植物修复技术及其在污水处理中的应用

植物修复技术及其在污水处理中的应用（18篇）

1.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇一

反义技术及其在植物中的应用

反义技术是最近来发展的一门全新的.基因工程技术,它是从反向遗传学的角度来认识结构基因的功能和基因表达的调控.文中主要综述了反义技术的种类、机制及其在植物领域中的应用.

作 者：田苗苗 周延清 苑保军 申远 作者单位：田苗苗,周延清,申远(河南师范大学生命科学学院,河南,新乡,453002)

苑保军(周口市农业科学院,河南,周口,466001)

刊 名：河南农业科学 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF HENAN AGRICULTURAL SCIENCES年，卷(期)：“”(3)分类号：Q78关键词：反义技术 反义寡核苷酸 核酶和DNA酶 RNA干涉

2.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇二

1植物修复技术的概念

我们说只有在对植物修复技术具有一定程度的了解, 才会对此项技术在水环境污染控制中的应用有更加深刻的理解。所谓植物修复技术, 从字面上我们了解到的就是我们技术人员根据对某些植物特性了解的基础上, 利用这些植物所具有的独特性能来对水环境出现的污染物进行合理化地吸收和分解, 从而达到保护水环境的效果。这样新兴的水环境修复技术与传统的水环境修复技术, 比如说, 稀释法、淋洗法、物理分离法等相比, 它具有治理成本低廉, 与环境美学相适应, 追求治理过程本真等优点。

2植物修复技术的类型

近年来随着我国科学技术的快速发展, 植物修复技术作为一种新兴的技术以其应用范围广、效益高的特点在很大范围内得到应用。植物修复技术在水环境中污染控制中的应用以其新颖的独特优势, 受到很多人的关注。接下来, 我们简单了解几种植物修复技术。 (1) 植物的分解吸收。植物生活在大自然中, 由于受到自身生活环境的影响, 有时为了适应生存环境, 会适时调节自身发展状况而具有某种特有的功能, 这样他们就对某些有害物质具有一定的消除能力, 这样它们可以利用食物链间作物相互作用的联系, 在被污染的水环境中将污染物吸收, 然后通过植物自身的作用分解污染物, 或是将污染物质分解成五毒物质释放到水环境中, 这既不会对水环境产生污染也不会损害人们的健康, 通常我们将这种植物修复技术称之为植物吸收分解。对于有些植物, 它们拥有发达的根部, 它们有时为了寻找更好地生存环境而延长自己的根系, 这些植物可以利用他们发达的根系来帮助我们将水环境中的污染物分解为众多小分子产物, 或是完全化解他们的毒性。 (2) 植物的挥发。绿色植物都具有光合作用, 它们利用光对自己生长所需进行及时的调理。当植物利用自己的功能吸收水环境中的污染物后, 可以利用植物的光合作用, 将这些污染物排放到大气中, 也可以将原本不易挥发的污染物转化成易与空气结合的气体, 这样不仅解决了水环境中的污染物, 同时还会制造出水中植物所需要的物质, 既经济又实惠。

3植物修复技术在水环境中应用的优点及其缺点

(1) 优点。首先, 植物修复技术是一种绿色环保的水环境修复技术, 我们在运用这项技术时可以在已经被污染的水环境中栽种可以化解水环境染污物的植物, 不必要与污染物有直接的人体接触, 这对我们的身体健康有一定的保护, 同时不需要我们花费高昂的费用去解决运输问题, 这样它的使用就大大节省了费用的消耗;其次, 由于它是利用植物间的相互作用去处理水环境的污染, 这样一来它对水环境的影响就会变得很小, 不至于对生活在同一水域的其他植物造成严重后果, 同时减少水环境的二次污染;最后, 它的费用相对于其他修复技术来说也非常经济实用, 能够实现水体的自我完善, 最终达到平衡的状态, 从而建设美丽的生态观景地点。 (2) 缺点。首先, 对这项技术的运用要实地考察当地被污染水环境是否适用于此项技术, 因为并不是所有水域都适合这项技术;其次, 这项技术的治理时间长久, 比较耗费人力;最后, 它需要较高的科学技术作为保障。

4植物修复技术在水环境污染控制中的应用

我们都清楚在水环境中的污染大致可分为以下几类, 一种是无机营养元素, 比如氮、磷等相关物质;还有就是重金属的污染;再有就是有机污染物, 这最长见的就是农民所使用的化肥等提高土壤肥力的东西。由于污染水体的植物修复以其独特的优势, 对这几类污染物都有良好的去除能力, 成为生物修复机理研究的新兴领域, 并不断应用于实践当中, 接下来我们简单了解下。 (1) 水环境富营养化的解决。近年来在我国的众多的水域中都出现了富营养化的现象, 而我们所说的植物修复技术对这种水环境的修复具有重大作用。对于水环境中氮、磷等物质的消除是非常困难的, 而水生植物由于其独有的特性对水体的修复具有良好的修复效果, 它可以吸收分解水中的氮、磷元素, 从而达到改善水质, 美化环境的效果, 这样不仅不影响水环境, 还有利于水中植物的健康生长, 进而获取客观的经济效益。生活中我们常见的美人蕉, 它就可以很好地在水域中获取自身生长所需要的, 同时可以帮忙净化水质, 在很多地方应用非常广。 (2) 对重金属污染的修复。从上文我们了解到, 有些植物的根系非常发达, 它们为了生长需要不断扩展根部面积, 这样当水域受到污染时就比较容易吸收污染物, 尤其是一些重金属的污染物, 有些植物对重金属污染物的吸收全都聚集在茎叶部位, 这或许与它们的吸收途径不同有关。生活中我们常见的苦草, 它整体生活在水中, 可以对重金属污染物进行比较全面的稀释, 对水环境中的金属污染有很大的帮助。

5小结

近几十年来, 由于环境污染严重, 对人们的生活乃至国家经济建设都产生了很大的影响, 植物作为大自然中的重要成分, 对环境保护起着重要作用, 他可以帮助人类去除环境中的污染物。近年来, 随着科学技术的发展, 我国开始使用植物修复技术来解决水环境污染控制的问题。它是一种在水环境污染控制中应用的绿色修复技术, 利用自身特有的功能可以有效帮助人类将清除有毒物质对水体以及水环境的污染。本文详细介绍了植物修复技术的概念和基本类型及其在修复水环境有毒有害物质的研究进展和应用情况, 希望对今后水环境污染控制治理有一定的帮助。

摘要：随着人们生活水平的提高, 环境压力的加重, 这其中水环境的污染严重影响到我国的生产和生活用水, 面对这样的情形, 越来越多的人开始反思、并寻求改善环境的道路。当各种污染物悄无声息进入我们的生活的时候, 对我们的生活带来很多不必要的麻烦, 尤其是在水的使用方面, 不仅工业用水而且家庭用水也大受损害。因为水在我们生活中应用广泛, 而且具有水量大、分布广以及水环境复杂等特点, 这就决定了对水环境污染的控制要慎重。为了更好地治理水环境的污染问题并对他们进行有效地控制, 相关工作人员在科学技术大发展的前提下, 运用新型技术手段对我国的对环境进行有效的控制, 为人类创造美丽的生活家园。本文将在对植物修复技术进行理解的基础上, 对植物修复技术的类型进行简单介绍, 并且进一步分析植物修复技术在水环境污染控制中的好处以及探讨此技术的发展前景。

关键词：植物修复技术,水环境,污染控制,应用

参考文献

[1]李铮.毛白杨和芦苇对多氯联苯的植物修复效应研究[D].河北农业大学, 2012.

[2]翁添富.重金属复合污染农田土壤植物修复的研究[D].昆明理工大学, 2010.

[3]王岩, 石娟华, 李晨光, 等.沙棘-桑树人工混交林对铁尾矿土壤的改良效益分析[J].蚕业科学, 2012 (04) .

[4]白洁, 王永志, 段慧珠.重金属污染土壤的超积累植物修复技术及其机制研究[A].2011中国环境科学学会学术年会论文集 (第二卷) , 2011.

3.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇三

关键词：塑料排水板 地基处理 围海工程

1 概述

随着人口的增长以及城市规模的扩大，我国的土地资源越来越紧张，在一些沿海的城市，就开始进行围海造田工程，拓展土地的面积。一般，为了能够节省土方量，首先进行的步骤就是促淤，使得淤泥不断的垫高，使得其高低能够为成为地基做准备。在围海造田的工程中，应该注意的是地基的合理处理以及淤泥堆砌控制，使得能够保证工程的安全建设。就目前来看，我国在地基的处理方式有多种，往往采用软土地基的处理方式，在地基的处理方式中，对于像饱和粘性软土比如冲填土、淤泥质土等进行地基的处理，在进行排水推高的过程中可以采用塑料排水板进行推载预压，这些办法实施起来便捷快速，这种方法总体效果比较好，达到的经济效益等方面都是比较可观的，得到了广泛的应用。

2 工程概况

在进行围海造田工程之前，要进行严格的勘察工作，要测出的总堤长，侧堤的长度，需要圈围的总面积。利用这些数据才可以运用塑料排水板及其加载技术施行围海工程，除去这些基本的数据之外，还要对堤坝的总体结构进行考察，设计出填土方法，根据勘察的总体结果进行设计对推砌受力范围内的土层进行自上而下的分析。第一层淤泥：一般呈现饱和状态，其流动性比较大，含少量的颗粒，泥土的质量相对来说比较软弱。第二层淤泥：呈现的是粉状泥土混合粘质土层，这一层的厚度变化一般不大，但是土质相对来说分布不均匀而且土质软弱。第三层淤泥：相对来说比较厚，呈现的是饱和状态，土质比较松散密集度角高，呈现灰色。第四层淤泥：灰色且厚度较薄，比较湿润，压缩性较高。第五层淤泥和第四层淤泥相比较薄。

3 地基处理方案选择

在进行围堤工程时，由于最上方的淤泥是短时间以来堆砌的淤泥，厚度相对来说比较薄。这一层的淤泥不稳固，对围堤工程的施工增加了一定的难度。在加载技术中不容易进行控制，容易在施工的过程中造成失稳现象，在这一技术手段中，要求比较高施工难度大。对此，这就需要针对考察的具体数据进行专家分析，并针对该情况采取相对应的措施以达到想要的效果。

3.1 处理方案的影响因素

在围海造地工程中，需要设定具体的方案进行施工。

3.1.1 工程安全。在这个工程中，最重要也是最难的一项工程就是建造围海大堤，具有防潮的作用，在设计具体的方案时，应该全面的进行考察，看设计的方案的可实施性是否比较高，还要考虑到设计的措施是否对大堤造成威胁，如果不利于大堤，那么这项设计方案就应该被否决。

3.1.2 处理效果。建筑大堤的过程就是需要在海滩上建筑比较高的大土坝，土坝的高度是由工程的总体要求所决定的，这就对土层的要求比较高，因为大土坝的承受能力应该比较高。在地基中，其土层叠加在一起所产生的挤压力非常大，压缩的厚度比较大，且其土层之间的衰减比较缓慢。运用塑料排水板及其加载技术，对其處于在浅层的地基要进行强压，使得其具有稳固性，增加大堤的安全。但是浅层的地基对于整个地基加固中发挥的作用相对较少，因此，在制定设计方案时，要考虑到整个的大堤加固，使其最终达到想要的效果。

3.1.3 时间。水利工程在时间上的安排比较紧张，因为潮汛是不容控制的，在潮汛来之前要建筑一个稳固的大堤是不容易的，因此，在处理大堤的时间上刻不容缓。

3.1.4 造价。造价是一个工程的核心，是需要关注的问题，一个工程除去在时间、安全等方面要具有合理的安排，在工程造价方面也应该进行合理的处理，塑料排水板及其加载技术本身成本低，使得其工程在减少造价的情况下保证工程的安全以及在有效的时间内完成需要完成的工作。

3.2 地基处理技术（方案）

在围海造田的工程中，最重要的就是软土来打造地基，这样在整个工程中都具有较大的难度，当下对软土地基的处理方式主要有以下几个方面，就进行分析。

3.2.1 换填。软土在进行建筑堤坝的施工中具有一定的危险性，其土壤本质就具有松软性，稳定性不高，在此基础上我们不能使用这种饱和度不高的土壤，在后期工程中不具有安全性。这就需要把软土进行换填工作，这就需要大量的人力物力进行劳作。工期大难度也大，所费成本较高，用软土对土性较好的土质进行换填。

3.2.2 加固。加固这一过程是必不可少的，这样有利于工程的安全，时效性较强。通过外力的方式像打桩、注浆等方式进行不断的打压，以达到加固的目的。能够有效的提高工程的承载力，提高工程的持久性。但是对于这个工程来看，注浆或者运用水泥土进行搅拌的方法适用于浅层地基，打桩这种方法对深层地基有效，但是打桩比较费时费力，且投资巨大，有利有弊，这就需要根据不同的地基合理安排加固的处理方式。

3.2.3 增加土方。在水利工程建筑地基的主要手段是增加土方，这也是最常见的手段，运用起来也是比较方便的。主要步骤是通过对堤坝的面积不断的加宽，在堤坝与促淤坝之间的接触面积上设置镇压层，能够使其连接更加稳固，增强其连接性。这种方法虽然实用，但是使用的范围不广泛，只适应于浅层淤泥层，不能保障厚的淤泥层的稳定性，对大堤的整个稳定性具有隐患性。

3.2.4 排水固结。运用塑料排水板这个工具进行压缩，使得缩短软弱土层的排水途径，这样使得水不能流动容易加快固结的速度，能够最大程度的避免沉降。在施工的过程中，这个工具具有质量保障，成本较低，能够有效的保证地基的稳定性，减少工程的造价。在施工完成后，需要把大堤进行分级加载，没有必要进行卸载施工，提升了工作效率，环保经济。

4 施工技术措施及效果

4.1 超载预压结合塑料排水板设计

运用塑料排水板设计对地基的处理方法包括排水和预压两个具体方法，在施工中首先要确定排水板的长度，排水板的长度的精确是为了使排水板范围内软土在施工期间加速固结，进行预压能够减少工后沉降量，使得地基坚固。

4.2 施工要点及技术措施

首先在原来的沙滩上填充一层厚砂，这样在一定程度上能够保证透水效果的增加。其次，在厚砂的上方铺一层厚厚的充泥管袋，这一层的作用也是作为透水层来设置的，另外还有作为排水板的作用。第三个步骤是把土层深处的空隙中的水进行排除。第四个步骤是铺一层具有增强力度的土工格栅。然后在最上面一层铺上厚厚的充泥管袋，这样能够增强大堤的稳固性，在施工的过程中，各个环节要有条不紊。

4.3 实施效果

在施工的过程中在完成每一个步骤的时候都要进行严格的监控，避免后期倒塌。在塑料排水板施工完成以后也要进行控制工作，一直持续到大堤土方完成以后才可以完成工作，要保证工程没有出现堤坝的堤身发生滑坡现象，要时刻进行监控，并设置专门的监测人员。这样有利于大堤不发生滑堤，最大限度的降低沉降速度。如果在吹填工作完成后出现沉降现象，而且沉降的速度比较快，这就说明土体的固结排水的效果比较好，而且整个堤面比较平稳。

5 结束语

在整个工程中，塑料排水板以及土方加载技术都比较适合，能够保证围海造田的稳定性，提高了工程的质量。

参考文献：

[1]陈飔铭.围海工程的要点因素分析[J].中国水运（下半月），2010（06）.

[2]卢桂营，张磊.围海工程对水沙环境的影响[J].小水电，2013（04）.

4.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇四

转基因技术在植物修复重金属污染土壤研究中的新进展

综述了植物修复的相关机制及其进展和发展方向.随着一些功能基因的.鉴定和分离,利用转基因技术提高植物对重金属的积累能力已取得了一些进展,开拓了植物修复的新领域.

作 者：刘晓峰 王海鸥 弓爱君 钟广蓉 张淑贞 LIU Xiao-feng WANG Hai-ou GONG Ai-jun ZHONG Guang-rong ZHANG Shu-zheng  作者单位：刘晓峰,王海鸥,弓爱君,钟广蓉,LIU Xiao-feng,WANG Hai-ou,GONG Ai-jun,ZHONG Guang-rong(北京科技大学应用科学学院生物系,北京,100083)

张淑贞,ZHANG Shu-zheng(中国科学院生态环境研究中心,北京,100085)

刊 名：环境监测管理与技术  ISTIC PKU英文刊名：THE ADMINISTRATION AND TECHNIQUE OF ENVIRONMENTAL MONITORING 年，卷(期)： 18(6) 分类号：X53 关键词：植物修复   转基因技术   重金属   污染土壤  

5.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇五

环境工程专业2班

第五学习小组

姓名：洪涛

学号：1224218 研讨方向：表面吸附剂在水处理当中的应用

本人承担的具体学习研讨主题：天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用

天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用

摘要：当前水体污染问题日趋严重, 寻求高效、环保, 且成本低廉的水处理剂一直以来是水处理技术研究中的重要方向之一。常用的吸附剂为活性炭,尽管活性炭有很好的吸附效果但由于其价格昂贵,再生困难, 因此,探索有效的农作物秸秆的资源化利用途径有着十分重要的意义。引言：

活性炭是目前应用最广的吸附剂，但活性炭相对较高的价格、高的操作费用和再生所产生的问题阻碍了这项技术的大规模应用。活性炭价格高，且质量越好价格就越高，使用后用溶液再生会产生小体积的二次污染液，而高温再生将导致活性炭及其吸附能力的损失。所以，越来越需要寻找地产的、可更新的低成本材料作为吸附剂用于污染的治理。一些廉价的植物材料已被直接用做废水的吸附剂，这些材料包括：苹果渣、麦草、橘子皮、香蕉皮、玉米轴穗、玉米茎杆、稻壳、大麦壳、碎木片、棕榈果枝、锯屑、树皮、树叶、椰壳纤维、香蕉木髓、蔗渣木髓、水生植物等。但是在我国，尚没有大规模使用低值植物材料作为吸附剂的研究报道。本文选取花生壳、椰子、天然植物材料的代表，就其在国废水处理中的应用进行综述。1 椰子为基础的生物吸附剂用于水处理

1.1椰子为基础的生物吸附剂从水中移除金属

使用示踪剂和其他技术研究了Cr3+离子吸附到椰壳的过程[3]：100 mg 椰壳，30 min 时可得到最大吸附量，吸附了约91 %的Cr3+离子。最大的Langmui吸附容量达到18.25 μmol/g。二价金属离子（Ba、Co、Pb、Ni）和硫酸盐加入到水溶液中可使吸附增加，而硼酸盐、碳酸盐和草酸根离子的存在会使显著降低。Mohan 等研究者[4]从椰子壳纤维中制备了低成本的活性炭，用于除水或废水中的Cr3+。把这种低成本的活性炭与市售的活性炭纤维布做比较，25C 下它们对Cr3+的最大吸附能力分别为12.2 和39.56 mg/g，并且随着温度的增 1南京大学化学化工学院教育部介观化学重点实验室高分子科学与工程系, 南京 210093 加吸附力增大。与Cr3+相比，人们把更多的精力放在Cr6+上。Selvi 等研究2报道了使用椰子树锯屑活性炭用于移除水溶液中的Cr6+，发现Cr6+的吸附与pH 有关，而酸性pH 范围是去除Cr6+最理想条件。

1.2椰子为基础的生物吸附剂从水中移除染料

等作者报道了把椰子树锯末转换成活性炭用于印染行业废水的处理。脱色在60内到平衡。颜色、化学需氧量、生物需氧量、总固体含量和总硬度的最大去除率分别为100、56、35、60 和36 %。pH 对颜色的去除似乎没有影响。Namasivayam 等研究者使用椰壳作为吸附剂除去酸性染料（酸性紫和酸性亮蓝）和碱性染料（罗丹明B 和亚甲基蓝）。椰壳对酸性紫、酸性亮蓝和罗丹明B 的吸附容量分别为1.65、16.67 和203.25 mg/g。过量OH-离子与染料阴离子竞争吸附位点使得酸性紫和酸性亮蓝在碱性pH 范围内显示出低的吸附能力；而亚甲基蓝显示出相反的趋势，亚甲基蓝在强酸性pH 范围内显示出低吸附能力，这个现象归因于过量H+离子与染料阳离子竞争吸附位点。1.3椰子为基础的生物吸附剂从水中去除放射性元素

一种由椰纤维（CP）制备的新型吸附剂可用于移除水中的放射性元素U6+。该吸附剂（PGCPCOOH）在链末端带有羧酸官能团。使用过二硫酸钾和硫代硫酸钠作为氧化还原剂，甲叉双丙烯酰胺为交联剂，把聚甲基丙烯酸羟乙酯接到CP 上，可制得该吸附剂，其在pH 为4.0~6.0 范围内达到最大吸附量。对U6+的最大吸附量为109.6 mg/g。其吸附遵循假一级动力学模型，是放热反应，并且随着离子强度的增加U6+吸附量降低。被吸附剂吸附的U6+可用0.1M 的HCl 有效脱附（脱附率约为96.2±3.3 %），因此该吸附剂可循环使用（至少可循环使用四次），并且没有明显的容量损失。Kadirvelu32 秸秆材料为基础的生物吸附剂用于水处理

2.1秸秆改性材料处理染料污水

染料物质广泛应用于纺织、造纸、橡胶、塑料等行业。大多数国家都立法对染料污水的排放进行严格控制。对染料物质的主要处理办法有吸附、氧化-臭氧化作用、絮凝、离子交换等。其中活性炭对染料的吸附效果很好, 但价格昂贵且再生能力低, 很难回收再利用, 所以其应用受到一定局限。而利用改性天然植物所得到的高分子材料吸附剂却具有吸附能力强、成本低廉且环境友好等优势。Robinson4 等分别以苹果渣与稻草秸秆作为吸附剂材料, 将其应用于处理染料污水, 分别考察了两种吸附剂对含5 种纺织染料混合溶液的处理能力。并就染料混合溶液起始浓度、吸附剂用量以及吸附剂颗粒大小等外界因素对其吸附性能的影响进行了系统研究。实验结果表明:秸秆和苹果渣对初始浓度为200mg/ L 的染料溶液吸附去除率分别达到了80 %和96 %。另外, 吸附剂材料颗粒粒径越小, 吸附能力越强。此外, 有趣的是稻草秸秆等温吸附行为分别经

5Langmuir 和Freundlich 模型拟合后, 得到的等温吸附常数为负值, 说明Langmuir 和Freundlich模型均不能很好地描述秸秆材料的吸附行为;而上述两种模型对苹果渣的等温吸附描述结果却十分合理。

2申柠，魏用宁，杨顺生．汽车磷化废水的处理工艺研究[J] ．环境科学与管理，2007,32(9):115-117.345 Kadirvelu K., Palanival M., Kalpana R., Rajeswari S., Bioresour Technol 2000;74:263.Robins on T , Ch and ran B , Nigam P.Wat er Res , 2002 , 36(11):2824 ～ 2830.Bat zias F , Sidiras D, Sch roeder E , Weber C.Chem Engn J , 2009 , 148(2 ～ 3):459～ 472.2.2秸秆改性材料处理含重金属离子污水

除了对染料物质的去除, 秸秆改性材料还可应用于对重金属离子的脱除。近年来, 由于工业飞速发展, 含重金属离子污水逐年增多, 对重金属离子的脱除十分重要。针对重金属离子的处理方法主要有吸附、过滤、电解、离子交换等手段, 其中吸附作用是处理重金属离子最为有效的方法之一。从吸附机理看,吸附大多可分为络合吸附, 螯合吸附和物理吸附等。而秸秆改性材料中天然高分子分子链上含有大量活性基团, 可与重金属离子发生络合以及螯合作用;并且还可通过离子交换作用, 达到最终去除重金属离子的目的。2.3秸秆改性材料处理其它污水

秸秆改性材料除了应用于含染料物质以及含重金属离子水体的净化处理外, 还可用来处理其它污水, 如:含油性物质污水、市政污水、制革污水以及含高浓度硝酸盐污水等。

总结

使用椰子和秸秆材料为基础的生物吸附剂可用以去除水和废水中的各种污染物，并表现出优良的特性，比如对许多污染物有出色的吸附能力而且这些吸附材料低成本、无毒、有好的生物相容性。秸秆材料来源广泛, 并且是一种可再生能源, 但就其目前应用水平看, 还处于一个较低层次, 大多秸秆材料还没有有效地充分地利用起来, 这不仅是一种资源浪费, 还造成环境污染。通过适当改性, 将其应用于污水处理中无疑是一种以废治废的好方法。综上所述, 秸秆材料以及椰子在污水处理中已显示出良好的应用前景。在通过化学改性方法研制不同秸秆改性水处理剂中, 如离子交换树脂、絮凝剂以及高效吸附剂等,针对不同污染物质, 从材料分子结构角度出发, 有针对性地对秸秆材料进行修饰, 嫁接有效功能基团, 进一步提高其污水处理能力, 是未来改性秸秆水处理剂研发的重要方向之一。

资 料 清 单

环境工程专业2班

第五学习小组

姓名：洪涛

学号：1224218 研讨方向：表面吸附剂在水处理当中的应用

本人承担的具体学习研讨主题：天然植物材料作为吸附剂在污水处理中的应用 参考文献 【1】李海江.阚晓伟.姜子闻.张文轩.严涵.杨琥.程镕时；秸秆材料的改性及其在水处理中的应用研究；华南理工大学材料学院高分子所；广州（510640)【2】来伟良；椰子为基础的生物吸附剂在水处理中应用的研究进展；煤科集团杭州环保研究院；浙江杭州311201 【3】龚仁敏；天然植物材料作为吸附剂去除水溶液中离子型染料及吸附机理的研究；[学位论文]南京；南京大学；2014.5.【4】马静；天然植物材料作为吸附剂处理低浓度重金属废水的研究（第三章）；[学位论文]长沙；湖南大学；2007

6.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇六

学 院：资源环境学院 班 级：09级环工一班 姓 名： 聂 坚 学 号：200940408114 课程设计题目： 水体中生态修复技术的应用 课程名称： 课程论文 评阅成绩： 评阅意见：

成绩评定教师签名： 日期： 2011年12月4日

水体中生态修复技术的应用

聂坚

200940408114

2009级环工1班

【摘要】:生态修复技术是一项正在不断得到研究和发展的新技术,具有广阔的前景。本文简要介绍目前主要的几种生态修复技术的概念,原理及其在水体污染治理中的应用。

关键词:生态修复，水体污染治理

前 言： 目前我国水生态系统受损严重，超过6O％的河流、湖泊和湿地生态系统的结构和功能遭到不同程度的破坏。随着水生态修复理论的不断完善和深入。近年来生态修复技术在水体污染治理这个方面发展较快。水体污染的生态修复技术是生态工程技术的一个分支，其基本含义是根据水生生态学及恢复生态学基本原理，对受损的水生态系统的结构进行修复，促进良性的生态演替。达到恢复受损生态系统生态完整性的一种技术措施。根据水生态系统所受胁迫的主要类型。水生态修复技术大体可划分为两类, 第一类是利用生物生态方法治理和修复受污染水体的技术。第二类是与生态友好的水利工程技术。这两类水生态修复技术目前在我国都有应用。并且已产生了较好的经济社会和环境效益。也为新时期水利科技发展奠定了基础[1][2][3]。

1.生态修复的概念

1.1生态修复（Ecological Remediation）：

所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林，让动物回到原来的生活环境中。这样，生态系统得到了更好的恢复，称为“生态修复”。

2．污染水体中生态修复的方法

2.1河流水体污染治理 在河流存在的生物包括浮游生物、底栖动物、附着植物、巨型植物。污染河流的生态修复就是充分利用河流中的这些生物和河流的理化特征如流速、溶解氧等来恢复河流生态[4] 这些方法有:(1)河道补水技术。通过抽水贮存措施，或者由水工构筑物合理运行来加大枯水流量，增加河流的稀释能力，从生态工程的角度，则应在流域内种草植树，增加地下水的涵养量。贮水工程应优先考虑地下工程，以减少水分蒸发损失。

(2)人工增氧。增氧是近年来污染河流中一种应急方法，尤其对城市水环境的整治起到了一定的作用。从生态工程学的角度，应当充分利用天然水坝的跌水、水闸泻流等人工水上娱乐设施进行增氧。河流水域应设计以人工增氧为主的梯级复氧来改善水环境质量，对滞流区域可采取人工曝气的方法进行，如可用曝气机进行曝气[5]。

(3)修建净水湖。把天然河道功能进行专门的限定，设置一些专门用来承纳污水的河道和一些人工净化湖，对承污河道和人工净化湖则采用以稳定塘为基础的逐极净化技术进行水质恢复。

(4)生态工程技术。恢复河岸植被，利用芦苇等水生植物提高水域进化能力，恢复河道天然湿地。利用生物膜自净原理在河道内铺设一些卵石，进而改变水环境生态链结构的单一性。

(5)底泥疏浚。将水体中的污染底泥直接从河道取出，进而解决内原释放而造成的二次污染。将取出污泥进行浓缩，然后施用于农田作肥料，改善土质[6]。.2 湖泊水库污染治理

湖泊水库有一定的环境容量，对外界的污染缓冲作用很强。其水动力学过程决定着水体内部各种物质和能量的输移转化过程，在很大程度上影响着湖泊水库的水质变化过程。

(1)利用浮床陆生植物治理富营养化水域。浮游陆生植物采用生物调控法，利用水上植物技术，在以富营养化为主体的污染水域水面种植植物、蔬菜、花卉或绿色植物等各种适宜的陆生植物，通过植物根系的吸收和吸附作用，富集N、P等元素，降解、富集其他有害有毒物质，并以收获植物的形式将其搬离水体[7]。

(2)建立环湖湿地保护带

构建滨岸渔带水生植被工程包括两大部份：一是湖岸湿地保护带工程，二是滨岸带高等水生植物恢复和控制工程。湿地和水生高等植物能起物理阻制作用，削浪，促使沉积，降低沉积物再悬浮，大量吸收水体和沉积物中的营养盐，改变水生网络结构同时又有资源利用价值[8]。

(3)底泥生态疏浚。湖泊底泥是水生态系统的重要组成部份，是湖泊营养物质循环的中心环节，也是水土界面物质积极交换带。生态疏浚目的在于清除高营养盐的表层沉积物质，在对底泥进行疏浚时，采用特殊技术和装置密闭以及抽吸是关键，以免扰动底泥，降低疏浚效果。

(4)生物操纵法：生物操纵的对象主要集中于鱼类，特别是浮游生物食性的鱼类，即通过去除食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体型增大，从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低浮游植物的数量，具体方法为：（1）投放鱼食性鱼类间接控藻；（2）人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻，解决水体富营养化的问题[9]。

2.3 地下水污染治理

地下水污染有有机污染和无机污染，无机污染主要由一些重金属引起，有机污染主要来自一些化工生产。污染物在土壤中可能以4种不同的形式存在：自由状态、土壤空隙中的蒸汽状态，溶于孔隙水中和吸附于土壤颗粒表面。4种形式之间存在着互相转换和平衡关系[10][11]。

(1)气提技术，利用真空泵和井，在受污染区域诱导产生气流，对其进行相的转变，将有机污染物汽化，提到地面，再进行处理。利用气提技术的前提条件是土壤中污染物质具有挥发性，伴随着气体在土壤中的流动，污染物被抽提出来[12][13]。

(2)空气吹脱技术，是在一定的压力条件下，将压缩空气注人受污染的区域，将溶解在地下水中的挥发性化合物，吸附在土壤颗粒表面上的化合物，以及阻塞 在土壤空隙中的化合物驱赶出来[14]。

(3)生物修复技术，是利用微生物降解地下水中污染物，将其最终矿化。生物修复技术分地面生物处理和原位生物修复。地面生物处理是把受污染的土壤挖出来在地面进行处理，原位生物处理是在基本不破坏土壤和地下水自然环境的条件下，原地进行处理。该技术不足之处在于过程缓慢。

(4)植物修复技术，是利用植物的根系，通过植物的生长将污染物进行转化。对于无机污染物例如重金属，植物通过吸收把污染物转化为植物自身的组成，然后通过收割植物将污染物去除。对于有机污染物植物可以通过吸收将其转化为自身组成，也可以通过植物的根系进行降解[15]。

3.总 结：

以上介绍了在不同的受污染水体中几种常用的生态修复技术，并对其原理和应用进行了简要的描述。对受污染的水体进行生态修复已经是经济发展及环境建设的迫切需要

4.参考文献: [1] 郑天柱．污染河道的生态恢复机理研究[J]．环境科学动态,2002，3． [2] 董哲仁.受污染水体的生物—生态修复技术[J].水利水电技术,2002, 2.[3] 陈荷生.太湖生态修复治理工程[J].长江流域资源与环境,2001, 3.[4] 张锡辉.水环境修复工程学原理与应用[M].北京：化学工业出版社,2002.[5] 许春华,周琪,宋乐平;人工湿地在农业面源污染控制方面的应用[J];重庆环境科学;2001年03期

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[10] 安贞煜;洞庭湖生态系统健康评价及其生态修复[D];湖南大学;2007年

[11] 旋莹;湿地生态系统处理废水的研究[J];农业环境科学学报;1987年02期

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[13] 黄禹忠,何红梅,诸林;原油稳定装置污染源分析与控制[J];化学工程师;2002年06期 [14] 傅菁菁, 汪;吹脱法及其工程应用[J];建设科技;2002年08期

7.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇七

随着对DNA甲基化研究的不断深入,各种各样的技术被应用于甲基化分析,大体分为基因组整体水平的甲基化、特定DNA片段特异性位点的甲基化检测两大类。早期的DNA甲基化分析技术,主要包括高效液相色谱(HPLC)、SssⅠ甲基转移酶法、免疫学抗体技术等,其主要特征是只能分析基因组DNA甲基化5-甲基胞嘧啶的整体水平。20世纪90年代以来,DNA甲基化分析方法发展迅速,基于限制性内切酶和重亚硫酸盐处理的分析技术如DNA甲基化敏感限制性内切酶印迹法(methylation-sensitive restriction endonucleases Southern blot,MS-RE-Southern)、甲基化特异性PCR(methylation specific PCR, MS-PCR)、甲基化敏感性斑点分析(methylation-sensitive dot blot assay,MS-DBA)等由于可以检测DNA片段特异性位点甲基化而受到广泛关注。但由于以上方法实验操作较为烦琐、引物设计耗时费力,要预先知道待测DNA的序列,这在一定程度上阻碍了上述技术在植物研究中的广泛使用。

DNA甲基化敏感扩增多态性(methylation-sensitive amplified polymorphism,MSAP)是一种基于选择性PCR的新技术,结合了扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)的优点,能够有效检测出样品DNA中大量的甲基化位点,多态性高,并且引物设计简单,无需预先知道所分析DNA的序列,即可对全基因组范围内胞嘧啶甲基化程度进行分析又能检测DNA片段特异性位点甲基化状态。该技术首次成功应用于检测真菌基因组DNA甲基化[4],现已成为检测植物基因组DNA甲基化水平和模式的重要方法[5,6,7],在植物表观遗传学研究中有良好的应用前景。本文就MSAP技术的原理、实验操作及其在植物遗传学研究中的应用进行简要介绍,为MSAP技术在植物遗传学研究中的应用提供理论参考。

1 MSAP技术的原理和方法

1.1 MSAP技术的原理

MSAP是在AFLP技术的基础上,用识别5′-CCGG序列的限制性内切酶HpaⅡ和MspⅠ代替AFLP技术中识别4碱基的内切酶MseⅠ建立起来的新技术。其基本原理是:采用HpaⅡ和MspⅠ,分别与识别6碱基的EcoRⅠ配对组合对基因组进行酶切,然后再加上相应的限制性内切酶的接头,利用接头序列设计引物,对5′-CCGG位点甲基化进行特异性扩增。尽管HpaⅡ和MspⅠ都能识别相同的位点,但两者对DNA甲基化敏感程度存在很大的不同。根据HpaⅡ和MspⅠ对基因组DNA甲基化敏感性不同,相同序列可以扩增出不同的谱带,可以检测出其总甲基化水平以及有效区分出基因组DNA的全甲基化(双链甲基化)和半甲基化(单链甲基化)等甲基化状态。

1.2 MSAP技术的实验操作

与AFLP技术相似,MSAP也主要包括DNA提取、DNA模板的制备、PCR扩增、电泳检测等步骤。

1.2.1 DNA的提取

用于MSAP分析的DNA样品可采用常规方法如CTAB和SDS法提取。在DNA提取过程中要注意避免核酸酶以及各类失活物质的污染,为保证所提取的DNA质量,防止其他杂质影响PCR反应,最好对DNA进行纯化。

1.2.2 模板DNA的制备

分别用EcoRⅠ/HpaⅡ和EcoRⅠ/MspⅠ内切酶组合对提取的DNA样品进行双酶切,在用限制性内切酶酶解时,一定要彻底,酶切反应通常以37℃保温6h来完成。DNA酶切完成后,经加热后使限制性内切酶失活,并在酶切片段的两端分别加上与EcoRⅠ和HpaⅡ-MspⅠ酶切位点互补的双链DNA接头。

1.2.3 PCR反应

PCR扩增分两步进行,首先以DNA酶切片段为模板,以选择性单链寡核苷酸作为引物进行预扩增,预扩增的目的在于减少选择性碱基的错配,为选择性扩增提供更多的模板,同时起着纯化模板的作用。预扩增完成后,将预扩增PCR产物稀释后,以此为模板进行选择性PCR扩增。选择性扩增与预扩增的主要区别在于PCR程序中选择复性温度的不同,一般选择PCR起始复性温度在65℃,比预扩增程序复性温度高10℃左右,以后复性温度每个循环下降0.7℃,一直下降至复性效果最佳温度,完成其余的PCR循环。

1.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳及统计分析

选择性PCR扩增产物需要经过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离、银染后进行谱带的观察与统计分析。对EcoRⅠ/HpaⅡ和EcoRⅠ/MspⅠ泳道的带纹进行统计分析,每一条带代表一个酶切识别位点,根据条带的有无记作1/0。EcoRⅠ/HpaⅡ和EcoRⅠ/MspⅠ扩增产物中共有条带,说明该位点未发生甲基化。如果在EcoRⅠ/HpaⅡ酶切扩增产物中有带,而在EcoRⅠ/MspⅠ酶切扩增产物中没有出现带,则说明该位点发生了单链外侧的胞嘧啶甲基化,即半甲基化。如果EcoRⅠ/HpaⅡ酶切扩增产物中无带,而在EcoRⅠ/MspⅠ酶切扩增产物中有带,则说明该位点发生了双链位点的内侧胞嘧啶甲基化,即全甲基化,从而有效区分基因组DNA甲基化状态。

2 MSAP技术的应用

2.1 种质资源鉴定

种质资源的鉴定和保存是品种改良、资源利用的前提和基础,植物种质资源的鉴定在提供多样化亲本、扩大品种遗传基础及合理利用种质资源等方面都具有十分重要的作用。近年来,MSAP技术的发展和应用为种质资源鉴定和保存的深入开展提供了有力的技术手段。

2.1.1 无性系品种、变种种质鉴定

作物不同品种、变种的区分和鉴定是育种研究中的一个重要环节。对于有些营养繁殖植物的品种、变种、无性系等,不同品种或者品系之间基因组DNA变异差异很小,应用DNA遗传标记很难对这些遗传相似性高的品种进行鉴定,而MSAP技术则可以检测出其表观遗传特性的差异从而对这些品种或品系加以有效区分,对于品种、品系及无性系等种质资源的评估以及品种的选育都有重要意义。

洪柳等[8]应用MSAP技术对脐橙进行了基因组甲基化分析,发现品种之间的甲基化模式存在很大差异,扩增结果呈现出明显的品种特异性,24份脐橙品种叶片基因组中CCGG序列上检测到有4.7%~15%的DNA甲基化发生,发生单链DNA外部胞嘧啶甲基化或是内外胞嘧啶都甲基化现象多,在639条带中43条为甲基化多态性带,平均甲基化多态性比率达到6.7%,利用品种间DNA甲基化模式的差异用10对引物对12个脐橙品种进行了鉴定,为脐橙的遗传育种和种质鉴定等提供了理论依据。Noyer J L等[9]应用SSR、AFLP、MSAP等技术对30个香蕉品种的遗传分析研究中发现,尽管品种之间的表型差异极大,但SSR和AFLP分析技术均检测出品种之间基因组变异很小,难以有效鉴别品种差异,表明品种之间极高的遗传相似性与其单种子起源和营养繁殖方式有关。而应用MSAP分析可以检测出极高的多态性片段,并根据品种之间的DNA甲基化模式的不同有效区分出30个品种之间的差异, 表明MSAP技术可以比SSR、ISSR、AFLP等技术更多检测出基因组中的多态性位点,在种质资源鉴定方面显示出更高的优越性。

2.1.2 离体培养材料的鉴定

离体培养是保存植物种质资源的一种重要途径,在植物品种改良、快速繁殖、基因工程育种等各个方面发挥着重要作用,但在植物组织和细胞的培养过程中会因体细胞变异导致优良性状的丢失,严重影响其利用价值,因此对组织培养保存材料的鉴定显得尤为重要。

体细胞变异与其表观遗传的改变特别是DNA甲基化密切相关,对离体培养材料的DNA甲基化MSAP分析,有助于对离体培养材料的种质资源遗传稳定性进行评估,为离体材料的繁殖及保存提供依据。目前该技术已在豌豆[10]、竹子[11]、高粱[12]、大麦[13]等许多植物离体培养材料种质鉴定中成功应用。Guo W L等[14]在对党参愈伤组织再生植株的MSAP分析中表明MSAP技术可检测出很高的多态性,其揭示出的表观遗传变异水平与RAPD、ISSR分析的遗传变异具有很高的一致性,对37条MSAP特异性片段分离测序的结果显示,其中5条与已知功能基因具有高度的同源性,表明离体材料的DNA甲基化与其遗传变异之间存在内在的联系。Joyce S M等[15]应用MSAP技术研究4种离体方法培养马铃薯材料DNA甲基化的结果表明不同离体培养材料DNA甲基化模式存在很大差异,而且叶片形态特性与DNA甲基化程度密切相关,并对4种离体方法进行了评估,表明MSAP技术能够对离体材料培养和保存的遗传稳定性进行准确鉴定。

2.2 植物品种的改良

2.2.1 辅助筛选抗性基因

DNA甲基化在稳定基因组功能以及生物防御中发挥着重要作用,在盐、重金属、干旱、低温胁迫、病原物侵染等逆境条件下植物基因组DNA甲基化的程度和状态都会发生改变。Sha A H等[16]在利用不同生长时期抗病水稻品种对细菌病害抗性的不同的特点,运用MSAP技术研究对苗期和成株的DNA甲基化进行了研究,结果显示总共检测到的380个位点中45个位点在苗期和成株的DNA甲基化存在差异,对差异片段测序分析发现6个MSAP片段与已知功能基因具有高度的同源性,表明DNA甲基化在植物抵御逆境中发挥着重要作用。由于MSAP片段既可以来源于非编码区,也可以来源于编码区,而对基因甲基化修饰的变化,往往会使基因的表达水平发生改变。因此,MSAP可用来分离差异甲基化基因的辅助手段。华扬[17]等利用MSAP技术分析低温胁迫下水稻基因组DNA甲基化发现,其甲基化程度和状态均有很大改变,一些CCGG位点发生了重新甲基化和去甲基化,并分离和定位了与水稻cDNA同源的冷胁迫下甲基化差异片段CIDM7,结合Northern杂交证明CIDM7在冷胁迫后增量表达,初步确定为一个具有编码具F-box蛋白的功能基因,为进一步研究低温胁迫下的基因功能奠定了基础。

2.2.2 杂种优势预测及利用

杂种优势现象在生物界广泛存在并早为人们所认识,而且在利用杂种优势的同时,对其产生机理的研究也一直未间断过。MSAP的应用弥补了在预测、利用杂种优势的不足,对揭示杂交优势的形成机理有重要意义。Xiong L Z[18]等首次用MSAP研究了亲本与杂种一代的DNA甲基化差异对水稻杂种优势的影响,结果表明尽管总体甲基化程度与杂种优势无关,但不同位点处甲基化减弱时,有的对杂种优势表现为正效应,有的为负效应,特异位点上的甲基化的改变对杂种优势有显著效应,证明MSAP技术是预测杂种优势的一种有效工具。鉴于DNA甲基化在调节植物杂交优势中的重要作用,在进行此方面的研究时MSAP技术被国内外许多学者所采用。Zhao X X等[19]采用MSAP方法对玉米杂交种及其亲本进行DNA甲基化发现,MSAP条带呈现出遗传和变异,大部分亲本的表观遗传性状遗传到杂种后代,仅有小部分的杂交后代的DNA甲基化模式与其相应的亲本比较发生了不同程度的改变与调整,经序列分析表明杂种基因组杂合性与基因组DNA甲基化模式与某些基因和EST序列有关,DNA甲基化在调节后代杂种优势中可能发挥着极其重要的作用。

2.3 种群遗传结构分析及植物进化研究

2.3.1 种群遗传结构分析

遗传变异是种群遗传结构特性的重要组成部分,是生态系统多样性和物种多样性的核心与基础,也是物种的适应性的体现,对于种群遗传结构的研究有助了解物种对环境的适应性、生存力以及进化潜力。长期以来,基于形态特征和DNA分子标记在研究植物种群遗传结构时往往有极大的差异,成为困扰种群遗传学研究的突出问题。越来越多的研究证据表明,表观遗传特性在植物物种对环境的适应中发挥着重要作用,可能比中性DNA标记揭示的序列差异更能反映出物种的适应能力,MSAP技术使进一步深入研究表观遗传在适应环境中的作用成为可能。Wang Y M等[20]研究了9个水稻品种的表观遗传多态性,应用MSAP检测RAPD和ISSR片段的DNA甲基化表明9个品种存在很高的甲基化多态性,并且DNA甲基化模式具有很强的品种特异性,为应用MSAP技术从表观遗传角度分析植物种群遗传结构提供了依据。Ketey A L等[21]用MSAP分析了棉花基因组DNA甲基化,研究材料包括20个不同地理分布的陆地棉品种(Gossypium hirsutum)和2个海岛棉品种(Gossypium barbadense),发现MSAP可以在种群内和种群间产生丰富的多态性位点,聚类分析表明与RFLP揭示的品种之间的遗传联系存在一致性,与地理分布有明显的相关性,说明 MSAP产生的多态性可以反映出其遗传结构,是区分地区分布种下分类群的关系的一种有效方法。

2.3.2 植物进化研究

杂交和基因渐渗在植物物种形成与进化中起着非常重要的作用,许多研究表明杂交和多倍化过程中的基因调控与DNA甲基化密相关[22,23]。由于物种杂交和多倍化在历史进程中都是相对快速的事件,对人工合成的异源多倍体的DNA甲基化研究有助于揭示植物物种杂交和多倍化的表观遗传调控机理。Madlung A[24]等用MSAP技术对由四倍体Arabidopsis(4x=2n=20)和Cardaminopsis arenosa(4x=2n=32)作为亲本合成的异源多倍体A. suecica DNA甲基化研究发现,新合成多倍体DNA发生甲基化的频率远远大于其亲本,通过抑制DNA甲基化导致了其表型改变,说明基因组DNA甲基化与表型密切相关,杂交及多倍化过程中DNA甲基化在调控基因表达与沉默方面起着重要作用。尽管如此,进化作为自然选择的结果,仅仅对人工合成多倍体还不足于从根本上揭示多倍体物种的起源和进化。最近Salmon A[25]研究了自然环境下杂交产生的异源多倍体入侵植物大米草及其亲本的基因组DNA甲基化,通过对自然种群中二倍体植物(2n=62)Spartina maritima、Spartina alterniflora(2n=62)、杂交种Spartina maritima×Spartina alterniflora(2n=62)以及杂交种染色体加倍后形成的异源多倍体Spartina anglica(2n=124)的基因组DNA甲基化的MSAP分析,结果表明30%的亲本基因组甲基化在杂种及形成的异源多倍体中发生改变,表明DNA甲基化的改变主要与杂交有关,其极强的表型可塑性可能是表观遗传调控的结果,初步揭示了DNA甲基化在植物物种形成和进化中的作用。

3 问题和前景展望

3.1 问题

虽然MSAP技术在植物遗传学许多研究领域得到广泛应用,为植物表观遗传研究提供了一种有效工具。但其不可能解决所有问题,也有着局限性的一面,在应用该技术时需引起注意。不足之处主要包括:

(1)基于HpaⅡ和MspⅠ酶的特性,对于mCmCGG和mCCGG都敏感,不能有效检测外胞嘧啶的甲基化,这是MSAP技术的最大局限所在。

(2)对于非CCGG位点的胞嘧啶甲基化如CNC位点胞嘧啶甲基化两者均不敏感而无法检测,在一定程度上低估了基因组DNA胞嘧啶甲基化水平。

(3)植物组织间存在DNA甲基化程度和模式的很大差异,即组织特异性强,而且不同生长发育时期,DNA甲基化模式也存在较大差异,因此不同生长发育时期对于不同组织的MSAP分析可能会出现不同的结果。

针对上述存在不足,可以通过结合其它DNA甲基化分析技术如基于CNG序列的限制性内切酶EcoRⅡ和AjnⅠ检测方法,同时在分析时注意保持实验材料的同质性,以提高MSAP技术检测的准确度。

3.2 前景展望

DNA甲基化参与了植物的许多生命过程,在调控基因表达、生长发育、生物防御等方面起着重要作用,对DNA甲基化的研究成为植物遗传学研究的一项重要内容。MSAP标记技术为植物表观遗传研究提供了一种新方法,随着分子生物技术的飞速发展,与其它分子生物学方法如DNA分子遗传标记、DNA重组技术、DNA微阵列等方法结合起来进行综合研究,在基因水平上揭示DNA甲基化调控基因表达机理,将会在利用杂种优势、消除转基因沉默、研究功能基因、改良植物表型性状、提高植物适应性等方面发挥重要作用。

摘要：DNA甲基化是表观遗传学的重要组成部分,在调节植物基因表达、生长发育和抵御逆境等方面起着重要作用。随着对DNA甲基化研究的不断深入,基于PCR检测DNA甲基化状态的技术DNA甲基化敏感扩增多态性(MSAP)由于其检测多态性高,操作简单等优点被广泛应用于植物种质资源鉴定、植物改良、种群遗传结构分析及植物进化研究等遗传学各个领域。该文综述了MSAP技术的原理、实验方法以及其在植物遗传学研究中的应用,并对其今后应用前景进行了展望。

8.快速成型技术在口腔修复中的应用 篇八

关键词：快速成型技术；口腔修复；重要因素；模型设计

中图分类号：R739.8 文献标识码：C 文章编号：1005-0515（2013）11-074-01

1、快速成型技术在口腔修复中的应用发展

快速成型技术诞生于上世纪80年代，快速成型技术在设计三维模型的过程中要运用计算机进行辅助制作，除此之外不再需要任何模型技工设备。其加工模型具的速度非常快，能良好满足对模型制作速度的要求，并且能够轻松制造出任何形状的模型，制造出的模型自身拥有极高的韧性，快速成型技术在工业领域中应用非常广泛。在对模型加工的过程中将原本非常复杂的三维模型简化，将其作为二维模型进行加工，这也是加工过程中不再需要其余加工设备和模具的原因。在加工之前首先要对加工物件进行数据采集，之后便根据采集的数据迅速建立起模型，之后再通过处理和叠加成型等环节完成模型的制造。快速成型技术在医学中的应用可以追朔到1990年，其在医学界的主要运用是模拟手术。随着快速成型技术的迅速发展，其制作出来的模型部件不在仅仅起到参考和研究的作用，而是能够在实际需要中直接对其进行使用，使患者正常的生理功能快速得到恢复。所以，现今在对快速成型技术的研究已经作为了医学领域中的重要研究项目，现今在口腔修复中应用快速成型技术已经越来越广泛，其中包括全瓷冠、局部可摘齿等，都应用到了快速成型技术。本文主要介绍了快速成型技术在口腔修复中的应用，展望了今后快速成型技术的应用。

2、口腔修复中应用的快速成型技术

2.1快速制作蜡型模型

蜡型制作是固定修复体中不可缺少的重要过程。现今，在可摘义齿树脂模型制作中已经普遍使用了快速成型技术。在通过深入研究之后，一些专家已经能够使用CAD将活动义齿中的树脂支架模型利用快速成型技术快速制造出来，外国专家已经能使用快速成型技术制作出金属托件。因此快速成型技术制作口腔义齿的可行性得到了良好的验证。

在铸造的过程中因为树脂在气化过程中存在不均匀的情况，导致制作的模型可能会在结构上存在部分缺陷。现今很多学者都在对蜡型快速成型制作进行深入研究，一些学者利用三维打印方法使蜡型能够快速成型，之后进一步制作钛金属金属冠。通过研究结果显示，利用快速成型技术制作的金属冠不仅能能够满足医学领域多模型的要求，自身还拥有非常光滑的表面，在临床修复中应用非常广泛。国外一些研究人员在制作将具有固定修复作用的蜡型时也采用快速成型技术进行制作，通过快速成型技术制定出的蜡型拥有极高的精确度，口腔修复对模型的精度要求通过快速成型技术得到了良好的满足。

相关文献中对快速成型技術在口腔修复中的应用记录较少，在口腔修复领域中还需要加大研究力度。现今，在许多医学研究中都成立了专门固定修复蜡型加工室，工作室中广泛利用了快速成型技术。但但实际制作技术中海体现出诸多的不足，其中包括蜡型温度的控制和成型速度等，还需要更深入的研究来促进快速成型技术不断发展。因此，现今应该重点对蜡型的成新特性进行深入研究，以此保证在今后临床口腔修复中发挥出更大的作用和价值。

2.2利用快速成型技术制作口腔修复体

现今很多研究者都将激光技术和快速成型技术结合起来，在加工金属模型的过程中烧结各种金属粉末，能够迅速制造出金属口腔修复体。

一些国外研究者在制作局部义齿金属托的过程中就将两种技术结起来，对金属粉末进行烧结，取得了良好的制作效果。体现出了快速成型技术在口腔修复中的重要作用。国内研究者利用快速成型技术和激光技术对钛粉进行烧结，制作出了实用的全口义齿钛基托，并且制作出的基托拥有良好的外观，体现出了速成型技术在口腔修复中的作用。虽然两者技术能够良好满足口腔修复对金属模型的需求，但还有一些列问题存在于成型精度中，在今后的深入研究过程中有待改进。

国内学者在运用快速成型技术制作镍铬合金底冠的过程中，对制作好的模型的轴面的重点以及肩台的边缘进行了仔细的测量，（81.50±14.52）?m、（46.50±15.22）?m、（56.55±10.02）?m为其间隙的测量数值，都满足小于临床120?m的基本要求，并对制作好的金属底冠进行精度评估，评估结果中显示制作的底冠精度符合医用的基本要求。

因此说明快速成型技术在口腔修复中具有良好的可行性，能够满足口腔修复对金属冠以及模型的精度的要求，先前口腔修复过程中的模型转移在运用了快速成型技术之后得到了简化。但也存在一些问题，例如在对金属底冠制作的过程中，选择金属粉末受到很大的制约，因此现今还应该在在成型材料的研究中继续深入。

3、结语

从快速成型技术提出至今已经历经了20年的发展，快速成型技术也逐渐从先前的制造领域向医学领域中过度，医学界特别是口腔修复因为快速成型技术的运用加快了自身的发展速度，在运用快速成型技术对口腔功能修复体制作的过程中使修复体的精度变得更高，大大减少了制作的时间，随着快速成型技术的普及，更多的医生都对此技术表示认可。也良好的体现出了快速成型技术在医学领域中的应用前景；而我国在制作材料的选择和制作技术的运用上还处于研究的初级阶段，有待更多的学者对其进行深入的研究。

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9.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇九

1、前言

水产养殖是我国国民经济的重要组成部分，海水养殖作为水产养殖的支柱产业，为国民经济建设和人民生活水平提高做出了重要贡献。但随着海水养殖业的迅猛发展，海区污染、虾塘老化、黑臭底泥淤积、大规模灾难性病毒病的爆发和流行等问题迅速暴露出来，使人们对传统掠夺式养殖模式提出质疑[

6、7].、生物修复（Bioremediation）是国内外近10年发展起来的最新环境工程技术，已被成功地应用于土壤、城市河湖、地下水，近海洋面的污染治理和农业、畜牧业、水产养殖等多个领域[1、2、3、4、5]，并成为二十世纪环境科技发展最快的高新技术领域之一。和传统掠夺式养殖模式不同，生物修复技术应用于水产养殖，并不通过大量使用高营养的饵料和抗生素提高养殖产量，而主要通过生物-生态措施，修复受损的池塘生态系统，加速生态系统的物质循环和能量循环，增加水体溶氧，改善水质和池塘自净能力，提高水产养殖产量和品质，实现水产养殖的可持续发展。

2、传统水产养殖存在的主要问题

传统养殖模式，尤其是高密度养殖模式大多以消耗大量高蛋白饲料，以污染池塘自身和近岸环境为代价来维持的生产方式，加之养殖户为了防治鱼（虾）病，大量使用消毒剂、抗生素等虾药，甚至人药鱼（虾）用，用药剂量越来越高，药物的毒性越来越强，这些药物的使用，又严重破坏了已经十分脆弱的生态环境，形成越病越治、越治越病的怪圈[6、7、8、9、10、11].老化池塘中，养殖残饵、粪便、死亡动植物尸体和消毒剂、抗生素等有毒化学物在池底沉积多年，形成黑色污泥，污泥中含有丰富的有机质，厌氧微生物占主导地位，气温升高加速了有机质的厌氧分解，消耗水中大量氧气，产生NH3、H2S、NO2-等有毒物质，影响对虾正常生长发育，而且黑色污泥中含有大量的致病菌，寄生虫和敌害生物的卵，增加了池塘病源的传播途径，使生产过程中鱼（虾）药的用量增加，水产品品质下降。如在我国沿海地区对虾养殖区，老化虾塘的底泥污染问题，已成为困扰养虾业发展的重要因素之一[11].3、池塘生态系统与水产养殖

池塘是一个人工圈养体系，其生态系统与自然生态系统有很大差异，其结构特点是养殖动物在生物群落中占绝对优势，这一优势是在人工扶持下形成的，由于大量人工饲料投入养殖系统，除牧食链，腐屑链外，在食物关系中又增加了饲料链，也因此使系统的结构和功能发生了一定改变，决定了系统的低生态缓冲能力和脆弱性，其庞大的养殖动物生物量造成系统生态金字塔畸形，系统生物多样性指数下降，水质也常常出现较大波动。

3.1、池塘生态系统中生产者在池塘生态体系中，浮游植物是初级生产者，藻类通过光合作用合成碳水化合物，放出氧气，优良的单胞藻可为池塘中浮游动物，底栖动物甚至养殖动物直接滤食，也可直接吸收池塘中NH3、H2S、等有害物质，改良池塘水质，更为重要的是，藻类光合作用提高池塘的溶氧水平，促进池塘好氧微生物的生长繁殖，加速池塘有机质的分解和矿化。藻类的生长繁殖需要营养盐，营养盐主要来源于底泥的释放和好氧微生物对有机质的分解矿化，优良的藻相能提高池塘溶氧水平，特别是池塘中下层水体溶氧水平，有利于建立良好的池塘生态体系。

3.2、池塘生态系统中分解者微生物是池塘生态体系中的分解者，分解池塘残饵、对虾粪便以及浮游动植物残体等有机污染物，使之矿化成营养盐，供藻类吸收利用。池塘微生物种类和数量，尤其是底泥微生物种类和数量不同，对有机质的分解能力、分解途径和终产物不同，好氧微生物对有机质进行完全分解，其分解产物主要为CO2等，而厌氧微生物对有机质进行不完全分解，产生NH3、H2S等有害物质，造成池塘水质恶化，影响养殖动物的正常生长发育。在池塘生态体系中，由于有机污染物的大量进入，微生物对有机质的分解消耗大量氧气，很容易造成池塘，尤其是池塘底部溶氧降低，可能形成有机物厌氧分解，使用池塘生态体系失控。

3.3、池塘生态系统中生产者、分解者及其与水产养殖相互关系从池塘对有机污染物的自净能力上看，微生物和藻类是池塘诸多生态因子中最为关键的二大因素，在池塘生态体系中，微生物种群和数量（即微生物相）与藻类的种群和数（即藻相）是密切相关的，微生物通过其分泌物的直接作用或通过其代谢产物―――营养盐化学状态和浓度的间接作用而影响藻相，研究表明，微生物具有杀藻、抑藻和有效降低藻毒作用，且存在种间选择性。同样，藻类通过对池塘溶解氧的影响而影响微生物相，池塘溶氧增高，能促进底泥好氧微生物繁殖，加速有机质的完全分解和矿化，维持池塘良好的生态环境。

在池塘微生物相和藻相的相互关系中，池塘水体，尤其是中下层水体的溶氧水平是最为重要指标。池塘溶氧，除了供养殖动物消耗外，更多的应用于水质净化，研究表明，虾池水耗氧量占池塘总耗氧量的69.4％，池塘溶氧主要来源于表面水面与空气接触溶入和浮游植物的光合作用，藻相对池塘溶氧水平起到至关重要的作用。

藻类的生长不仅需要N、P等营养，而且需要Ca、Mg、Fe、Mo、有机酸等微量营养[16、17、18]，当池塘中微量营养缺乏时（浓度过低或者以不溶性化合物形式存在），一些藻类，尤其是高等产氧单胞藻（即所谓优良藻类）的生长受到限制，此称之谓限制生长营养。而另外一些藻类如丝状蓝绿藻等因其具有遗传上适应性，具有较大表面积和气泡，能争夺微量营养供其生长繁殖，浮在池塘表面遮住阳光，抑制产氧单胞藻的生长，而较容易形成优势种群，因此，微量营养缺乏时，往往使原始蓝绿藻等不良藻类迅速取得竞争优势，降低了藻类多样性指数，形成不良藻相，形成池塘溶氧水平的波动。池塘藻相的形成与稳定性与池塘水体中N、P营养的供应水平和池塘微量营养的浓度密切相关。

藻类的微营养主要来源于底泥缓慢释放，其浓度和化学形态、化学成份和底泥的微生物区系密切相关。老化的虾塘氧化还原电位低，有机质含量高，底质酸化严重，PH低，Fe、Ca、Mg、Mo等微量元素以不溶性盐的形式沉积于底泥难以释放。

10.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十

探地雷达技术在植物根系探测研究中的应用

植物根系传统研究方法的局限性迫切需要寻求一种无损性的根系探测技术.基于无损性探测的特点,探地雷达已被证明是一种能够应用于根系探测的潜在工具.对探地雷达探测原理及其在植物根系形态绘图、根径大小和生物量测量等几个方面中的应用研究进行了综述,阐述了该方法的优势和应该注意的问题.根系形态分布探测需要提高雷达的发射频率和保持足够小的扫描间距;在估计植物根系大小和生物量方面主要依赖于有效的、能够反映相关特征的雷达探测信息参数的`提取,同时还需要高级的数值分析和数据处理技术的支持.

作 者：崔喜红 陈晋 关琳琳 CUI Xihong CHEN Jin GUAN Linlin  作者单位：北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京师范大学资源学院,北京,100875 刊 名：地球科学进展  ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)：2009 24(6) 分类号：P631.3 关键词：探地雷达   植物根系   无损性探测   植物根系形态绘图   生物量测量  

11.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十一

关键词：仿型技术；轧机传动；人字齿轮轴；修复工艺

中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）01-0055-04

1　现状分析

某国有大型钢铁主干企业热轧生产线引进设备R1大型轧钢机传动箱人字齿轮轴，是该轧机的核心部件。该部件价值近千万，而且生产周期较长、工艺复杂、制造难度大、运输困难，在成本效益管理模式下，其备件不可能无条件预投。若能够确认其旧品在无变形、内部无缺陷的前提下，对表面损伤进行修复，恢复其渐开线齿形，达到或接近原设计精度要求，将创造十分可观的经济效益。通过实践，修复件重新投入使用，可节省成本50%、节能60%、节材70%，且几乎不产生固体废物，达到环保要求。

1.1　没有专用齿轮机床加工

由于齿轮轴上已安装的十字扁头和大法兰均不能拆卸，致使工件的吨位大、体积大，给运输、起吊、安装、调整都带来很大的困难，且没有现成的机床可以加工。

1.2　自制专用机床传动比太大实现困难

若自制专用机床按照正常的加工工艺进行修复，由于加工的主运动与进给运行的传动比多达30000以上，传动链太长，结构较为复杂，使得专用机床的设计、制造困难。

1.3　修复基准部分缺失，影响修复精度

由于齿轮轴上两对轴承均产生磨损迹象，齿面也严重磨损，非工作面已出现锈蚀，加工基准不易找准，其修复精度难以保证。

1.4　齿轮测量困难

齿形的粗精加工、跑合等工艺过程需要精确测量，没有专用的量具，造成测量困难。

2　修复技术方案

2.1　修复目标的确定

根据目前的设备和加工能力以及齿轴本身尚存精度的完整性，修复后的齿轴精度略低于原级别，但应达到使用的基本要求精度，即不低于国标9级精度。

2.2　整体修复工艺路线

2.3　齿形修复关键技术

2.3.4　仿形装置的工作原理。如前所述，齿轮轴有一齿面保存完好，通过超声波和磁粉探伤，确认无表面及深度裂纹，并且通过对尺寸和形位公差精密测量，均在公差范围内，没有产生变形，可以借助完好齿面作为靠模基础面。

由于人字齿轮轴齿面为斜角，装在滑台上的仿形装置作轴向运动时，作用在其齿面上的力中有一分解向下的分力，形成驱动齿轮轴转动的力矩，可以使工件被動回转。仿形装置上有两组放置相邻齿槽中的滚轮，滚轮组与完好齿面接触，仿形装置一方面带动齿轮轴旋转，同时其上旋转的指形齿轮铣刀可以切削待修复的齿面。以完好齿面为基准加工另一齿面，并且同时驱动齿轮轴旋转是仿形装置的主要特色。此外，滑台轨道要和齿轮轴中心线平行，才能保证齿形的正确性。

2.3.5　测量方式。由于采用仿形法进行齿轮加工，其测量手段包括以下项目，以验证修复后的精度达到要求：用样板控制粗、精、修整等工序的齿形及尺寸；测量公法线长度；测量接触斑点；测量齿侧间隙。

2.3.6　齿轮轴的跑合。跑合是保证齿轮轴啮合精度的有效方法。跑合时，采用电机＋减速机连接齿轮轴上法兰进行驱动；工件依靠在基础平台上两组平行的轴承座支撑，形成类似传动箱的开式机构，使其能够按照传动箱精度和模式进行跑合运转。跑合过程中，按照接触斑点误差标准并结合其他相关检测项目要求进行检测，逐步修整，直到合格。

3　修复工艺实施效果

根据修复方案，制定了详细的焊接工艺、热喷焊工艺、加工工艺、检测工艺。实施过程关键在于修复加工基准和测量基准的一致性及测量点的选择，由于是旧品修复，局部基准的处理要合理考虑，不违背基准确定原则。按照修复工艺实施以及对现场问题处理原则的掌控，修复结论如下：

（1）根据探伤报告表明，滚柱轴承和齿轮轴均无裂纹存在。

（2）根据硬度检测，修复后齿面硬度在HB＝277～328之间，达到图纸要求。

（3）根据自测几何尺寸，齿形完全符合标准齿形样板要求，公法线长度偏小0.2～0.4mm左右，基本是正态分布，接触斑点检查，沿齿高方向达40%，沿齿长方向达60%以上，达到图纸要求。个别齿大于该指标，少数齿小于该指标，所占齿数的比例小于5%，在基本要求范围内，齿侧间隙在1.3～2.0之间，在标准要求范围内。

（4）修复好的齿轮轴安装在轧钢机传动箱中进行空载试车，经过近96h的实机跑合，运行平稳，无异常噪声；打开窥视窗检查，齿面接触良好，润滑油温正常，箱体温度在40℃左右。

轧机传动箱基本恢复原有精度，正常运行，每年检修未见异常情况。

4　结语

在现场条件限制以及无法使用齿轮加工设备对大型轧钢机传动箱人字齿轮轴进行修复的情况下，成功应用仿形装置和靠模工艺是一种有效解决问题的好方法，不仅解决技术难题，还大大降低了备件成本，缩短了恢复周期。该技术多次应用于该国有大型钢铁主干企业的其他生产线轧机，均取得较好的结果。该项技术的成功应用，将对我国轧钢设备的低成本修复和快速检修提供宝贵经验，并产生可观的经济效益。

参考文献

[1]　朱爱华，等．滚动轴承摩擦力矩的计算分析[J]．轴承，2008，（7）．

[2]　陈大成．机械设计手册（第三册）[M]．北京：化学工业出版社，2007．

[3]　徐滨士，马世宁，等．绿色再制造工程设计基础及其关键技术[J]．中国表面工程，2001，（2）．

作者简介：苏碧辉（1960-），女，广东人，武汉钢铁重工集团有限公司设计研究所项目工程师，研究方向：冶金设备机电一体化设计制造以及引进设备改造。

12.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十二

1 植物内生菌概述

1.1 植物内生菌的概念、来源

“植物内生菌”概念的首次提出是在1992年。学者们对植物内生菌较常用的表述为:指生活在健康植物各种组织和器官内部的,没有使宿主植物表现出病害的微生物。植物内生菌主要来自根际土壤或者植物体表,在植物生长过程中,通过气孔、伤口等途径进入植物体内并定殖[1]。

1.2 植物内生菌与宿主的关系

植物内生菌与其宿主植物之间存在动态平衡的拮抗关系[2]。宿主植物为植物内生菌提供了保护和充分的能量和营养,避免了残酷的外界竞争压力。内生菌在其生命过程中产生的代谢产物能够刺激植物的生长发育和提高宿主植物对生物胁迫或非生物胁迫抵抗能力的作用。

2 植物内生菌的分离筛选及作用机理

2.1 植物内生菌的分离和筛选

在植物内生菌的分离过程中我们一般选取健康、无病害的植株。于植物的根、茎、叶和表皮等不同部位采样。一般选取直接切取植物组织和榨取植物组织汁液稀释的分离方法。采用表面消毒技术对植物组织进行消毒,可使用乙醇、次氯酸钠等表面消毒剂,消毒后用无菌水冲洗,继而进行分离纯化[3]。

2.2 植物内生菌的作用机理

植物内生菌作为植物微生态系统中的天然组成部分,可以通过自身的代谢产物或者借助信号的传导作用对宿主植物产生影响,主要体现在以下几个方面。

2.2.1 促进宿主植物的生长

相关研究显示,植物内生菌在宿主植物的发芽、生长和生物量积累过程中起着一定的促进作用。感染内生菌的植株同未受感染的植株相比一般生长较快,内生菌对宿主植物的促进生长作用主要表现在种子发芽、分蘖生长、幼苗存活、植株的高重和生长势、生物量积累等多方面[4]。

2.2.2 固氮作用

植物内生菌可与宿主植物进行联合固氮,已有报道从甘蔗、水稻、玉米、高粱及牧草等非豆科植物中中分离得到内生固氮菌[5]。

2.2.3 增强宿主植物对环境胁迫的抗性

植物内生菌及其代谢产物增强植物的抗逆性可分为非生物胁迫和生物胁迫两类。非生物胁迫主要体现在感染内生菌的植物可增强对于高温、干旱及盐碱环境的抗性。生物胁迫主要体现在植物内生菌可在一定程度上抵抗植物的病虫害,从而保护宿主免受危害[6,7,8]。

3 植物内生菌目前的主要应用领域

3.1 植物内生菌在农业生产领域的应用

植物内生菌在农业生产中的应用主要体现在以下两个方面:一方面,由于植物内生菌与病原菌共同寄生在植物体内,相互竞争空间和营养,可以使部分病原菌无法生存,增强宿主的抗逆性。另一方面,植物内生菌的次生代谢产物能够诱导宿主植物吸收氮、磷等元素,刺激植物生长[9]。

3.2 植物内生菌在医药领域的应用

植物内生菌的开发在医药领域有着重大的意义。有关研究表明,一些植物内生菌代谢产物有抗肿瘤、抗菌,抗病毒等作用。如:Gary等[10]从欧洲红豆杉中分离到内生真菌Acremxonium sp.能很好地抑制人类的一些肿瘤细胞的生长;由Strobel研究小组[11]从雷公藤中分离到的内生真菌Cryptosporiopsiscf.quercina,能产生一种新型环肽抗生素crypto candin,对癣菌及白色念珠菌等人类病原真菌具有强烈抑杀作用。

3.3 植物内生菌在环境污染修复领域中的应用

随着科技的日益发展,利用微生物治理环境污染逐渐成为环境污染修复领域中的重要手段。目前,利用植物内生菌降解环境污染物的研究也陆续被重视起来,尤其在针对受到污染的土壤和水体修复过程中植物内生菌的优势突显,为环境污染治理注入了新的血液。

植物与植物内生菌联合可以促进根际污染物质的降解。根际细菌无法降解的有机污染物质可能会在植物中积累,此时,存在于植物体内的某些细菌可以有效地降解积累于植物维管束中的有害物质,减轻了土壤污染物对植物的毒害作用,使植物可以进行自我修复[12],同时对根际土壤中的污染物质进行了一定程度的降解。有关研究发现土壤中的污染物也可能刺激根部的某些植物内生菌使其表达出降解污染物的基因,基因的表达随污染物的不同而改变[13],如Siciliano等[14]的研究表明在某一给定污染物存在的条件下,根部带有分解代谢基因的内生菌群落增加了。爱荷华州立大学的研究也得到了这一结果,他们自爆炸物修复植物白杨中分离得到一株内生菌Methylobacterium sp.能降解易爆化合物,包括三硝基甲苯(TNT)、HMX、三次甲基三硝基胺(RDX)等污染物。同样,Barac等[15]和Van Aken等[16]的研究均证实了这一点。徐涛英等[17]通过对锰超累积植物商陆内生菌进行分离筛选,得到抗多种重金属和促生长特性优良的内生菌,提供了一种新的关于怎样在重金属污染的边际土壤上更加有效地生产生物燃料的原料以及植物修复的方法。万勇等[18]发现将龙葵体内分离出的多株植物内生菌接种入植物体内,植物对环境中镉的吸收量显著提高。另外,研究证明[9]从珠江入海口的红树中分离到的植物内生菌,对降解工业废水中的有害物质有显著效果,有助于净化海水。

大量研究结果证明,植物内生菌可以同植物联合有效去除水体中氮、磷等营养物和有机污染物,同时可以吸附有价值物质为植株生长发育提供养分,因此植物内生菌修复水体污染有着造价低、效果好、无二次污染等优点,值得继续深入研究。

4 展望及存在的问题

13.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十三

高锰酸钾及其复合药剂在水处理中的应用

作为强氧化剂的高锰酸钾对环境污染物质的去除具有独特的功能.通过对高锰酸钾、高锰酸钾复合药剂、高锰酸钾粉末活性炭联用组合工艺的`应用评述,表明高锰酸钾及其复合药剂在去除水中有机污染物、除藻、除臭、除色、控制致突变物质和强化混凝等方面具有诸多优异的表现,是一种高效、经济的氧化剂,具有广阔的应用前景.

作 者：顾晓扬 汪晓军 陈思莉 宋扬 万小芳 Gu Xiaoyang Wang Xiaojun Chen Sili Song Yang Wan Xiaofang 作者单位：华南理工大学环境科学与工程学院,广东,广州,510640刊 名：无机盐工业 ISTIC PKU英文刊名：INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY年，卷(期)：38(5)分类号：X701关键词：化学氧化 高锰酸钾 高锰酸钾复合药剂 高锰酸钾粉末活性炭联用

14.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十四

摘要：对比分析了氧化物修饰电极的制备方法,主要包括溅射法、喷雾热解法、涂层热解法、溶胶-凝胶法、电沉积法等.介绍了国内外采用氧化物修饰电极处理含酚、硝基苯、氯酚、染料等难降解有机废水的`应用情况,分析了该方法存在的一些问题,并展望了氧化物修饰电极在有机废水处理方面所具有的巨大潜力.作 者：张翼 刘蕾 张荣庆 曲云龙 张艳丽 ZHANG Yi LIU Lei ZHANG Rongqing Qu Yunlong ZHANG Yanli 作者单位：张翼,刘蕾,张荣庆,ZHANG Yi,LIU Lei,ZHANG Rongqing(大庆石油学院化学化工学院,黑龙江,大庆,163318)

曲云龙,张艳丽,Qu Yunlong,ZHANG Yanli(大庆石化公司,黑龙江,大庆163711)

15.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十五

自从1748年法国科学家abble nallet发现了膜分离现象,即水能自然扩散到装有酒精溶液的猪膀胱膜内,各国学者就开始了对膜的研究。目前,膜分离技术已在世界范围引起人们重视,并已广泛应用于各行各业,尤其在电厂化学水处理领域,它不需酸、碱,解决了传统离子交换处理工艺产生酸碱废液的问题。

1 全膜分离技术

1.1 膜分离技术的定义

膜分离技术是在外力推动下,利用一种具有选择透过性的特制薄膜作为选择障碍层,使混合物中某些组分易透过,其他组分难透过而被截留,来达到分离、提纯、浓缩作用的技术。在膜壁上布满小孔,根据孔径大小可以分为:反渗透膜(0.0001~0.005μm),纳滤膜(0.001~0.005μm),超滤膜(0.001~0.1μm),微滤膜(0.1~1μm),电渗析膜等。

在水处理行业中,膜分离技术是一大类技术的总称,通常包括反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)、微滤(MF)和电除盐(EDI)等技术。

1.2 全膜分离技术

目前电厂水处理中,锅炉补给水已经逐步采用全膜分离技术,即俗称的三膜处理工艺(UF-RO-EDI)。它的出水水质可以达到阴、阳混床出水水质,不需要酸碱再生,无废液排放,自动化程度较高。

1.3 超滤(UF)超滤膜是一种利用压力除去水中胶体、颗粒和

相对分子量大的活性膜。靠压力驱动,属于多孔膜上的机械截留,分离范围为大分子物质、病毒、胶体等。

1.4 反渗透(RO)反渗透膜是用高分子材料经过特殊工艺而制

成的半透膜,它只允许水分子透过,不允许溶质通过。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为1nm左右),因此能有效地去除水中的溶解盐、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%~98%)。

1.5 电除盐(EDI)电除盐EDI技术则是在电场的作用下进行

水的电解,通过离子交换膜的离子选择通过功能,结合阴阳树脂的加速离子迁移能力,去除进水中大部分的离子,以使产水达到电导率低于0.2μS/cm,符合锅炉补给水的要求。它把传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合起来,既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点,又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足。

1.6 相对传统工艺,全膜分离技术特点

传统的电厂锅炉补给水处理工艺很多,一般先用机械过滤方法去除水中悬浮物及胶体类杂质,再软化去除水中的硬度,如采用阳床、阴床、混床、电渗析、反渗透等技术去除水中的离子,在这些工艺中都存在用酸碱再生离子交换树脂,使其性能恢复的过程,整个生产过程既有酸碱化学污染废液的排放,又不能连续生产,运行操作复杂,劳动强度高,日常维护复杂,制水成本高,同时设备占地面积大,最重要的是酸碱废液的排放,不符合当今环保要求。而采用全膜分离技术正好克服了传统水处理技术的缺陷,具有以下优点:(1)膜分离设备的运动部件少,设备紧凑,结构简单,维修和操作简便,容易实现自动控制。(2)产水品质高、性能稳定、能连续生产。(3)膜分离过程可在常温下进行,工作环境安全,无酸碱排放,无污染。(4)膜分离效率高,耗能低,设备体积小,占地少。

2 全膜分离技术应用实例

河北某生活垃圾焚烧发电小型电厂,配备两套往复炉排式生活垃圾焚烧锅炉,以焚烧生活垃圾为主,单台处理能力为500t/d;两台9MW中压单缸冲动凝汽式汽轮机组,锅炉补给水系统设计规模为供水量2×12t/h,原水为当地河水,采用预处理+全膜处理工艺(UF-RO-EDI),控制部分为DCS自动控制系统,产水水质要求符合中压锅炉给水规范:电导率<0.2μS/cm,Si O2<20μg/L,硬度≈0。

工艺流程:调节蓄水池→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→超滤(UF)→超滤水箱→一级反渗透装置(RO)→除二氧化碳器→淡水箱→二级反渗透装置(RO)→中间水箱→电除盐装置(EDI)→除盐水箱→除盐水泵→锅炉补水。

预处理系统选用了多介质过滤器和活性炭过滤器,使原水中的大部分悬浮物和胶体状物被截留于滤层,使出水澄清,保证出水的浊度≤5.0mg/L,同时去除水中各种有机物、异味、色度、余氯、微量油等,保证满足超滤进水水质。

超滤膜材质为:PVDF,本工程采用东丽-HFS-2020超滤膜,超滤装置进水条件为水温:15~35℃;保证进水中最大颗粒径≤200μm。

一级、二级反渗透膜材料为:芳香族聚酰胺,采用了美国DOW公司的BW30-400FR卷式反渗透抗污染膜。反渗透装置进水条件,水温:20~25℃;SDI:≤2;残余氯:<0.1mg/L。

反渗透膜元件型式:螺旋卷式,单根膜面积:37m2,膜通量:22.52/m2·h;膜元件规格:8英寸。

EDI系统采用Electropure XL系列XL-500RL模块,本工程配置两套EDI装置,单套产水量为12m3/h,包括3个XL-500RL模块。单只模块运行参数为:产水流量1.6~3.35m3/h;进水温度5~35℃;进水压力2.5~5bar;出水压力:浓水和极水出水压力要比产水出水压力低最少0.3bar;回收率95%;供电电压:200~390VDC;供电电流:1~3A/pc(最大8A/pc)。

该项目锅炉补给水系统已于2010年5月调试完毕,投入运行,各项指标都达到了设计要求,EDI实际产水水质:硬度:≈0;二氧化硅:<6μg/L;电导率(25℃):<0.0556μS/cm,充分满足锅炉给水要求。

3 结束语

在电厂化学水处理工艺中,采用全膜分离技术替代传统的离子交换处理工艺,完全满足锅炉补给水要求,而且解决了传统工艺存在的一系列问题,并消除酸碱废液对环境的污染。

参考文献

[1]张杰.纳滤膜分离技术的发展与工业应用[J].化学工程师,2005,2:41～42.

[2]丁恒如.膜技术在我国电厂水处理中的应用现状和前景[J].上海电力学院学报,2002,18(3):25-26.

16.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十六

超滤技术在江苏油田含油污水处理中的应用

介绍了超滤技术在江苏油田真武污水处理站的应用情况,指出了该技术在推广应用中存在的.问题,并进行了影响因素分析,提出的解决方法包括优选膜材料、优化膜操作条件、优化膜清洗条件和强化前端处理工艺.探索了适合江苏油田现有污水处理工艺特点的超滤联合处理工艺流程.

作 者：陈杨辉 陈文霞 王敏 Chen Yanghui Chen Wenxia Wang Min 作者单位：中国石化江苏石油勘探局勘察设计研究院刊 名：油气田环境保护 ISTIC英文刊名：ENVIRONMENTAL PROTECTION OF OIL & GAS FIELDS年，卷(期)：20(2)分类号：X7关键词：江苏油田 膜 超滤 低渗透 含油污水

17.植物修复技术及其在污水处理中的应用 篇十七

表面展示技术在污染环境生物修复中的应用

革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌和酵母中已建立多个表面展示短肽和蛋白质的系统.在微生物细胞表面展示外源蛋白对污染环境的生物修复有着重要的意义.展示金属结合蛋白(肽)的微生物可用于污染土壤和工业废水的净化,展示有机磷水解酶的.微生物将用于有机磷污染物的脱毒.微生物表面展示技术将成为污染环境生物修复的有效策略.这一技术的研究还是一个新领域,要使其得到应用还有许多问题需要解决.参38

作 者：高蓝 李浩明 GAO Lan LI Haoming 作者单位：广东药学院,广州,510240刊 名：应用与环境生物学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF APPLIED & ENVIRONMENTAL BIOLOGY年，卷(期)：11(2)分类号：X830.2关键词：表面展示技术 生物修复 生物吸附 脱毒

18.水生植物及其在园林中的应用 篇十八

一、水生植物的主要种类

水生植物指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。除了在水面和水中自然生长的植物外, 还包括在小溪、水池和湖泊边沿生长的植物。它们的生育环境与生长形态不同, 一般可依叶片与水面的相对位置及生活习性分为浮水、浮叶、挺水、沉水和海生五种类型, 其中海生植物为咸水类型, 其余四种为淡水类型[1]。

1. 浮水植物

浮水植物是茎叶漂浮于水面、根部不在水底扎根的植物, 其植株垂直于水中, 随水漂流, 若水位较低时, 根部也会固着于土中, 但附着能力差, 只要水位一上升, 植株即漂浮起来。如:满江红、凤眼莲、水鳖等。

2. 浮叶植物

浮叶植物是根系或地下茎须扎根水底, 茎生长于水中, 叶柄长度随水位而伸长, 叶及花朵浮在水面上的水生植物。如:睡莲、芡实、萍蓬草、王莲等。

3. 挺水植物

挺水植物是种植在浅水或水边的水生植物, 其根部固着于土中, 部分茎和叶伸出水面, 直挺在空中, 光合作用组织气生的植物。如:荷花、千屈菜、花蔺、水葱等。

4. 沉水植物

沉水植物是完全的水生植物, 其植株大部分生活周期在水中生长, 它们多生活在水较深的地方, 根长在土里, 叶片通常呈线形、带状。如:金鱼藻、苦草、水藓、虾藻等。

5. 海生植物

海生植物是咸水类型的水生植物, 生长在热带、亚热带河口交汇处或海岸地区泥土松软淤积的潮湿地带。如:秋茄、桐花树、白骨壤等。

二、水生植物的景观与生态功能

1. 水生植物的景观功能

水生植物不仅可以观叶、赏花, 还可以欣赏其在水中的倒影。通过各种水生植物之间的相互配置, 可以丰富景观效果, 创造园林意境。在以往的园林水景中, 应用较多的有荷花、睡莲、黄菖蒲、菖蒲、香蒲、芦苇等种类, 并不乏有以水生植物为主题的专类水景园, 如杭州西湖的“曲院风荷”就因其独特的荷花景观而闻名。

随着生活水平的提高, 人们越来越向往“小桥流水”、如诗如画般的生活环境, 向往“碧波荡漾, 鱼鸟成群”人水亲和的自然美景。在规则式水体的设计中可以无需植物点缀, 但越来越多的具自然风格的景观水体只有在其池边沟畔、岩石缝隙、水中种植各种水生植物, 才能给人一种自然的恬静和怡神的感觉。水生植物的姿态、色彩及与其他园林植物所形成的倒影, 均加强了水体的美感。其构思的巧妙与否, 与周围植物的配置与否, 会直接影响到景观水体的整体设计效果。在园林水景建设中, 重视水生植物对水体的造景作用, 处理好水生植物与水体的景观关系, 不但可以营造引人入胜的景观, 而且能够体现出真善美的风姿。

2. 水生植物的生态功能

水生植物在水体产氧、氮循环、水质调控、沉积物吸附以及为水生动物、部分野生动物提供栖息地、隐蔽场所和食物中起着重要作用。目前对其生态功能的研究主要集中在以下几个方面:

(1) 作为指示物种

在不同的生境类型及其不同的演替阶段, 部分水生植物种类可作为各类型或阶段的指示物种。因为植物基本上是位置固定的生物体, 通过在多个位置种植, 可以很容易监测出污染物质分布的空间类型。植物的一些基本特征组成, 如生长、生存和繁殖情况等能够比较容易通过测量得到, 而这些结果能直接或者间接反映出某个水域或水体的相应物理、化学及其它环境指标, 显示水体的受污染程度, 或者受污染的类型, 有利于人们对水质变化的调控。

(2) 净化水质

大量研究结果表明, 水生植物通过光合作用向水中释放大量氧气, 有利于水中保持较高的溶解氧含量, 水生植物对水体内污染物具有一定的去除效果, 可以起到较好的净化水质的目的。如水生植物穗花狐尾藻和黑藻对多数重金属元素具有较强的吸收能力, 刺苦草和密齿苦草对铜有很好的吸收和沉降能力, 凤眼莲、香蒲去除总磷的能力, 菱白具有较强的吸收氮、磷的能力, 芦苇具有较强的输氧能力等。

(3) 抑制浮游藻类

营养化严重的水体中, 藻类疯长, 水质恶化。栽种水生植物后, 同浮游藻类竞争营养物质以及所需的光热条件, 同时分泌出抑藻物质, 破坏藻类正常的生长代理功能, 迫使藻类死亡, 以防止其带来的毒素。这样可以提高水体透明度, 改善水质, 促进沉水植物与共生菌的生长, 进一步净化水质[2]。

三、水生植物在园林中的应用

在园林绿化设计中, 水体是构成景观的重要因素。因此, 在各种风格的园林中, 水体均有不可替代的作用。园林中各类水体, 无论其在园林中是主景、配景或小景, 无一不借助水生植物来丰富水体的景观。水中、水旁园林植物的姿态、色彩所形成的倒影, 均加强了水体的美感。因此, 水生植物在园林绿化中有着广泛的应用, 可以应用于水生专类园、盆花、切花、水族箱、驳岸及沼泽园等。

1. 水生专类园

观赏型水生植物专类园在不影响水生植物生长的生态环境条件下, 对环境进行美化设计, 形成了一种特有的园林艺术风格, 构成人水一色、四季分明、静中有动、诗情画意的优美景观外貌。如武汉东湖的"荷花中心"、广东三水的“荷花世界”、深圳的“洪湖公园”、中国科学院武汉植物研究所的“水生植物专类园”等。水生专类园主要应用于下列三种情况:

(1) 湖

湖是园林中最常见的水体景观, 有人工湖、自然湖, 湖面辽阔, 视野宽广, 可在湖中种植沉水植物, 如:金鱼藻、虾藻等;湖面点缀浮叶植物, 如:睡莲、王莲等;湖边大面积种植挺水植物, 如:芦苇、花叶芦竹、香蒲等, 可形成疏影横斜、暗香浮动、静雅的景观。

(2) 池

在较小的园林中, 水体的形式常以池为主。水生植物可分割水面空间、增加层次, 以获得“小中见大”的效果, 同时也可创造宁静优雅的景观。可在池中少量配植几株浮水或浮叶类水生植物, 如:大藻、满江红、睡莲、萍蓬草等;若池中养鱼, 还可种些沉水植物, 如:金鱼藻、虾藻等;池边可选择早伞草、纸莎草、花叶芦竹、海芋、石菖蒲、萱草、鱼腥草等多种水生植物交错配植, 使整个水池的意境非常幽静。

(3) 泉

由于泉水喷吐跳跃, 吸引了人们的视线, 是该景点的主题, 而泉边叠石间隙若配植合适的植物加以烘托、陪衬, 效果更佳。在植物的选择上, 主要是选用挺水类型植物, 如:花蔺、水葱、慈菇、小香蒲、燕子花、黄菖蒲、马蹄草、纸莎草、早伞草、海芋等都是良好的选材。

2. 盆花及切花

随着人们生活水平的提高, 室内绿化已习以为常, 在室内摆放一盆水生植物, 会给生活带来更多的温馨和浪漫。韩愈曾有诗云“莫道盆池作不成, 藕梢初种已齐生”, 赞颂了水生植物的池、盆、缸、碗栽之趣。用小巧玲珑的盆, 布置适宜的盆架, 水生植物与环境中的绘画雕刻工艺艺术作品搭配, 可形成自然美与人工美溶合的艺术境界。如:海芋, 又名滴水观音, 作为盆栽深受人们喜爱。其它如早伞草、纸莎草、萱草、小香蒲、碗莲等都是理想的盆栽植物材料[3]。

在插花起源之初, 便将荷花用于佛前供花, 以示对佛的虔诚。发展到今天, 水生植物的切花不只局限于荷花, 还有睡莲、雨久花、千屈菜、旱伞草、菖蒲、梭鱼草等, 用水生植物插制的作品, 风格独特, 令人心旷神怡、凉意顿生。

3. 水族箱

水族箱最初只是以养鱼供人观赏, 随着饲养技术的发展、水草品种的增多、栽培技术和培育器材日趋完善, 逐渐发展到以水草装饰水族箱为主、鱼类观赏为辅, 可增加野趣, 提高水族箱的观赏性, 创造了色彩斑斓、千姿百态、清新优雅的家室胜境。适合在水族箱中生长的为沉水类型植物, 如:金鱼藻、虾藻、苦草等。

4. 驳岸及沼泽园

驳岸植物配植很重要, 既能使陆地和水融成一体, 又对水面空间的景观起主导作用。可选择大批宿根、球根类植物, 如天南星科的菖蒲、石菖蒲, 鸢尾科的黄菖蒲、花菖蒲、燕子花, 毛茛科的马蹄草等植物, 这类植物还可起到加固驳岸的作用。

沼泽园常和水景结合, 为水池延伸部分, 具有沼泽部分的水景园, 可增添很多美丽的沼生植物, 并创造出花草熠熠, 有情趣的景观。挺水植物中的湿生植物是沼泽园的最佳选择, 如:萱草、花菖蒲、泽泻、沼泽勿忘我、慈菇、海芋、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。

四、存在的问题与展望

近些年来, 水生植物在景观水体的营造中得到较多的应用。在注重提高城市环境质量、保护生态环境、可持续发展的影响下, 人们对水景越来越钟爱, 水生植物的运用也越来越广泛。但水生植物应用种类相对有限, 缺少专门的生产企业和单位, 建植与养护管理模式还处在一个探索和相对不成熟的阶段。因此, 如何扩大种植选择范围, 提高种植成活率和成功率, 推广水生植物的应用, 并将经验所得进行积极的交流和推广, 将是今后园林工作者努力的方向。

参考文献

[1]林培勋.厦门地区水生植物资源及其在园林绿化中的应用[J].亚热带植物科学.2004, 33 (3) :55.

[2]孔杨勇.西湖风景区水生植物园林应用研究[D].杭州:浙江大学, 2006.