枯草芽孢杆菌生物膜生长条件的优化

通过单因素试验对枯草芽孢杆菌生物膜培养基成分(葡萄糖、Mg^(2+)、Ca^(2+)浓度)和培养环境(pH值、温度)进行筛选,在此基础上设计正交试验方案,探究枯草芽孢杆菌生物膜形成最优条件.结果表明:LB培养基中含有12 g·L^(-1)葡萄糖、10 mmol·L^(-1) Mg^(2+)、1 mmol·L^(-1) Ca^(2+),初始pH值为8.0(灭菌前),25℃下培养,为枯草芽孢杆菌生物膜形成的最优条件,此时生物膜干重为0.167 9 g.与空白对照(纯LB培养基)相比,生物膜干重提高了40%.

茶渣基生物质炭的制备及其对双草醚的吸附

生物质炭是一类具有较高孔隙率、较大比表面积的高度芳香化富碳固体,其表面含有丰富的化学官能团,因具有较强的吸附能力而在众多领域得到广泛应用。双草醚是一种常用于稻田杂草防治的高效嘧啶水杨酸类除草剂,因水溶性较大而易造成水体污染,进而影响生态环境。本研究选用废弃茶渣为原材料,分别通过500℃和700℃高温热解制备生物质炭(BC-500和BC-700),进一步将BC-500与氢氧化钾水溶液混合,并于700℃下高温热解,得到活化生物质炭(TBC-700)。通过X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测定(BET)对其结构进行表征,并通过Zeta电位测定探究其吸附机理;比较了BC-700及TBC-700对双草醚吸附效果的差异,并采用TBC-700对双草醚的吸附过程进行动力学及吸附等温线拟合。结果表明:TBC-700材料表面有丰富的孔状结构,比表面积为768.07 m^(2)/g,与BC-700相比,其比表面积提高了约143倍。BC-700对双草醚的去除率最大为0.95%,吸附量仅为0.66 mg/g;而TBC-700对双草醚的去除率最大可达98.67%,吸附量为65.97 mg/g,其吸附效果提高了近100倍。拟合结果表明,TBC-700对双草醚的吸附过程更符合准一级动力学模型和Langmuir吸附等温线。本研究结果可为环境中残留的双草醚除草剂的高效去除及茶渣的可持续性利用提供研究思路和理论基础。

茶渣制备的生物质炭对重金属镍的吸附研究

为了寻找有效治理重金属镍污染的方法,明确茶渣基生物质炭的吸附能力和机理,本研究通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪和Zeta电位对茶渣基生物质炭(TBC-700)进行表征及机理探究,用紫外分光光度计对吸附过程进行测定。结果表明:合成的TBC-700具有较疏松的孔状结构,其对镍的吸附过程更符合准二级动力学模型(R^(2)>0.99)和Freundlich吸附等温线模型(R^(2)>0.95)。TBC-700对镍的吸附存在多分子层吸附,去除率达42.91%,平衡时最大吸附量可达584.58 mg/g;TBC-700吸附重金属镍后在500 mg/L KH_(2)PO_(4)溶液中解吸率达62.33%,具有一定的循环吸附能力。

茶叶浸取液制备的纳米银对土壤微生物的影响

为探究茶叶浸取液制备的纳米银对土壤微生物的生物安全性的影响,本研究利用植物还原法制备纳米银抗菌材料,并将其制成1000 mg/L的纳米银喷雾,分析其对土壤微生物多样性及丰富度的影响。结果表明:空白对照组(CK)与实验组(Nano-Ag)的样本土壤中,所具有的微生物类别基本一致,但是不同类别微生物的丰度具有一定差异。实验组和对照组的Coverage数值均较高(Coverage>99.71%),香农指数均较大(Shannon>5.46),辛普森指数均较小(Simpson<0.02),两组间ACE指数和Chao指数差异均较小(ACE<2,Chao<6);同时,纳米银可抑制变形菌门下的α-变形菌纲和放线菌门下的嗜热油菌纲的生长,而能够促进绿弯菌门下纤线杆菌纲的生长。本文验证了纳米银具有一定程度的生物安全性,拓宽了纳米银材料的潜在应用范围,为纳米材料在环境及医疗等领域的深入应用奠定了基础。