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丛枝菌根真菌提高入侵杂草南美蟛蜞菊对除草剂的耐受性

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植物生态学报 2024年第5期48卷 651-659页

作者：胡蝶蒋欣琪戴志聪陈戴一张雨祁珊珊杜道林江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏大学环境与安全工程学院环境生态研究所江苏镇江212013 江苏大学京江学院江苏镇江212013

入侵杂草南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)的优势生长严重危害本土植物群落和生态系统的稳定性。近年来,化学防治依然是最主要的杂草防控手段。丛枝菌根真菌(AMF)作为一种菌根共生体,在宿主植物的生长和抵抗外界环境胁迫中起到重要... 详细信息

入侵杂草南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)的优势生长严重危害本土植物群落和生态系统的稳定性。近年来,化学防治依然是最主要的杂草防控手段。丛枝菌根真菌(AMF)作为一种菌根共生体,在宿主植物的生长和抵抗外界环境胁迫中起到重要的作用。该研究通过温室控制实验设置4种处理方式:对照组、只接种AMF、只喷施除草剂以及喷施除草剂并接种AMF,以验证AMF是否在入侵杂草南美蟛蜞菊响应除草剂中起到重要作用。结果显示:在草甘膦铵盐除草剂的胁迫下,南美蟛蜞菊的菌根侵染率、泡囊数以及菌根侵染丰度等级占比都显著上升;相比于只喷施除草剂处理,接种AMF显著增加南美蟛蜞菊的叶面积、地上生物量和根冠比,显著减少黄酮醇相对含量以及叶片损害数。首次发现与AMF的共生能缓解除草剂对入侵杂草南美蟛蜞菊的胁迫。因此,在杂草的化学防治过程中,与AMF的共生可能极大提高杂草对除草剂的抗性,可为入侵杂草的有效防控提供新的思考途径。

关键词：南美蟛蜞菊丛枝菌根真菌草甘膦铵盐除草剂植物微生物互作

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一种用于过氧亚硝酸根检测的近红外比率荧光探针的研制

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江苏大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 112-118页

作者：韩志湘代晓婷熊杰江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013

设计合成了一种基于半花菁的近红外比率荧光探针分子Cy-P,并将其用于活细胞中的外源性和内源性过氧亚硝酸根(ONOO-)荧光成像检测.研究结果表明:探针分子Cy-P自身具有较大的π共轭结构,其最大发射波长在近红外区域;加入ONOO-后,强氧化性... 详细信息

设计合成了一种基于半花菁的近红外比率荧光探针分子Cy-P,并将其用于活细胞中的外源性和内源性过氧亚硝酸根(ONOO-)荧光成像检测.研究结果表明:探针分子Cy-P自身具有较大的π共轭结构,其最大发射波长在近红外区域;加入ONOO-后,强氧化性的ONOO-会导致Cy-P的π共轭体系被破坏,并生成蓝色荧光物质,最大发射波长蓝移了268 nm;探针分子Cy-P对ONOO-线性检测范围为0~15μmol/L,检测下限为13 nmol/L;该探针分子对ONOO-的识别性能优于其他各种可能干扰的生物分析物;该探针分子具有低细胞毒性,适用于活细胞中的外源性和内源性ONOO-的成像检测.

关键词：近红外比率荧光探针过氧亚硝酸根半花菁活细胞荧光成像

模拟太阳光下高碘酸钠/TiO_(2)协同降解水体抗生素

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环境工程学报 2024年第6期18卷 1499-1509页

作者：黄玉月王达刘硕韩松解清杰王慧娟江苏大学环境与安全工程学院镇江212013

为了拓宽抗生素废水高效降解的方法,研究采用氙灯作为模拟太阳光源(Simulated sunlight,SS)活化高碘酸盐(Periodate,PI),建立用于抗生素降解的水处理体系,并通过在其中引入TiO_(2)(PI/TiO_(2)/SS),提升作用效果。研究首先以磺胺嘧啶(sul... 详细信息

为了拓宽抗生素废水高效降解的方法,研究采用氙灯作为模拟太阳光源(Simulated sunlight,SS)活化高碘酸盐(Periodate,PI),建立用于抗生素降解的水处理体系,并通过在其中引入TiO_(2)(PI/TiO_(2)/SS),提升作用效果。研究首先以磺胺嘧啶(sulfadiazine,SDZ)为代表,分析了PI/TiO_(2)/SS系统中影响其降解的关键参数,包括TiO_(2)含量、PI含量、SDZ质量浓度和溶液初始pH等。结果表明,在0.3 mmol·L^(-1)PI和0.05 g·L^(-1)TiO_(2)的条件下,处理30 min后SDZ的去除率可达95.13%,且PI含量越高、TiO_(2)用量越大以及SDZ初始质量浓度越低时,降解率越高;在较宽的溶液pH范围内,PI/TiO_(2)/SS体系均能实现SDZ的高效降解;反应过程中SDZ溶液的UV-Vis光谱和COD去除分析结果证明了PI/TiO_(2)/SS体系协同作用。通过溶液中H_(2)O_(2)质量浓度的测定以及淬灭剂实验揭示了PI/TiO_(2)/SS体系中O_(2)^(-)>IO_(3)和OH>h^(+)对SDZ的降解作用。此外,对比考察了TiO_(2)添加前后甲氧苄啶(Trimethoprim,TMP)、环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)和恩诺沙星(Enrofloxacin,EFA)溶液降解效果的变化,在一定程度上证明了PI/TiO_(2)/SS体系针对抗生素废水处理的普适性。

关键词：模拟太阳光 TiO_(2) 高碘酸盐活化抗生素降解机理分析

基于金属有机框架材料的比率荧光印迹探针测定磺胺嘧啶

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分析试验室 2024年第6期43卷 767-773页

作者：黄勇强明秦黄卫红杨文明江苏大学环境与安全工程学院镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院镇江212013

基于荧光分析法与分子印迹技术,构建了一种可快速、灵敏检测自来水和牛奶中磺胺嘧啶的荧光探针。以磺胺嘧啶为模板分子,3-氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体,金属有机框架材料(MOFs)为载体,将碲化镉量子点(CdTe QDs)包埋于MOFs中,镁氮共掺... 详细信息

基于荧光分析法与分子印迹技术,构建了一种可快速、灵敏检测自来水和牛奶中磺胺嘧啶的荧光探针。以磺胺嘧啶为模板分子,3-氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体,金属有机框架材料(MOFs)为载体,将碲化镉量子点(CdTe QDs)包埋于MOFs中,镁氮共掺杂的石墨烯量子点(Mg, N/GQDs)为响应信号,通过溶胶凝胶法制备了荧光分子印迹探针。对合成探针的形貌、化学结构和性能进行表征。结果显示,磺胺嘧啶浓度在0~100μmol/L范围内,与荧光强度呈良好的线性关系,检出限为11.23 nmol/L,回收率在96.2%~101.2%之间,相对标准偏差(RSD)小于1.7%。该探针已成功应用于实际样品自来水和牛奶中磺胺嘧啶的检测。

关键词：磺胺嘧啶比率荧光金属有机框架分子印迹聚合物

菹草茎叶附着细菌与周围环境中细菌群落结构及功能差异分析

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环境科学 2024年

作者：李亚楠陶苗苗宋海涯肖思思周晓红许小红江苏大学环境与安全工程学院江苏大学应急管理学院

沉水植物整个植株生长于水面以下，其茎叶等组织可为水体浮游细菌定植提供良好的生物载体，促使细菌大量附着并与沉水植物共生，成为水生态系统的重要组成部分之一. 为进一步了解沉水植物茎叶附着细菌群落结构及其功能特征，以优势沉水... 详细信息

沉水植物整个植株生长于水面以下，其茎叶等组织可为水体浮游细菌定植提供良好的生物载体，促使细菌大量附着并与沉水植物共生，成为水生态系统的重要组成部分之一. 为进一步了解沉水植物茎叶附着细菌群落结构及其功能特征，以优势沉水植物菹草为研究对象，采集菹草茎叶组织以及上覆水和沉积物等环境样品，对比分析菹草茎叶附着细菌及其植物所处水域水体浮游细菌及沉积物细菌群落及其功能差异. 结果表明，3种来源样品总共检测OTUs共10320个，包含64门、189纲、448目、721科和1366属. 沉积物细菌群落丰富度以及多样性最高，其次为植物茎叶附着细菌，水体浮游细菌Alpha多样性指数最低，3种来源样品Alpha多样性4个指数间均存在显著差异（P<0.05）. 相同来源样品的细菌群落结构相似度较高，而不同来源样品细菌群落结构呈显著性差异（P<0.05），反映出上覆水、沉积物以及菹草茎叶附着细菌各自形成复杂而独特的群落结构. 门、目以及属分类水平上，3种来源样品大部分优势细菌类群、非优势类群以及偶见类群相对丰度存在显著差异（P<0.05）. 变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是共有优势细菌门，而厚壁菌门则是植物茎叶附着细菌特有优势门. 碳水化合物代谢、能量代谢、氨基酸代谢、辅因子和维生素代谢等在3种样品中存在显著差异（P<0.05）；菹草茎叶样品中化能异养型和需氧化能异养功能类型相对丰度高于水和沉积物样品. 沉积物样品中具有更高的硝酸盐还原、氮呼吸和硝酸呼吸功能. 综上，沉水植物茎叶表面积可促使细菌附着，形成独一无二的植物茎叶附着细菌群落；菹草及其周围水体及沉积物在营养元素的生物地球化学循环过程中发挥了不同的潜力.

关键词：沉水植物淡水细菌多样性功能

挺水植物菖蒲根区沉积物细菌群落结构和功能特征分析

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环境化学 2024年

作者：陶苗苗李亚楠宋海涯李维斌周晓红许小红江苏大学环境与安全工程学院江苏大学应急管理学院

挺水植物根区是湖泊等淡水生态系统物质循环最为活跃的微生态区域之一.为了进一步明确挺水植物在不同生长阶段对根区沉积物微生物的影响，本论文以挺水植物菖蒲（Acorus calamus）为研究对象，构建室外盆栽实验系统，采集实验第35、105... 详细信息

挺水植物根区是湖泊等淡水生态系统物质循环最为活跃的微生态区域之一.为了进一步明确挺水植物在不同生长阶段对根区沉积物微生物的影响，本论文以挺水植物菖蒲（Acorus calamus）为研究对象，构建室外盆栽实验系统，采集实验第35、105和175天时菖蒲根区及无植物对照系统沉积物样品，研究菖蒲生长发育对根区沉积物细菌群落及功能的影响.结果表明，菖蒲根区沉积物共检测OTUs数量11659个，无植物的沉积物样品获得OTUs数量为10337个.基于OTUs结果的分析发现，菖蒲根区沉积物Shannon、Sobs、ACE和Chao指数平均值表现为CA>CK；相比于对照组而言，菖蒲根区独有的OTUs数量略高，意味着菖蒲生长可能会丰富根区沉积物细菌的物种组成，尤其是对于细菌群落中相对丰度占比较小的物种产生显著影响；通过FAPROTAX对菖蒲根区及对照系统沉积物细菌代谢及生态功能进行注释，共得到67种细菌群落功能类型，以化能异养、需氧化能异养、发酵、固氮作用、光合自养、亚硝酸盐还原功能等类群为主，菖蒲的生长将提高氮循环功能类群的相对丰度从而对沉积物氮循环过程产生一定的影响，且这种影响将随菖蒲的不同生长阶段而有所变化.沉积物理化参数是驱动菖蒲根区细菌群落的关键因子.

关键词：菖蒲根区沉积物细菌群落功能预测

长期施用有机肥对土壤微塑料赋存及迁移特征的影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2304-2312页

作者：王长远马啸驰郭德杰刘新红马艳罗佳江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 国家农业环境六合观测实验站南京210014 江苏大学环境与安全工程学院镇江212013

为探明设施土壤中微塑料的赋存特征与施肥模式、种植年限及土壤深度之间的响应关系,通过现场采样、显微镜观察、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,对长期施用有机肥土壤中微塑料丰度、形状、粒径、颜色、种类和表... 详细信息

为探明设施土壤中微塑料的赋存特征与施肥模式、种植年限及土壤深度之间的响应关系,通过现场采样、显微镜观察、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,对长期施用有机肥土壤中微塑料丰度、形状、粒径、颜色、种类和表面形貌特征及有机肥中微塑料的丰度、粒径和种类进行分析.结果表明,设施土壤中不同种植年限下(2016~2021年)表层土壤中微塑料的平均丰度随着种植年限的升高而升高,化肥(CF)、有机肥(OF)和生物炭+有机肥(BOF)处理中微塑料丰度不同,其中每年OF处理微塑料的丰度最高,2021年长期施用OF的表层土壤微塑料丰度最高,为543.33 n·kg^(-1).3种施肥处理土壤中微塑料平均年增长速率分别为11.16%、12.61%和9.17%.微塑料丰度在不同深度土层中表现为随土层深度的增加而显著降低,且BOF处理中微塑料向深层土壤迁移效率最高.微塑料形状主要为纤维状、碎片状、颗粒状和薄膜状,在0~40 cm深度土壤中,纤维状微塑料在3种施肥类型土壤中均占主导地位.在40~60 cm土壤中CF处理无纤维状和薄膜状微塑料,颗粒状微塑料占比最高(57.14%);OF处理无薄膜状微塑料,颗粒状微塑料和纤维状微塑料占比最高(36.00%);BOF处理中占比最高的为颗粒状微塑料(41.18%),占比最少的为薄膜状微塑料(5.88%). 3种施肥处理土壤中小尺寸(<0.5 mm)微塑料占比最高,在CF、OF和BOF这3种处理土壤中PE为主要微塑料种类,且在微塑料表面均呈现多孔、撕裂、裂痕和磨损等特点.有机肥中微塑料平均丰度高达577.78 n·kg^(-1).长期施用有机肥的设施土壤中微塑料丰度与有机肥密切相关,且微塑料迁移也与施用肥料种类密切相关.研究对于明晰不同长期施肥模式下设施土壤中微塑料的分布特征和迁移具有重要意义.

关键词：微塑料有机肥土壤深度设施农田迁移

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香草醛基苯并噁嗪树脂的绿色合成及性能

塑料工业 2024年第6期52卷 49-54,109页

作者：杨林长青李正山刘宏孔庆红江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏大学应急管理学院江苏镇江212013

为探索六元环及其数量对苯并噁嗪树脂阻燃性和热性能的影响,通过绿色溶剂合成了香兰素-甘氨酸钠型苯并噁嗪单体(XG-BOZ,不含六元环)、香兰素-烟酰胺型苯并噁嗪单体(XY-BOZ,单六元环)、香兰素-二氨基二苯基甲烷型苯并噁嗪单体的合成(XD-B... 详细信息

为探索六元环及其数量对苯并噁嗪树脂阻燃性和热性能的影响,通过绿色溶剂合成了香兰素-甘氨酸钠型苯并噁嗪单体(XG-BOZ,不含六元环)、香兰素-烟酰胺型苯并噁嗪单体(XY-BOZ,单六元环)、香兰素-二氨基二苯基甲烷型苯并噁嗪单体的合成(XD-BOZ,2个六元环)和香兰素-三聚氰胺型苯并噁嗪单体(XS-BOZ,3个六元环)。热分析和燃烧性能测试表明,XY-BOZ的热性能和阻燃性优于XG-BOZ、XD-BOZ和XS-BOZ。XY-BOZ在氮气下的700℃时残炭率为60.9%,其热释放速率峰值为64.6 W/g,热释放总量为6.8 kJ/g,理论极限氧指数(LOI)为41.8%。测试了XY-BOZ和XG-BOZ在不同加热速率的热分解行为,通过热降解动力学计算法(Flynn-Wall-Ozawa法)计算出在质量转化率为5%时,单六元环的XY-BOZ的降解反应的表观活化能(E_(a)为140 kJ/mol),无六元环的XG-BOZ的E_(a)为50.7 kJ/mol,比单六元环XY-BOZ的E_(a)低了63.8%。

关键词：香草醛苯并噁嗪噁嗪环热降解动力学热性能阻燃性

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干湿循环下木质素改良粉土抗剪强度特性

工程科学与技术 2024年第2期56卷 208-216页

作者：周恩全张曼居东煜王龙李护良江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验... 详细信息

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验和X射线衍射试验,研究了木质素掺量0、2%、5%、8%、12%、15%和干湿循环0、1、2、3、4次对改良土抗剪强度特性的影响。结果表明:掺入木质素可以显著提升粉土的抗剪强度及干湿循环性能;一定干湿循环次数下,改良土的抗剪强度及黏聚力随着木质素掺量的增加先增大后降低,内摩擦角随着木质素掺量的增加先快速增大后基本不变;当木质素掺量为8%时,改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角最高。改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而降低,当木质素掺量为0时,纯土试样经过1次干湿循环即崩解,强度损失率为100%;当木质素掺量为8%时,改良土的强度损失率最低,黏聚力及内摩擦角的降低幅度均较低。X射线衍射试验表明,木质素掺量为8%时,石英、方解石、白云石含量最高,黏土矿物含量较高,钠长石含量最低,这是造成改良土强度及干湿循环性能提升的直接原因。结果显示,当木质素掺量为8%时,改良土在提高抗剪强度及干湿循环性能方面具有明显优势。研究结果可为实际施工设计提供理论支撑。

关键词：木质素粉土干湿循坏抗剪强度

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