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Isothermal Microcalorimetry:A Review of Applications in Soil and Environmental Sciences被引量：10: 2007年; Isothermal microcalorimetry provides thermodynamic and kinetic information on various reactions and processes and is thereby a powerful tool to elucidate their mechanisms. Certain improvement in isothermal microcalorimetry with regard to the studies on soil and environmental sciences is briefly described. This review mainly focuses on the use of microcalorimetry in the determination of soil microbial activity, monitoring the toxicity and biodegradation of soil organic pollutants, the risk evaluation of metals and metalloids, the heat effect of ion exchange and adsorption in soil, and environmental researches. Promising prospects for the applications of the technique in the field are also discussed.; RONG Xing-Min HUANG Qiao-Yun JIANG Dai-Hua CAI Peng LIANG Wei; 关键词：ENVIRONMENT ISOTHERMAL MICROCALORIMETRY SOIL

土壤矿物与微生物相互作用的机理及其环境效应被引量：38: 2008年; 土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程。微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础。吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响的物理化学过程。因此,微生物和矿物的表面性质如表面电荷、疏水性和它们所处的环境条件如pH、电解质浓度、温度等,都影响着矿物-微生物吸附(粘附)过程。微生物细胞或酶可吸附于矿物表面,其结果是细胞代谢或酶活性会发生明显变化,并进一步影响土壤中诸多相关的生态、环境过程。结合4种典型的初始吸附理论:表面自由能热力学理论、DLVO理论、吸附等温线理论和表面复合物理论及本课题组近年来的研究成果,对土壤矿物与微生物相互作用的类型、机理、作用力和现代研究技术等方面的最新研究进展进行了较为全面的论述,对土壤矿物-微生物相互作用的环境效应进行了讨论,并就该领域今后研究工作的特点及应关注的问题进行了展望。; 荣兴民黄巧云陈雯莉梁巍; 关键词：相互作用矿物微生物土壤

CTMAB-蒙脱石-细菌复合体对水中Pb^(2+)的吸附被引量：2: 2010年; 研究了CTMAB-蒙脱石-恶臭假单胞菌复合体吸附Pb2+的物理化学特性,考察了时间Pb2+浓度、pH、温度对吸附的影响,结合FTIR探讨了其作用机理。结果表明,CTMAB-蒙脱石、细菌及其复合体对Pb2+的吸附是一个先快后慢的过程,90min时可基本达到平衡。Pb2+在细菌表面的吸附动力学以Elovich方程为最佳模型,其次为一级动力学方程。改性矿物-细菌复合体和CTMAB-蒙脱石对Pb2+的吸附均以一级动力学方程为最佳模型。Langmuir方程能很好地描述三种表面对Pb2+的吸附热力学。随着体系pH值和温度的升高,CTMAB-蒙脱石、细菌及其复合体对Pb2+的吸附率均逐渐升高。与CTMAB-蒙脱石相比较,EDTA对复合体表面Pb2+的解吸率较大,而去离子水和NH4Cl对Pb2+的解吸率较小。复合体与Pb2+之间可能存在络合、静电力和离子交换等作用力。; 贺小敏张婷沈敏魏行陈浩黄巧云; 关键词：恶臭假单胞菌铅

甲基对硫磷和西维因在粘土矿物表面的吸附解吸特性被引量：7: 2010年; 研究了甲基对硫磷和西维因在蒙脱石、高岭石和针铁矿表面的吸附-解吸特征。结果表明,Langmuir方程能较好的描述甲基对硫磷和西维因在3种矿物表面的等温吸附过程,且蒙脱石对农药的最大吸附量大于高岭石和针铁矿。用动力学方程对2种农药的吸附过程进行拟合,Elovich方程、双常数方程和一级动力学方程均得到较好的结果,其中Elovich方程为最佳模型,相关系数(R2)在0.93～0.98之间,说明该吸附为非均相扩散过程。3种矿物对甲基对硫磷和西维因的吸附强度均为蒙脱石>高岭石>针铁矿。; 赵瑾瑾贺小敏冯伟亮陈瑞文李胜清陈浩黄巧云; 关键词：甲基对硫磷西维因粘土矿物

细菌在两种土壤矿物表面吸附的热力学分析被引量：10: 2011年; 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。; 荣兴民黄巧云陈雯莉蔡鹏梁巍; 关键词：细菌

甲萘威在蒙脱石和高岭石表面的吸附行为研究被引量：3: 2010年; 研究了甲萘威在蒙脱石和高岭石两种粘土矿物表面的吸附行为,考察了时间、pH值和农药浓度对吸附的影响,并用FTIR探讨了其吸附机理。结果表明,蒙脱石和高岭石对甲萘威的吸附是一个先快后慢的过程,10h吸附可基本达到平衡。用动力学方程对甲萘威的吸附过程进行拟合,发现Elovich方程为最佳模型(R2>0.93,p<0.05,n=12),其次是一级动力学方程和双常数方程;甲萘威在蒙脱石和高岭石表面的等温吸附均很好地符合Langmuir方程(R2>0.99,p<0.05,n=6),其最大吸附量分别为3.651mg/g和1.688mg/g;蒙脱石对甲萘威的吸附强度大于高岭石;在实验pH范围内,甲萘威在两种矿物表面的吸附量均随体系初始pH的升高而减小;红外光谱分析结果表明,甲萘威分子可能通过氢键与蒙脱石和高岭石发生结合。; 贺小敏李爱民马先锋宋国强陈浩黄巧云; 关键词：甲萘威蒙脱石高岭石

微生物与土壤矿物相互作用的研究进展被引量：1: 2012年; 微生物体吸附于矿物表面后,其活性将发生改变,从而影响到土壤中与生物和生物分子相关的一系列土壤过程,如矿物形成与演化、土壤结构体稳定性、土壤养分有效性、土壤污染物质的毒性以及污染土壤的生物修复等。因此,研究土壤矿物、微生物相互作用,不仅有助于深入了解土壤微生物过程,而且对评估和预测土壤体系中有机污染物降解和转化的特点与动态,进而提高污染物的修复效率等有着重要的实际意义。; 高利娟蒋代华孙钦平许俊香刘本生李吉进; 关键词：土壤矿物微生物相互作用

恶臭假单胞菌与土壤矿物的界面反应及其对甲基对硫磷降解影响被引量：1: 2009年; 研究了恶臭假单胞菌在蒙脱石、高岭石和针铁矿表面的吸附特征,探讨了细菌在不同粘粒矿物存在下的生长代谢活性,及对甲基对硫磷的降解动力学。结果表明,三种矿物对细菌的吸附强度为针铁矿〉高岭石〉蒙脱石。当甲基对硫磷浓度较低时（10 mg/L）,游离菌的降解能力始终比固定菌强;在高浓度（20-40 mg/L）下,固定菌对农药的降解能力起初（前9 h）高于游离菌,随后渐渐低于游离菌。不同矿物固定的细菌,其降解能力为蒙脱石〉高岭石〉针铁矿。蒙脱石对细菌的亲和力最弱,但它对细菌的代谢活性有促进作用,有利于农药的生物降解;而针铁矿与细菌的结合强度最大,细菌活性受到抑制,不利于农药的降解。; 冯伟亮贺小敏沈敏张晓斌陈浩黄巧云; 关键词：甲基对硫磷恶臭假单胞菌粘粒矿物降解

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国家自然科学基金(40571084)

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