增加;杉木林的DON含量总体随土层加深而增大,与DIN含量的变化趋势相反。表明凋落物和根系是土壤氮素的重要影响因素,其影响作用因氮素形态、林龄和土层而异。     

长江河口潮滩表层沉积物对磷酸盐的吸附特征

实验研究了长江口滨岸潮滩表层沉积物对上覆水体中磷酸盐（PO4－P）的吸附特性，结果表明，沉积物吸磷过程主要发生在0－10小时（h)内，尔后基本上达到一种动态平衡过程，但在0－0.5h沉积的对PO4－P的吸附速率最大，达到10.40-56.40mg/kg h，且其吸附速率受细颗粒物含量影响明显。沉积物对PO4－P宾吸附容量达26.32-204.08mg/kg，且吸附容量与Fe^3 和总有机碳（TOC）含量有了的正相关关系；PO4－P的吸附效率达21.55-248.30L/kg，且吸附效率主要取决于TOC含量。此外，环境因子（温度，pH和盐度等）圣沉积的吸磷作用显著。     

盐湖提锂尾液中锂回收的吸附试验研究

从高镁锂比盐湖提锂生产尾液中回收锂,可实现锂资源高效回收利用,对企业经济效益的提高具有重要意义。以东台吉乃尔盐湖提锂尾液为原料,系统性研究了铝系层状锂吸附剂JW-LAHS对提锂尾液中锂的静态、动态吸附和解吸过程。结果表明,吸附剂的静态吸附容量为7.3 mg/g,镁锂分离因子为27.98;最佳动态吸附条件为床层高度24.8 cm,进料流速3.5 mL/min,此时穿透时间为22.0 min,Li⁺ 吸附率大于95%,饱和时间为210 min,饱和吸附容量达到5.5 mg/g,表明锂吸附剂适合从高镁锂比提锂尾液中回收锂。BDST模型能够准确预测床层穿透时间,误差小于8.61%。使用去离子水进行解吸,增大解吸流速能够加速Li⁺脱出,但对Mg²⁺ 的解吸无明显影响。解吸流速为4.6 mL/min,解吸360 min时,Li⁺ 解吸率为83.25%,总解吸液的镁锂比值为0.7,仅为提锂尾液(80)的0.88%。循环20次后吸附容量仍能保持原来的82%以上,表明锂吸附剂循环稳定性良好。     

沙漠颗粒物对磷酸盐的吸附动力学研究

研究了乌兰布和沙漠和库布齐沙漠颗粒物在黄河水体中对磷酸盐(P)的吸附动力学及其影响因素和吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值)。结果表明：①不同沙漠颗粒物对P的吸附能力各不相同,但吸附速率均在前 8 h内较快,以后逐渐趋缓,在48 h时基本达到吸附平衡。磷初始浓度和颗粒物浓度均对颗粒物吸附P有一定影响;②颗粒物对P的吸附过程均符合准二级吸附动力学模型及Weber-Morris扩散方程,吸附过程主要由P在颗粒物内的扩散过程控制;③入河沙漠颗粒物在黄河水体中对P的吸附过程存在一个吸附/解吸平衡点,该点对应的不同颗粒物对P的EPC0值为0.010~0.042 mg·L-1,且其值均大于相应黄河水体中的P浓度,说明沙漠颗粒物入河后有向水体释磷的趋势。     

干旱对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FZB42生物被膜的形成及根际定殖能力的影响

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FZB42是一种植物根际促生菌(PGPR),能够促进植物生长,提高植物抵抗病害\,干旱和盐胁迫的能力。但关于干旱胁迫下解淀粉芽孢杆菌FZB42自身生物被膜形成能力及根际定殖能力的研究鲜见报道。利用PEG-6000模拟干旱胁迫,进行渗透势分别为-0.05、-0.50、-1.48、-2.95 MPa的干旱胁迫处理,测定分析此胁迫条件对解淀粉芽孢杆菌FZB42的生长、生物被膜的形成、根际定殖能力以及胞外多糖产量的影响,为进一步阐明解淀粉芽孢杆菌FZB42对提高植物的抗干旱能力提供理论依据。结果表明:(1)高浓度的PEG-6000能够显著抑制解淀粉芽孢杆菌FZB42的生长、生物被膜的形成及在拟南芥(Arabidopsis thaliana)根际的定殖能力。当添加15%PEG-6000时,生物被膜吸光度(OD600)和根际定殖数量达到最低值,分别为1.542和1 500 cfu·mm^-1。(2)解淀粉芽孢杆菌FZB42的胞外多糖分泌量随PEG-6000浓度的增加而增加。不添加PEG-6000时,胞外多糖含量最低为150.2 mg·L^-1。当添加15%PEG-6000时,胞外多糖的产量最高为568.8 mg·L^-1。     

不同种植方式下丁香酚对2种作物根系形态的影响

通过盆栽试验,研究浓度为300×10^-6 mol·kg^-1的丁香酚对小麦（Triticum aestivum）间作蚕豆（Vicia faba）、单作小麦和单作蚕豆根系形态的影响,以期探讨通过间作弱化化感抑制作用的可能性和机理,为间作群体的化感物质调控提供理论依据。结果表明：丁香酚对单作小麦和间作蚕豆单株根鲜重、干重、根长都有抑制效应,但对间作小麦和单作蚕豆的单株根鲜重、干重、单株根长有促进效应。具体表现在间作复合群体中,经丁香酚处理后,小麦的单株根鲜重、干重、体积以及根长较单作有明显的增加,同时单株蚕豆根鲜重、干重、体积以及根长较单作显著减少,说明小麦间作蚕豆能有效缓解小麦根际丁香酚的累积,同时产生它感作用,对蚕豆根系生长产生明显的抑制效应。