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奥奈达希瓦氏菌MR-1还原U(VI)的特性及影响因素

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中国环境科学 2014年第11期34卷 2942-2949页

作者：王永华谢水波刘金香马华龙凌辉吴宇琦南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

探讨了在腐殖质模式物蒽醌-2-磺酸钠(AQS)存在条件下,奥奈达希瓦氏菌MR-1的还原U(VI)特性.结果表明,在厌氧环境下奥奈达希瓦氏菌以AQS为电子穿梭载体,利用电子供体高效还原U(VI).当菌体投加量为1.2×109个时,其还原铀的效率达95.09%;AQ... 详细信息

探讨了在腐殖质模式物蒽醌-2-磺酸钠(AQS)存在条件下,奥奈达希瓦氏菌MR-1的还原U(VI)特性.结果表明,在厌氧环境下奥奈达希瓦氏菌以AQS为电子穿梭载体,利用电子供体高效还原U(VI).当菌体投加量为1.2×109个时,其还原铀的效率达95.09%;AQS的浓度低于0.5mmol/L时有利于MR-1菌厌氧还原U(VI),AQS浓度的升高U(VI)的还原明显受到抑制.当U(VI)初始浓度为30.0mg/L时,分别以甲酸盐、乙酸盐和乳酸盐为电子供体,经过7d后其还原率分别达到95.37%、92.41%和95.65%.金属离子(Cu2+、Mn2+、Ca2+)、有毒有机物等对U(VI)还原产生影响.当Ca2+的浓度为2.0mmol/L时,对U(VI)的还原有微弱的促进作用,而当Cu2+和Mn2+浓度为2.0mmol/L时,则存在较强的抑制作用.奥奈达希瓦氏菌也能利用环境中甲苯、三氯乙酸、顺丁烯二酸等有毒物质高效还原U(VI),同时使有毒物质得到降解.扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)分析结果表明,奥奈达希瓦氏菌菌体中沉积了铀元素.

关键词： U(VI)还原奥奈达希瓦氏菌蒽醌-2-磺酸钠(AQS) 重金属

响应镉胁迫的水稻WRKY15转录因子基因的分离与表达特征

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中国水稻科学 2018年第2期32卷 103-110页

作者：彭喜旭白宁宁王海华湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

【目的】镉(Cd)是一种对植物生长发育和人类健康均具有很强毒害效应的重金属元素。WRKY转录因子在抗逆生理过程中起重要的调节作用。为了研究WRKY基因在镉胁迫响应和抗性反应中的作用,【方法】基于基因注释,采用RT-PCR策略从一氧化氮(NO... 详细信息

【目的】镉(Cd)是一种对植物生长发育和人类健康均具有很强毒害效应的重金属元素。WRKY转录因子在抗逆生理过程中起重要的调节作用。为了研究WRKY基因在镉胁迫响应和抗性反应中的作用,【方法】基于基因注释,采用RT-PCR策略从一氧化氮(NO)处理的水稻叶片中分离完整的Os WRKY15编码序列,运用生物信息学软件分析其编码蛋白的结构特征,采用q RT-PCR分析其基因的空间(器官)特异性及诱导表达模式;运用酵母单杂交方法检测其转录激活活性。【结果】克隆了Os WRKY15 c DNA序列,长988 bp,包含一个长825 bp的完整开放读码框,编码274个氨基酸。Os WRKY15具有1个典型的WRKY保守结构域,锌指类型为C2HC,归类于WRKY第3组;拥有一个核定位信号,因此推测为一种核蛋白。酵母单杂交分析表明,它具有转录激活活性。Os WRKY15在根中的表达丰度最高,其次是叶和茎,在颖果、花和干种子中的表达丰度较低;受Cd、NO和脱落酸(ABA)快速且显著诱导,且在根中被诱导的程度比叶中大,而水杨酸、茉莉酸和乙烯对其表达无明显影响。【结论】Os WRKY15是一个具有功能的核蛋白,推测其可能通过NO、ABA介导的信号途径参与水稻对Cd胁迫的抗性反应。

关键词： WRKY转录因子镉基因分离基因表达模式水稻

不同温度影响下除铀厌氧微生物群落结构特征解析

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中国环境科学 2018年第11期38卷 4261-4268页

作者：曾涛涛高翔莫官海王国华刘海燕廖伟谢水波南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

为了考察温度对除铀微生物群落结构的影响,通过高通量测序技术分析15℃、25℃和35℃三个温度条件下除铀厌氧微生物的群落组成及丰度.经过48h对7.2mg/L铀的去除试验,温度为35℃情况下厌氧微生物除铀率(99.1%±0.3%)显著高于15℃和25℃的... 详细信息

为了考察温度对除铀微生物群落结构的影响,通过高通量测序技术分析15℃、25℃和35℃三个温度条件下除铀厌氧微生物的群落组成及丰度.经过48h对7.2mg/L铀的去除试验,温度为35℃情况下厌氧微生物除铀率(99.1%±0.3%)显著高于15℃和25℃的情况.不同温度除铀厌氧菌群中共有菌属居多(43种).在细菌门水平上,15℃和25℃条件下的厚壁门细菌(Firmicutes)丰度最高,比例分别为61.7%与63.3%,而35℃下变形菌门(Proteobacteria)丰度最高,比例为68.0%.在细菌属水平上,15℃和25℃样品中的第一大类菌属为Trichococcus;但在35℃样品中, Klebsiella丰度最高,比例达到52%,其他优势微生物有Proteiniclasticum(11%)、 Clostridium(8%)、 Acinetobacter(6%)、 Enterobacteriaceae(5%)、 Citrobacter(4)、 Sedimentibacter(4%)、Desulfovibrio(3%)等.不同温度影响下,除铀厌氧菌群物种丰度差异极其显著.冗余分析发现温度作为环境因子与35℃样本群落结构为正相关关系.而温度对Klebsiella及Trichococcus影响程度最大,但分别为促进丰度增加(正相关)及显著降低丰度(负相关).

关键词：铀微生物群落高通量测序温度

污泥基生物炭处理酸性含U(Ⅵ)废水的效能与机理

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化工学报 2020年第5期71卷 2352-2362页

作者：莫官海谢水波曾涛涛刘迎九蔡萍莉南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

通过城市污泥(SS)慢速热解制备污泥基生物炭(SSB),并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响,探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)... 详细信息

通过城市污泥(SS)慢速热解制备污泥基生物炭(SSB),并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响,探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、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)分析U(Ⅵ)吸附去除的机理。结果表明SSB去除U(Ⅵ)的适宜条件为:pH=3、投加量1 g/L、吸附时间240 min;在此条件下,在温度30℃时最大吸附量为34.51 mg/g。吸附动力学符合拟二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好描述生物炭对U(Ⅵ)的吸附行为。U(Ⅵ)吸附去除机理主要包括静电作用,与Si-O-Si的n-π相互作用,与羟基(-OH)、羧基(-COOH)的配位络合。通过5次吸附-解吸试验发现,U(Ⅵ)去除率和SSB再生率均在80%以上。本研究表明污泥基生物炭具备处理与修复酸性含U(Ⅵ)废水污染的潜力。

关键词：吸附热解修复污泥基生物炭含U(Ⅵ)废水机理

苦荞麦叶斑病原诱导的FtWRKY39基因克隆、表达与生化特性分析

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植物生理学报 2021年第7期57卷 1480-1490页

作者：邬清韬王海华申权田建红唐新科湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

WRKY转录因子在植物抗病防御过程中发挥重要的调节作用。苦荞麦(Fagopyrum tataricum)叶斑病由链格孢(Alternaria alternata)、黑孢霉(Nigrospora osmanthi)引起。采用逆转录PCR方法,从接种***的苦荞麦叶RNA样品中克隆获得FtWRKY39基因... 详细信息

WRKY转录因子在植物抗病防御过程中发挥重要的调节作用。苦荞麦(Fagopyrum tataricum)叶斑病由链格孢(Alternaria alternata)、黑孢霉(Nigrospora osmanthi)引起。采用逆转录PCR方法,从接种***的苦荞麦叶RNA样品中克隆获得FtWRKY39基因的cDNA序列。FtWRKY39 cDNA长1037 bp,含有1个长为1029 bp的完整开放读码框,编码342个氨基酸。FtWRKY39具有1个典型的WRKY保守结构域,锌指类型为CCHC,归类于WRKY第Ⅲ组。FtWRKY39与苦荞麦WRKY12、藜麦(Chenopodium quinoa)WRKY41和甜菜(Beta vulgaris)WRKY41在氨基酸水平上的同源性较高,序列同一性分别为50.9%、44.6%、43.7%。原生质体瞬时表达分析表明,绝大部分的FtWRKY39定位在细胞核中,少量分布于细胞质内,与亚细胞定位预测结果一致。FtWRKY39的C端为酸性结构区,富含丝氨酸、苏氨酸磷酸化位点,提示它具有转录激活活性,酵母单杂交实验证实了这种推测。实时荧光定量PCR分析表明,FtWRKY39在根中的表达丰度最高,其次是果、花和叶,在茎中表达水平最低;Ft WRKY39受***和***以及3种重要的抗病相关激素——水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)显著诱导。上述结果提示,FtWRKY39具有作为转录因子的基本结构与生化特征,可能通过SA、JA/ET信号通路介导对苦荞麦叶斑病的抗性反应。

关键词：苦荞麦(Fagopyrum tataricum) 叶斑病原 WRKY基因生物信息学分析基因表达模式亚细胞定位转录激活活性

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处理后的钛白粉废水直接回用及钙的去除规律

水处理技术 2012年第4期38卷 100-103页

作者：李皓陆振荣唐晓旻李实秾黄力群湘潭大学环境科学与工程系重金属污染控制湖南省高校重点实验室湖南湘潭411105 中盐株洲化工集团有限公司湖南株洲412004

采用废水一洗,砂滤水二洗的偏钛酸水洗方案,对比了废水和生产中二洗出水的洗铁效果,研究了洗涤时间和水温对洗铁、洗钙的影响以及废水洗涤过程中钙的积累情况,通过建立扩散-溶解模型对砂滤水洗钙过程进行了拟合。结果表明,废水的洗铁效... 详细信息

采用废水一洗,砂滤水二洗的偏钛酸水洗方案,对比了废水和生产中二洗出水的洗铁效果,研究了洗涤时间和水温对洗铁、洗钙的影响以及废水洗涤过程中钙的积累情况,通过建立扩散-溶解模型对砂滤水洗钙过程进行了拟合。结果表明,废水的洗铁效果优于二洗出水,一洗洗涤时间75 min,水温45℃,二洗洗涤时间100 min,水温45℃条件下,洗后钛白粉铁含量低于30 ***-1,钙含量低于50 ***-1,模型预测结果与试验数据吻合较好。

关键词：偏钛酸废水回用钙研究

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基于电沉积碳纳米管的铅离子电化学传感器

湘潭大学自然科学学报 2016年第1期38卷 73-77页

作者：王穗萍李亚飞赵耀宗林利忠刘也嘉梅小弟刘跃进湘潭大学化工学院重金属污染控制湖南省高校重点实验室湖南湘潭411105 湖南金健米业股份有限公司湖南常德415000

采用电沉积方法制备了碳纳米管(CNT)修饰电极.以CNT修饰电极为工作电极,于-1.0V富集后差分脉冲溶出伏安法检测水中微量铅离子.从富集电位-1.0V正向扫描至0.2V,在-0.56V附近出现铅的阳极溶出峰.对CNT修饰电极进行了表征,优化了电极修饰... 详细信息

采用电沉积方法制备了碳纳米管(CNT)修饰电极.以CNT修饰电极为工作电极,于-1.0V富集后差分脉冲溶出伏安法检测水中微量铅离子.从富集电位-1.0V正向扫描至0.2V,在-0.56V附近出现铅的阳极溶出峰.对CNT修饰电极进行了表征,优化了电极修饰时间、铅离子富集时间.Pb^(2+)浓度与溶出峰电流值在0.003~1mg/L范围内呈较好的线性关系,检测下限为0.001mg/L,回收率为90.7%~102.1%,6次重复测定相对标准偏差(RSD)为2.58%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,电沉积修饰方法简便,电极能反复使用,无复杂的样品前处理,能应用于实际水样中铅离子的快速测定.

关键词：铅碳纳米管电沉积电化学传感器

组配改良剂联合硅肥对Cd污染稻田的修复效果

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中国环境科学 2020年第8期40卷 3512-3519页

作者：刘佳炜周航魏宾纭崔同科张竞颐黄芳辜娇峰刘俊廖柏寒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 有色金属矿区耕地重金属污染生态阻抗技术研究衡阳市重点实验室湖南衡阳421001

选取湖南省浏阳市某Cd污染稻田进行田间试验,研究组配改良剂石灰石+海泡石(LS)、基施硅肥及叶面喷施硅肥对Cd污染稻田修复效果,结果表明:(1)基施硅肥90kg/hm^2和叶面喷施硅肥(0.2,0.4g/L)对土壤pH值无明显影响,添加LS(2250,4500kg/hm^2... 详细信息

选取湖南省浏阳市某Cd污染稻田进行田间试验,研究组配改良剂石灰石+海泡石(LS)、基施硅肥及叶面喷施硅肥对Cd污染稻田修复效果,结果表明:(1)基施硅肥90kg/hm^2和叶面喷施硅肥(0.2,0.4g/L)对土壤pH值无明显影响,添加LS(2250,4500kg/hm^2)的各处理均显著提高土壤pH值(P污染稻田的水稻安全生产.

关键词：组配改良剂硅肥 Cd污染土壤水稻有效性

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料对铀(Ⅵ)的吸附性能

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中国有色金属学报 2016年第6期26卷 1264-1271页

作者：王亮谢水波杨金辉曾涛涛刘金香南华大学城市建设学院污染控制与资源化技术湖南省重点实验室衡阳421001

以氧化石墨烯(GO)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,利用TEOS水解成SiO_2合成了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料(GOS)。通过静态实验,探讨pH、GOS投加量、吸附时间和U(Ⅵ)初始浓度对GOS吸附U(Ⅵ)的... 详细信息

以氧化石墨烯(GO)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,利用TEOS水解成SiO_2合成了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料(GOS)。通过静态实验,探讨pH、GOS投加量、吸附时间和U(Ⅵ)初始浓度对GOS吸附U(Ⅵ)的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对GOS进行表征,并探讨其吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:当溶液pH为6,投加量为0.2 g/L,吸附时间为120 min时,GOS吸附U(Ⅵ)效果最佳;吸附过程较好地拟合准二级动力学模型(R2≈1)和Freundlich等温模型(R2≈1);Si O_2成功与GO复合,GOS对U(Ⅵ)具有很好的吸附性能,其吸附U(Ⅵ)前后自身结构并未发生变化,其对U(Ⅵ)的吸附机理以—COOH、—OH的离子交换作用为主,Si—OH的络合反应并存。

关键词：氧化石墨烯二氧化硅复合材料铀(Ⅵ) 吸附