检索结果-内蒙古大学图书馆

微生物学报 2019年第1期59卷 11-24页

作者：李倩张平廖柏寒彭佩钦梅金星徐继敏中南林业科技大学环境科学与工程学院中南林业科技大学稻米品质安全控制湖南省工程实验室湖南长沙410004

【目的】从活性污泥中筛选耐镉(Cd)菌株,并研究其生长特性及对溶液中Cd^(2+)吸附的最佳条件,以期为重金属Cd污染水体的微生物修复提供菌株资源和应用技术参考。【方法】采用平板划线法,从活性污泥中分离、筛选、驯化出耐Cd菌株,通过16Sr... 详细信息

【目的】从活性污泥中筛选耐镉(Cd)菌株,并研究其生长特性及对溶液中Cd^(2+)吸附的最佳条件,以期为重金属Cd污染水体的微生物修复提供菌株资源和应用技术参考。【方法】采用平板划线法,从活性污泥中分离、筛选、驯化出耐Cd菌株,通过16SrRNA基因序列分析及溶血试验、蛋白质毒素结晶试验进行初步鉴定,并采用单因素实验优化菌株的培养条件,通过正交实验确定菌粉吸附溶液中Cd^(2+)的最佳条件,同时利用SEM-EDS及FTIR分析探讨菌粉吸附Cd^(2+)的机理。【结果】经分离、驯化得到1株耐Cd细菌菌株,命名为H6,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus),最大Cd^(2+)耐受浓度为350 mg/L。菌株H6的最佳生长条件为:pH 6.0–8.0,温度28°C,转速120–210 r/min,接种量1%–5%;菌株H6在生长过程中,培养液pH值先稍微下降然后不断上升。菌粉吸附Cd^(2+)的正交优化条件为:菌粉用量0.125 g/L,吸附时间2 h,pH 5.0,温度30°C,此条件下吸附量为205 mg/g。SEM-EDS分析和红外光谱(FTIR)分析表明,在吸附过程中主要作用基团有羟基、羧基、羰基、酰胺基和烷基,此外,Ca^(2+)与Cd^(2+)发生了离子交换。【结论】从活性污泥中分离出的菌株H6,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),是1株具有较强Cd^(2+)吸附能力的细菌菌株。

关键词：镉蜡样芽孢杆菌筛选与鉴定生长条件吸附

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Fe-Al改性硅藻土与CaO配施改良Cd污染土壤

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中国环境科学 2019年第9期39卷 3905-3913页

作者：慈凯东朱健杨雨中孙梓菱王平刘子璇麻淳雅张楠姚璐孙雨中南林业科技大学环境科学与工程学院湖南长沙410004 稻米品质安全控制湖南省工程实验室湖南长沙410004

以人工模拟Cd污染土壤为研究对象,以Fe-Al改性硅藻土和CaO为原料制备组配改良剂,通过土壤培养试验研究了Fe-Al改性硅藻土与CaO不同配比对组配改良剂改良Cd污染土壤效果的影响.结果表明,向Cd污染土壤施加Fe-Al改性硅藻土与CaO以不同配比... 详细信息

以人工模拟Cd污染土壤为研究对象,以Fe-Al改性硅藻土和CaO为原料制备组配改良剂,通过土壤培养试验研究了Fe-Al改性硅藻土与CaO不同配比对组配改良剂改良Cd污染土壤效果的影响.结果表明,向Cd污染土壤施加Fe-Al改性硅藻土与CaO以不同配比所制得组配改良剂对土壤Cd形态、pH值、CEC值、OM值、含水率、有效氮、速效磷、有效钾均产生了积极的影响.当Fe-Al改性硅藻土与CaO的配比为1:6时,土壤可交换态Cd含量较空白对照降低了74.67%,较单一施加Fe-Al改性硅藻土和CaO分别降低了64.63%和7.87%,与对照相比,土壤pH值提升了0.45,土壤CEC提升了69.78%,土壤有效氮、速效磷分别提升了28.57%、70.85%.Fe-Al改性硅藻土与CaO配施能有效控制土壤Cd污染,同时还可有效改善土壤耕作性能.

关键词： Fe-Al改性硅藻土 CaO 土壤Cd污染固定化土壤养分

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硅藻土负载纳米铁对Cd2+的吸附性能与机制研究

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环境科学学报 2019年第12期39卷 3994-4003页

作者：麻淳雅朱健雷明婧刘子璇王沛颖王平刘志明中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004

为了提高硅藻土(CDt)的吸附能力,采用NaBH4液相还原二价铁法合成负载纳米铁的硅藻土颗粒(nZVI-CDt),运用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对nZVI-CDt进行表征,采用静态吸附法研究不同吸附条... 详细信息

为了提高硅藻土(CDt)的吸附能力,采用NaBH4液相还原二价铁法合成负载纳米铁的硅藻土颗粒(nZVI-CDt),运用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对nZVI-CDt进行表征,采用静态吸附法研究不同吸附条件对CDt和nZVI-CDt吸附Cd^2+的影响,并结合等温吸附属性、吸附过程控制步骤以及吸附动力学、热力学属性分析探讨了CDt和nZVI-CDt对Cd^2+的吸附机制.结果表明,负载纳米铁后,硅藻土的团聚现象得到改善,分散性更好,表面活性基团向有利于吸附方向发生变化,吸附能力得到显著提升,相对于CDt,nZVI-CDt对Cd^2+的吸附量提升了3.9倍;nZVI-CDt对Cd^2+的吸附较为迅速,20 min左右就可达到吸附平衡;随着投加量的增加,nZVI-CDt对Cd^2+的吸附量呈下降趋势,而初始浓度对Cd^2+的吸附影响则正好相反;相对于CDt,溶液初始pH值对nZVI-CDt吸附Cd^2+的影响明显减弱;nZVI-CDt对Cd^2+的吸附能力受温度影响不大;nZVI-CDt对Cd^2+的吸附符合Temkin等温吸附模型和拟二级动力学模型.吸附反应容易进行,且以物理吸附为主,吸附过程控制步骤为发生在微孔内的吸附反应.吸附热力学参数表明CDt和nZVI-CDt对Cd^2+的吸附是自发的吸热过程,且系统的无序性增加.

关键词：硅藻土负载纳米铁吸附性能吸附机制镉

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不同母质土壤—水稻系统Cd吸收累积特征及差异

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水土保持学报 2019年第4期33卷 342-348页

作者：董霞李虹呈陈齐李欣阳龙坚侯红波彭佩钦廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 中南林业科技大学稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004

通过选取土壤有效态镉(Cd)含量相近、母质不同的水稻土河沙泥(河流冲积物发育)和紫泥田(紫色砂页岩母质发育),添加不同浓度的外源Cd(0,0.5,1,2,5mg/kg)模拟Cd污染稻田土壤进行盆栽试验,研究不同母质稻田土壤Cd胁迫条件下水稻不同生育期... 详细信息

通过选取土壤有效态镉(Cd)含量相近、母质不同的水稻土河沙泥(河流冲积物发育)和紫泥田(紫色砂页岩母质发育),添加不同浓度的外源Cd(0,0.5,1,2,5mg/kg)模拟Cd污染稻田土壤进行盆栽试验,研究不同母质稻田土壤Cd胁迫条件下水稻不同生育期对Cd吸收累积的差异,并推算出土壤Cd环境安全临界值。结果表明,水稻生育期2种土壤有效态Cd含量均在分蘖期最高,河沙泥有效态Cd含量平均为0.47mg/kg,紫泥田平均为0.36mg/kg,同一外源Cd水平下,河沙泥土壤有效态Cd含量高于紫泥田。对河沙泥而言,随着外源Cd浓度的增加,水稻总生物量呈现先增加后下降的趋势,当外源Cd浓度为1mg/kg时达到最大生物量,为47.11g/pot;而紫泥田水稻生物量呈现逐渐增加的趋势,但各处理间差异不显著(P>0.05)。2种土壤中水稻糙米、谷壳、茎叶、根Cd含量均随外源Cd浓度的增加而增加,整体分布特征为根>茎叶>谷壳>糙米,且河沙泥高于紫泥田;河沙泥水稻平均Cd累积量为51.71μg/pot,紫泥田平均Cd累积量为42.56μg/pot,2种土壤成熟期水稻Cd累积量对比分蘖期分别增加1.45,1.07倍。回归分析表明,河沙泥和紫泥田稻米Cd超标的土壤Cd安全临界值分别为2.03,3.14mg/kg。水稻对Cd的吸收累积特征及土壤Cd安全临界值因土壤母质不同而存在显著差异。

关键词：不同母质土壤不同生育期水稻 Cd累积 Cd安全临界值

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海藻酸钠联合玉米秸秆炭包埋固定蜡样芽孢杆菌的条件优化

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环境化学 2019年第1期38卷 106-113页

作者：李倩张平彭佩钦廖柏寒梅金星徐继敏虞进宇汤佳妮中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 中南林业科技大学稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004

为探讨耐Cd菌株实际应用的可能性,用海藻酸钠(SA)联合自制的玉米秸秆炭包埋固定耐Cd菌株蜡样芽孢杆菌H6,通过单因素实验与正交实验,优化了包埋固定的最佳配比,并以1 mol·L^(-1)的HNO_3溶液作为解吸剂,考察了固定化小球的重复利用效... 详细信息

为探讨耐Cd菌株实际应用的可能性,用海藻酸钠(SA)联合自制的玉米秸秆炭包埋固定耐Cd菌株蜡样芽孢杆菌H6,通过单因素实验与正交实验,优化了包埋固定的最佳配比,并以1 mol·L^(-1)的HNO_3溶液作为解吸剂,考察了固定化小球的重复利用效果.结果表明,在实验设定的条件下,固定化小球的最佳制备条件为:SA浓度4%,包炭量2%,包菌量25%,交联剂CaCl_2浓度2.5%.SA、玉米秸秆炭和菌三者组合制备的小球对Cd^(2+)的吸附能力强于SA或SA单独包埋炭或菌,最高Cd^(2+)吸附量可达5.80 mg·g^(-1).解吸实验结果表明,固定化小球在解吸4次后仍具有较强的吸附能力.因此,固定化小球能有效循环利用且吸附能力较稳定.

关键词：蜡样芽孢杆菌玉米秸秆炭固定化吸附解吸 Cd 包埋

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石灰、硅钙镁改良剂对不同土壤-水稻系统Cd吸收累积的影响

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环境化学 2019年第6期38卷 1298-1306页

作者：董霞李虹呈陈齐李欣阳蒋凯黄敬龙坚侯红波彭佩钦廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 中南林业科技大学稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004

为研究改良剂(石灰、硅钙镁肥)对典型稻田土壤-水稻系统Cd吸收累积的影响,选取河沙泥(潮土母质发育)和紫泥田(紫色砂页岩母质发育)模拟制备成中度Cd污染土壤,施加不同用量的石灰和硅钙镁肥,进行水稻盆栽试验,分析土壤pH、土壤Cd形态以... 详细信息

为研究改良剂(石灰、硅钙镁肥)对典型稻田土壤-水稻系统Cd吸收累积的影响,选取河沙泥(潮土母质发育)和紫泥田(紫色砂页岩母质发育)模拟制备成中度Cd污染土壤,施加不同用量的石灰和硅钙镁肥,进行水稻盆栽试验,分析土壤pH、土壤Cd形态以及水稻各部位Cd含量变化,探讨不同改良剂对不同土壤-水稻系统Cd吸收累积的影响.结果表明,施用石灰和硅钙镁肥能显著提高河沙泥土壤pH值,分别提高0.62-0.79个单位、0.35-0.46个单位,但对紫泥田pH值无显著影响.向河沙泥中施用石灰能降低其土壤酸提取态Cd含量,且在S3.0处理时降幅最大;而紫泥田施用硅钙镁肥能显著降低其酸提取态Cd.施用石灰和硅钙镁均能降低河沙泥水稻糙米Cd含量,分别降低23.5%-35.9%、9.5%-21.9%,且随着施用量的提高,糙米Cd含量降低幅度逐渐增大;施用硅钙镁肥能显著降低紫泥田糙米Cd含量,下降幅度为23.5%-34.1%.同种改良剂对水稻Cd吸收累积的影响因土壤类型不同而存在差异,向河沙泥中施用石灰和紫泥田中施用硅钙镁能最大程度抑制水稻对Cd的吸收累积,降低糙米Cd含量,提高稻米品质.

关键词：改良剂土壤水稻镉累积

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湘中典型稻田系统Cd平衡分析

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环境科学 2019年第7期40卷 3324-3330页

作者：蒋凯邓潇周航龙坚李欣阳董霞王树兵刘文辉侯红波彭佩钦廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 中南林业科技大学稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004 长沙县黄兴镇农业综合服务中心长沙410100 宁乡市双江口镇农业综合服务中心长沙410601

运用大田定位试验的方法,研究了典型稻田系统Cd污染发展趋势.于2015-11~2018-11逐月采集大气沉降及灌溉水样,同时多次采集肥料、土壤及水稻样,监测分析样品中Cd含量,研究湘中典型稻田系统Cd输入输出平衡情况.结果表明,稻田系统Cd通过灌... 详细信息

运用大田定位试验的方法,研究了典型稻田系统Cd污染发展趋势.于2015-11~2018-11逐月采集大气沉降及灌溉水样,同时多次采集肥料、土壤及水稻样,监测分析样品中Cd含量,研究湘中典型稻田系统Cd输入输出平衡情况.结果表明,稻田系统Cd通过灌溉水、大气沉降和肥料等途径输入,年均输入量为8.735 g·(hm^2·a)^-1,其中大气沉降为主要来源,占总输入的69.15%~82.04%,平均为76.61%,其次是灌溉水占12.62%~23.66%,平均为16.94%,肥料占5.34%~7.19%,平均为6.45%;稻田系统Cd通过地表径流、土壤下渗和水稻地上部分收获途径输出,年均输出量为7.093g·(hm^2·a)^-1,水稻地上部分收获占总输出的85.27%~95.02%,平均为89.69%,其次是地表径流4.57%~13.96%,平均为9.41%,土壤下渗输出的Cd最少,为0.41%~1.51%,平均0.90%.结果表明,研究区稻田系统Cd为净输入,土壤Cd污染形势仍在加剧.稻草还田与稻草移除将对土壤Cd平衡产生重要影响,稻草移除可以减缓土壤Cd污染发展趋势.

关键词：稻田土壤 Cd污染大气沉降水稻 Cd平衡

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农田土壤重金属淋洗剂筛选与效应分析

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水土保持学报 2019年第4期33卷 321-328页

作者：杨文俊辜娇峰周航黄芳王诗龙张竞颐龙坚袁腾跃廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004

为分析不同淋洗剂在不同淋洗条件下对重金属淋洗效果的影响,采用振荡淋洗法对比研究4种淋洗剂(柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)和氨三乙酸三钠盐(NTA))不同浓度、淋洗时间、pH和固液比对重金属复合污染农田土壤中Pb... 详细信息

为分析不同淋洗剂在不同淋洗条件下对重金属淋洗效果的影响,采用振荡淋洗法对比研究4种淋洗剂(柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)和氨三乙酸三钠盐(NTA))不同浓度、淋洗时间、pH和固液比对重金属复合污染农田土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的淋洗效果及单因素最佳淋洗条件下土壤淋洗前后重金属不同形态含量的变化。结果表明,CA和TA的最佳淋洗浓度为0.3mol/L,EDTA和NTA为0.05mol/L;CA和NTA的最佳淋洗时间为480min,EDTA和TA为720min;4种淋洗剂的最佳淋洗pH均为3,最佳固液比均为1∶20。单因素最佳淋洗条件下,EDTA对土壤重金属去除效果最佳,对Pb、Cd、Zn和Cu的去除率分别为67.4%,61.0%,13.8%和76.0%;NTA效果次之,去除率分别为41.6%,42.4%,9.9%和54.3%。土壤重金属去除率随淋洗剂pH的降低而升高,随固液比的增加而增加,随淋洗剂CA与TA浓度增大而增大。淋洗剂对土壤重金属的解吸动力学曲线符合准二级动力学模型,解吸过程为化学解吸,且解吸反应速率受土壤重金属含量与淋洗剂浓度控制。土壤重金属在淋洗剂作用下的解吸速率为Cd>Pb≈Zn≈Cu。EDTA和NTA淋洗显著降低土壤中Pb、Cd、Zn和Cu铁锰氧化态和有机结合态的含量,CA和TA显著降低Pb、Cd、Zn和Cu铁锰氧化态的含量。淋洗剂对重金属的去除效率为EDTA>NTA>CA>TA。

关键词：淋洗重金属动力学模型农田土壤

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不同马铃薯品种对Cd、Pb吸收累积的差异

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水土保持学报 2019年第6期33卷 370-376页

作者：黄芳辜娇峰周航杨文俊袁腾跃张竞颐王诗龙廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004

采用田间试验法,以中南地区主要种植的11个马铃薯品种为研究对象,测定马铃薯植株各部位重金属Cd、Pb含量,探讨不同品种的马铃薯对Cd、Pb的吸收累积差异,为马铃薯的安全种植提供实践参考。结果表明:Cd—Pb复合污染下,马铃薯块茎鲜重、茎... 详细信息

采用田间试验法,以中南地区主要种植的11个马铃薯品种为研究对象,测定马铃薯植株各部位重金属Cd、Pb含量,探讨不同品种的马铃薯对Cd、Pb的吸收累积差异,为马铃薯的安全种植提供实践参考。结果表明:Cd—Pb复合污染下,马铃薯块茎鲜重、茎叶鲜重以及根、茎叶、块茎中Cd、Pb含量在品种间均表现出显著差异。11个马铃薯品种块茎Cd含量范围为0.39~0.67 mg/kg,超标率100%,块茎Pb含量为0.16~0.43 mg/kg,超标率81.8%。马铃薯各部位Cd、Pb含量均呈现根>茎叶>块茎的分布特点;马铃薯对Cd的富集系数为2.35~5.56,对Pb富集系数为0.11~0.22,马铃薯富集转运Cd的能力大于Pb。尽管复合重金属靶标危险系数(TTHQ)法评价显示,金湘等5种马铃薯的TTHQ值<1,对人体健康风险较小,但结合块茎Cd、Pb含量,建议污染区种植的马铃薯作为工业原料使用更安全。

关键词：马铃薯镉铅累积与转运品种健康风险评价

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外源Cl^-添加对不同母质土壤溶液Cd^(2+)浓度的影响

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环境科学学报 2019年第2期39卷 553-559页

作者：蒋凯龙坚李欣阳董霞王树兵刘文辉侯红波彭佩钦廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 中南林业科技大学稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004 长沙县黄兴镇农业综合服务中心长沙410100 宁乡市双江口镇农业综合服务中心长沙410601

土壤镉(Cd)的环境行为与其在土壤溶液中的存在形态以及陪伴离子有关,然而外源Cl^-与土壤溶液中Cd^(2+)的关系以及不同母质土壤对Cd^(2+)的环境行为的影响并没有明确的结论.选取2种水稻土(第四纪红色黏土母质发育的红黄泥、紫色砂页岩母... 详细信息

土壤镉(Cd)的环境行为与其在土壤溶液中的存在形态以及陪伴离子有关,然而外源Cl^-与土壤溶液中Cd^(2+)的关系以及不同母质土壤对Cd^(2+)的环境行为的影响并没有明确的结论.选取2种水稻土(第四纪红色黏土母质发育的红黄泥、紫色砂页岩母质发育的紫泥田)为研究对象,添加离子态外源Cd^(2+)(0、1、2.5、5 mg·kg^(-1)),平衡老化后添加外源Cl^-(0、0.6、1.2 mg·kg^(-1)),在保持水分恒定的情况下进行模拟培养试验,研究外源Cl^-添加对土壤溶液Cd^(2+)浓度的影响.结果表明,随着外源Cd^(2+)的增加,土壤溶液Cd^(2+)的浓度提高,红黄泥土壤溶液Cd^(2+)的浓度显著高于紫泥田;添加Cl^-会使土壤溶液中Cd^(2+)浓度升高,且Cd^(2+)浓度与外源Cl^-呈显著正相关,红黄泥和紫泥田土壤溶液中Cd^(2+)的平均浓度比不添加Cl^-时Cd^(2+)的平均浓度分别增加了12.74%、51.49%;土壤对Cd^(2+)的吸附关系符合Freundlich等温吸附方程,紫泥田对Cd^(2+)的吸附量显著高于红黄泥,添加Cl^-对红黄泥Cd^(2+)的吸附影响很小,而对紫泥田的影响显著.Cl^-存在下,红黄泥和紫泥田的解吸率分别为12.50%～19.25%、14.76%～24.99%,外源Cl^-添加对Cd^(2+)解吸影响小.综合分析认为,Cl^-对不同土壤Cd^(2+)的吸附解吸行为影响有较大的差异.

关键词：典型土壤镉氯离子土壤溶液

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