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国家重点实验室开放基金(SKLLQG1309): 作品数：8 被引量：26H指数：3; 相关作者：李福春郭文文李学林徐青龙李磊更多>>; 相关机构：南京农业大学枣庄学院更多>>; 发文基金：国家重点实验室开放基金国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>; 相关领域：天文地球化学工程环境科学与工程农业科学更多>>

细菌胞外碳酸酐酶催化碳酸盐矿物的形成: 生物矿化是地球表生环境中重要的地球化学过程。微生物作用下碳酸盐矿化机理的研究可以为全球碳循环、土壤形成和演化等科学问题提供重要线索。关于微生物作用下形成碳酸盐矿物的报道已有很多，其中，一些研究者认为细菌胞外碳酸酐酶(CA...; 刘璐; 关键词：碳酸盐矿物生物矿化

赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株作用下碳钙镁石的形成被引量：6: 2015年; 【目的】微生物诱导碳酸盐矿物沉淀机理的研究有可能为CO2的矿物捕获提供科学依据。【方法】本研究在Mg/Ca为2的B4培养基中对赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株进行了为期50天的培养实验,同时完成了一组无菌对照实验。在实验过程中,对沉淀物重量、培养液的p H值、电导率及其中细菌数量、Ca2+和Mg2+浓度等进行了动态监测。利用扫描电子显微镜对矿物形态进行了跟踪观察,利用X-射线衍射仪对矿物成分进行了测定。【结果】(1)在对GW-2菌株进行培养的过程中发现,沉淀物的质量随着培养时间的延长而逐渐增加,而在无菌对照实验中未收集到沉淀物;(2)各时间段平均沉淀速率与细菌数量之间(r=0.67,P<0.05)、沉淀物质量与培养液p H值之间(r=0.79,P<0.05)均具有显著的正相关关系;(3)沉淀物质量与电导率、Ca2+和Mg2+浓度均呈极显著的负相关关系(r分别为0.89、0.93和0.98,P<0.001);(4)在赖氨酸芽孢杆菌作用下,3种碳酸盐矿物按如下顺序先后形成:非晶态碳酸钙→碳钙镁石→高镁方解石。【结论】(1)赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株具有诱导碳酸盐矿物形成的能力;(2)细菌数量是控制碳酸盐矿物沉淀的直接因素,而较高的p H值是碳酸盐沉淀的必要条件;(3)电导率以及Ca2+和Mg2+浓度的明显降低可以间接地指示碳酸盐矿物沉淀的发生;(4)碳钙镁石可能主要是非晶态碳酸钙经过老化作用而形成,碳钙镁石可能经脱镁作用转变为高镁方解石。; 徐青龙李福春张宠宏李学林

振荡与静置条件下细菌诱导形成的碳酸钙矿物类型与形态的对比被引量：1: 2018年; 为了探究培养方式(振荡和静置)对细菌诱导形成的碳酸盐矿物种类和形态的影响,本文在B4培养基中分别对蜡状芽孢杆菌(GW-1菌株)、赖氨酸芽孢杆菌(GW-2菌株)和微杆菌(GW-3菌株)三种细菌进行了为期40天的振荡培养实验及相应的无菌对照实验,重点利用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对矿物成分和形态进行了测定和观察,并将观测结果与静置条件下的结果进行了对比。结果表明:(1)三种细菌均具有促进碳酸盐矿物沉淀的功能,但能力有所不同,从大到小的顺序为GW-2>GW-1>GW-3;(2)在振荡和静置两种培养方式下,GW-1和GW-2菌株诱导形成的矿物均为方解石,而GW-3菌株诱导形成的矿物均为球霰石。这说明细菌种类是影响矿物相的重要因素,培养方式对矿物相无明显的影响;(3)对于GW-1和GW-2菌株,其在振荡培养条件下诱导形成的矿物形态呈现多样化,而在静置培养条件下形成的矿物形态则比较单一。对于GW-3菌株,其诱导形成的矿物均为球形,与培养方式无关。; 郭文文郭文文李福春; 关键词：方解石细菌振荡培养

赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株诱导碳酸盐矿物的形成被引量：2: 2019年; 为研究细菌促进碳酸盐矿物形成的机理,在B4培养基中对一株分离自土壤的赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株进行了为期40 d的培养实验,同时完成了一组加灭活菌的对照实验.在实验过程中,对培养液中的细菌数量、pH、Ca^(2+)浓度、沉淀物重量等进行测定.用X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)对矿物种类进行测定,用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)对矿物形态进行观察.实验结果表明:(1)GW-2菌株具有促进碳酸盐矿物生成的能力,且随着培养时间的延长,沉淀物的重量逐渐增加;(2)GW-2菌株诱导下形成的矿物经历方解石→方解石+球霰石的转化;(3)矿物形态主要为由三角板片构成的碗状和由花瓣状构成的半球.; 郭文文李福春吕杰杰; 关键词：方解石

三种好氧细菌诱导碳酸钙矿物的形成被引量：12: 2013年; 研究微生物诱导碳酸盐矿物形成的能力对于理解碳酸盐的微生物矿化机理具有重要的意义.微生物参与下碳酸钙系列矿物的形成过程既与微生物本身的性质有关,而且还与物理化学条件密切相关.因而,实验条件相同是对不同微生物矿化能力开展对比研究的前提.目前,针对不同类型微生物的矿化能力而开展的对比研究工作还相当缺乏,相关的认识主要是基于各研究者根据微生物类型来确定实验条件(尤其是培养基成分)进而开展实验所获得的结果.为了对比研究不同微生物在促进碳酸盐矿物形成以及对所形成矿物种类和形态的影响,本文利用从同一土壤样品中分离得到的三种好氧细菌-蜡状芽孢杆菌(GW-1菌株)、赖氨酸芽孢杆菌(GW-2菌株)和微杆菌(GW-3菌株)在B4培养基中、在完全相同的条件下进行了为期40d的培养实验.测定了沉淀物重量、溶液的pH值和电导率,并利用SEM和XRD技术对矿物形态和组成进行了观察和测定.实验结果表明:(1)三株细菌均具有诱导碳酸盐矿物形成的能力,其能力的大小顺序为:GW-2菌株>GW-1菌株>GW-3菌株;(2)细菌死亡后的自溶过程使溶液pH值升高;(3)GW-1菌株和GW-2菌株作用下分别形成四方双锥状方解石和半球状方解石,而GW-3菌株则有利于形成球状球霰石.此外,文中还讨论了细菌促进碳酸盐矿物形成的主要过程,认为细菌在新陈代谢过程中将有机氮源转化为NH+4和死亡细菌的自溶可能是导致溶液pH值升高并促进碳酸盐矿物沉淀的主要过程,细菌呼吸作用产生CO2及其后的化学过程可能是细菌将有机碳源转化为无机碳沉淀的重要途径.; 李福春郭文文; 关键词：蜡状芽孢杆菌方解石

对碳酸盐矿物合成实验方法的改进研究——以气体扩散法为例被引量：1: 2019年; 在利用气体扩散法制取碳酸钙的过程中,样品的叠加摆放会导致不同层位的沉淀过程不同步进而增大实验误差。文章研究了样品在干燥器中摆放高度对实验结果的影响,并改进了收集沉淀物的方法。结果显示,随着摆放高度的增加,溶液pH值、电导率和沉淀物重量均呈规律性下降。培养皿之间的相互遮挡也会在一定程度上影响碳酸钙的矿化进程。少量沉淀物残留于培养皿上和/或溶液中是造成沉淀物收集不完全(或重量数据不准确)的主要原因。文章的实验结果对于利用气体扩散法研究碳酸钙仿生合成具有一定的借鉴意义。; 孙雨婷秦文李福春张宠宏吕杰杰李学林; 关键词：气体扩散法碳酸盐矿物

方解石-文石-球霰石组合的定量方法研究被引量：1: 2017年; 为了获取适用于自然界中常见碳酸盐矿物的简便、快捷且误差较小的定量分析方法,基于X-射线衍射技术并利用强度比例因子法的基本原理对方解石-文石-球霰石组合中三种矿物共存或仅存在其中两种矿物的情形进行了定量方法研究,建立了9个定量计算公式。对于方解石-文石组合:C%=IC/(IC+3.5530 IA)×100%,A%=IA/(IA+0.2874 IC)×100%(实测值与真实值之间的相关性系数r=0.99);对于文石-球霰石组合:A%=IA/(IA+0.8785 IV)×100%,V%=IV/(IV+1.3194 IA)×100%(r=0.97);对于方解石-球霰石组合:C%=IC/(IC+10.0058 IV)×100%,V%=IV/(IV+0.1025 IC)×100%(r=0.99);对于方解石-文石-球霰石组合:C%=IC/(IC+4.7924 IA+4.4442 IV)×100%,A%=IA/(IA+0.2293IC+1.0189 IV)×100%,V%=IV/(IV+0.2778 IC+1.2593 IA)×100%。二元碳酸盐混合矿物中方解石-文石、文石-球霰石、方解石-球霰石的平均误差分别为1.8%、4.2%和2.4%;三元矿物组合中方解石、文石、球霰石平均误差分别为4.5%、4.2%和5.7%,实测值与真实值之间的r值分别为0.98、0.98和0.96。; 孙雨婷龚键李福春秦文; 关键词：方解石文石

丛毛单胞菌HJ--1菌株诱导碳酸盐矿物形成机理的实验研究: 微生物诱导碳酸盐矿物的形成在许多方面都具有重要的意义。研究细菌促进碳酸盐矿物的形成机理有助于完善土壤的形成和演化理论、治理重金属污染的水体，还有可能为固定大气CO2提供科学依据。近年来，在利用细菌诱导碳酸盐矿化的原理修复...; 李磊; 关键词：碳酸盐矿物微观形态化学成分

细菌碳酸酐酶促进形成的碳酸盐矿物被引量：6: 2017年; 微生物促进碳酸盐矿化机理的研究对于全球碳循环和土壤的形成与演化等科学问题具有重要的意义。为了探究细菌胞外碳酸酐酶(CA)在碳酸盐矿化过程中所起的作用,本文采用硫酸铵析出蛋白质和Tris-H2SO4缓冲液溶解蛋白质的方法提取MF-2菌株分泌的胞外CA,将其添加于一水乙酸钙—胰蛋白胨(不含碳酸根)体系中并进行了120h的化学实验。同时设置一组不含CA的对照实验。实验结束后用离心法将固相和液相分离。利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)对沉淀物的矿物成分、元素组成和形态进行了研究,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了溶液中的Ca2+浓度。实验结果表明:(1)在节杆菌属MF-2菌株胞外CA作用下形成了肉眼可见的沉淀物,其重量随着反应时间的延长而逐渐增大,而溶液中钙离子浓度随着反应时间的延长而逐渐降低。用双氧水(30%)处理的结果显示,碳酸盐矿物是沉淀物的主要组分。对照实验形成的沉淀物明显少于CA实验,而且其主要由有机物质组成。这充分地说明,MF-2菌株胞外CA可以显著地促进碳酸盐矿物沉淀。(2)在有胞外CA参与的实验早期(第48h之前),未形成任何结晶态物质;在实验的中后期,形成的矿物以方解石为主,含少量或不含球霰石。这明显不同于MF-2菌株的培养实验。在后一种情况下仅形成球霰石一种矿物。(3)胞外CA作用下形成的矿物形态包括菱面体形、球形和半球形,其中菱面体形矿物占主导地位。这也有别于MF-2菌株的培养实验(以球状和碗状为主)。对多张SEM照片进行的统计结果显示,菱面体形矿物所占比例有随着反应时间的延长而逐渐降低的趋势(即球形和半球形所占比例逐渐升高),从第48h的接近100%降低至第120h的84%。(4)MF-2菌株胞外CA促进碳酸钙沉淀的主要机制是其加速CO2的水化反应,参与反应的CO2可能主要源于空气。; 刘璐李福春李磊张宠宏吕杰杰; 关键词：碳酸酐酶节杆菌方解石

Arthrobacter sp.MF--2和Curvibacter sp.HJ--1诱导钙镁碳酸盐矿物的形成机制: 钙镁碳酸盐矿物是自然界中广泛分布和实验体系中十分常见的矿物。研究表明，细菌能够改变其所处微环境的理化性质，诱导形成各种类型和形态的钙镁碳酸盐矿物。细菌诱导碳酸盐矿物形成机制的研究在丰富土壤形成和演化理论、污染土壤的生物修...; 张宠宏; 关键词：同位素

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