共查询到10条相似文献，搜索用时 31 毫秒
1.
细菌在两种土壤矿物表面吸附的热力学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
运用表面热力学方法和扩展的DLVO理论,对两种典型土壤细菌恶臭假单胞菌(Pseudom onasputida)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在代表性土壤黏粒矿物高岭石和蒙脱石表面的吸附进行了分析,获得了黏粒矿物与细菌作用的疏水自由能变(ΔGH)和静电力自由能变(ΔGEL)及总自由能变(ΔG)。发现疏水自由能为负,显示疏水作用为引力,有利于细菌在黏粒矿物表面的吸附;而静电力自由能为正,表明细菌-矿物间存在静电斥力。疏水自由能显著大于静电力自由能,表明疏水作用在黏粒矿物对细菌吸附时的贡献大于静电力。两种细菌与两种矿物间的总吸附自由能为负值,意味着细菌在矿物表面的吸附是热力学自发过程。高岭石对细菌的吸附自由能大于蒙脱石对细菌的吸附自由能,表明细菌与高岭石间的亲和力较高,吸附更容易发生,这与化学吸附及滴定量热结果一致。表面热力学方法和XDLVO理论在预测细菌-矿物相互作用中有重要意义,但该方法未考虑多种非DLVO效应,如细胞表面多聚物、细菌鞭毛等在吸附反应中的作用,因此还存在一定的局限性,在揭示细菌-矿物相互作用的热力学机理方面还需与其他研究技术结合。 相似文献
2.
锑(Sb)在土壤胶体微界面的吸附解吸深刻影响其迁移、转化和归趋。土壤矿物、有机物、微生物等胶体组分多结合在一起,形成复杂的矿物–有机复合体。目前,锑在单一土壤组分上的吸附研究颇多,但较少有学者关注锑在土壤矿物–有机复合胶体界面的吸附过程和机制。通过宏观吸附以及光谱学技术探究锑在典型铝氧化物–细菌复合胶体上的吸附行为,结果表明:α-Al_2O_3纳米级颗粒覆盖在蜡状芽孢杆菌表面,形成一层不完整的"矿物膜"。朗格缪尔(Langmuir)模型可以很好地拟合Sb(Ⅴ,Ⅲ)的等温吸附数据(R~20.98);α-Al_2O_3对Sb的吸附量远大于细菌;Sb在Al_2O_3–细菌复合胶体上的吸附不符合"组分相加"原则,存在显著的促进效应。扫描电镜-能谱分析显示Sb主要结合在复合胶体的矿物组分上。X-射线光电子能谱结果表明铝羟基、羧基和氨基参与了Sb的吸附,且细菌会抑制Sb(Ⅲ)在α-Al_2O_3表面的氧化。本研究证实,细菌不仅影响锑在矿物界面的吸附量,还影响其氧化还原反应,因此,在预测锑在土壤中的形态转化、迁移和归趋时必须考虑矿物–微生物相互作用。 相似文献
3.
利用功能细菌辅助植物固定重金属是目前农田土壤污染修复中高效且环境友好的方式,其中细菌与矿物间相互作用广泛存在,包括细菌对矿物的溶解作用、矿物对细菌活性的影响以及细菌-矿物复合体的形成等,并贯穿整个修复过程。一方面,细菌与矿物互作会影响细菌的活性和表面特性,如带电性、表面官能团位点类型及浓度等,进而影响细菌对重金属的生物吸附行为以及辅助植物修复作用的发挥;另一方面,细菌-矿物结合形成的复合体较单一细菌、矿物组分对重金属的固定行为不同,在重金属修复过程中发挥不可忽视的作用。本文综合分析细菌与矿物的结合作用、细菌对矿物的溶解作用以及矿物对细菌活性的影响,阐述细菌-土壤矿物(矿物材料)复合体在重金属污染修复中的应用潜能,为复合体应用于重金属污染土壤环境提供理论依据。 相似文献
4.
采用 3种不同的培养基从马铃薯根际土壤和叶片中共分离出 78株细菌,优势菌属是 Pantoea,占菌株总数的 55.13%。马铃薯根际土采用 R2A培养基(27株优势菌,13个菌属)分离的细菌多样性相对较好,阿须贝培养基(31株优势菌,9个菌属)次之,土壤浸提液培养基(1株优势菌,1个菌属)最少;马铃薯叶片内生菌用阿须贝培养基(19株优势菌,3个菌属)分离的细菌多样性较差。采用 Salkowski比色液显色法定量测定菌株产 IAA能力,结果表明有 58株细菌具有分泌 IAA的能力,占测定菌株总数的 74.36%,从马铃薯根际土(42株优势菌,13个菌属)筛选的产 IAA菌数量及细菌多样性均高于马铃薯叶片内生菌(16株优势菌,2个菌属)。根据菌株产IAA能力强弱和分离部位及分离培养基的差异,选择 7株产 IAA菌进行促生特性和马铃薯盆栽幼苗促生能力等研究,结果显示:有 6株产 IAA菌具有 ACC脱氨酶能力,1株产 IAA菌具有溶解无机磷能力,2株产 IAA菌具有溶解有机磷能力;两轮温室促生实验结果显示,菌株 Pantoeasp.MLS-34-25对马铃薯幼苗具有明显的促生作用,是生产微生物肥料的潜在菌种。 相似文献
5.
以高岭石、蒙脱土、针铁矿和三水铝石四种单一典型土壤矿物以及针铁矿-蒙脱石和三水铝石-蒙脱石（质量比为1:1）两种代表性土壤矿物复合体为吸附材料，采用吸附平衡实验、能谱分析（(EDS）、红外光谱、扫描电镜、酸碱滴定和zeta电位测定等方法，研究了铁铝氧化物与层状硅酸盐矿物之间的相互作用对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)吸附的影响及其机制。吸附平衡实验和EDS实验结果表明，两种复合体对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的吸附容量均小于其两种组成矿物单一体系吸附量的平均值，即铁铝氧化物与蒙脱石的互作降低了这些氧化物对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的吸附能力。表面性质表征结果表明，与蒙脱石复合后，针铁矿与三水铝石表面的正电荷均被完全中和，电荷符号发生反转。与理论值相比，三水铝石-蒙脱石复合体的表面位点总浓度无明显变化，比表面积减小。针铁矿-蒙脱石复合体的比表面积与理论值无明显差异，但矿物表面位点浓度减小，表面羟基红外吸收峰强度减弱。氧化物与层状硅酸盐矿物互作改变了矿物表面性质，这可能是导致氧化物对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的吸附能力降低的主要原因。当评估污染元素在土壤中有效性时应当考虑土壤固相组分间的互作对离子吸附的影响。 相似文献
6.
一株耐镉细菌的分离鉴定及其吸附条件的优化 总被引：2，自引：0，他引：2
从镉污染场地筛选分离得到一株耐镉细菌F7,经过形态学观察以及16S r DNA同源性对比分析,鉴定菌株F7属于芽孢杆菌(Bacillus),最大耐Cd~(2+)浓度为50 mg/L。实验研究了Cd~(2+)初始浓度、pH及投菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用FTIR探究菌株吸附的机理。结果表明:菌株F7在Cd~(2+)初始浓度为1.0 mg/L、投菌量为1.0 g/L、pH为6.1时,对Cd~(2+)的吸附率达到93.9%;吸附符合Langumir模型,最大吸附容量为1.83 mg/g。对比分析吸附前后的红外光谱图,发现菌株F7表面的官能团羟基、胺基、烷基、蛋白酰胺Ⅱ带及磷酸基团在吸附过程中起主要作用。 相似文献
7.
硅酸盐细菌NBT菌株解钾效能及对钾的吸持作用 总被引：12，自引：0，他引：12
在摇瓶和土壤耗竭条件下研究了硅酸盐细菌NBT菌株的解钾作用以及对作物生长的促进作用。结果表明 ,在摇瓶条件下 ,培养 120h ,NBT菌株可以从钾长石中释放K 159.1mg/L ,比接灭活菌对照 (48.8mg/L)增加 226.02% ;耗竭条件下NBT菌株在未灭菌土壤中的解钾作用与在灭菌土壤中的解钾作用相当。在未灭菌土壤中 ,NBT菌株释放的矿物钾占植株吸钾量的 14.4 %～ 4 3.1% ;不接菌或接灭活菌处理土壤中矿物钾的释放量为零或极少。NBT菌株的解钾效能与土壤中速效性钾及有机质含量密切相关。土柱试验表明 ,供试土壤接种硅酸盐细菌后的土壤滤液中流失的钾比接种灭活硅酸盐细菌后的土壤滤液中流失钾减少 29.6 %～56.5% ;硅酸盐细菌NBT菌株荚膜多糖吸附钾的量占加入钾的量的 31.8%～ 69.4 %。NBT菌株的吸钾作用与NBT菌株本身及荚膜多糖的多少密切相关。 相似文献
8.
用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下H -Ca2 在红壤表面的反应动力学能量特征。结果表明 ,酸性条件下Ca2 吸附分为快反应和慢反应。用一级动力学方程拟合的Ca2 最大吸附量随酸度增加显著下降 ,随温度升高提前达到平衡。用双常数方程描述Ca2 在吸附点位能量分布的不均匀性 ,用扩散速率常数计算的活化能 (Eb )随酸度的增加而增加 ,Ca2 扩散需克服的能障加大 ;ΔH 值为正 ,温度升高可促进Ca2 的扩散 ;ΔS 值均为负 ,说明吸附反应使体系有序度增加。原液pH为 4 .5和 5 .6时 ,流出液的pH急剧下降 ,H 表观释放量用一级动力学和双常数方程拟合为最佳模型 ,其次是Elovich方程、扩散方程和零级方程 ;pH5 .6处理时H 、Al3 扩散进入溶液克服的能障比pH 4 .5处理的小 ,后者质子扩散需热能较大而不易进行 ;H 扩散活化焓变为正 ,其扩散是吸热过程。pH 3.5时流入液比流出液的pH高 ,是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放羟基 ;当溶液中H 超过一定数量后 ,向颗粒表面扩散的H 量比向外释放的多 ,反应初期的H 消耗是快反应过程。H 消耗的活化能及热焓比其释放的低 ,更有利于H 的吸附 ,因H 对矿物的溶蚀成为速率控制步骤 ,H 对矿物的溶解可用扩散方程和Elovich方程描述 相似文献
9.
采用批量平衡试验,研究了不同土壤及长黏土矿物对多氯联苯吸附特性。结果表明:多氯联苯浓度范围为0.25~5.0mg L-1时,不同土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附均能用Freundlich方程很好地拟合,随着溶液中多氯联苯浓度的增加,土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附量增加;几种土壤对多氯联苯吸附量大小顺序为:红壤>黄褐土>砂姜黑土,土壤有机质、粘粒等对多氯联苯吸附起主要作用,土壤更易吸附高氯代PCB77;黏土矿物对多氯联苯吸附量大小顺序为:纳米蒙脱石>纳米SiO2>凹凸棒石,黏土矿物吸附多氯联苯能力的大小与黏土矿物的比表面积、粒径、层状结构等有关;多氯联苯本身分子的大小影响其在黏土矿物上的吸附;土壤中添加黏土矿物可以提高对多氯联苯的吸附。 相似文献
10.
磷酸根在矿物表面的吸附-解吸特性研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
综述了磷酸根在一些常见土壤矿物表面吸附–解吸特性的研究进展。磷酸根在矿物表面的吸附特性受环境pH、离子强度、温度、反应时间、矿物类型等多种因素的共同影响。一般说来,矿物表面的磷吸附量随pH降低而增加,受离子强度的影响较小。磷酸根在矿物表面的吸附动力学过程可分为快速吸附过程和慢速吸附过程,且在弱结晶矿物中存在微孔扩散过程。磷酸根在矿物表面的解吸过程通常存在两个阶段(初始快速解吸和随后的缓慢解吸),在解吸反应后期甚至还会发生再吸附。此外,磷酸根的吸附特性也受共存阴离子配体或金属阳离子的影响。其中,共存阴离子通过位点竞争、静电作用和空间位阻效应等机制影响磷酸根的吸附。天然有机质(包括胡敏酸和富里酸)降低了磷酸根在矿物表面的吸附,特别是在低p H条件下。通常,富里酸比胡敏酸更能有效降低磷酸根在矿物表面的吸附。金属阳离子可通过表面静电效应、形成三元络合物以及形成表面沉淀等机制促进磷酸根和金属在矿物表面的共吸附。最后,展望了与磷酸根在矿物表面吸附特性有关的研究热点和方向。 相似文献