1. 研究目的与意义
论文的内容是生物炭吸附解磷菌的条件优化。
通过测试生物炭在不同的量(0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4g)、菌剂浓度(稀释2倍、5倍、10倍、15倍、20倍)、振荡时间(30、60、90、120、150min)、振荡频率(100、150、200、250、300r/min)、温度(20、25、30、35、40℃)、PH(5、6、7、8、9)的吸附效果,通过正交试验分析的方法来寻找生物炭吸附菌剂的最优条件。
当今社会中,生态环境退化已经成为人类要面对的一大难题,单单只靠土壤的自生循环净化再生能力已经不能满足人类的生存需求。
2. 文献综述
生物炭改良土壤的机制及应用研究进展生物炭是生物质材料经高温裂解形成的碳量丰富、性质稳定的一类物质,不同物料、炭化温度、炭化方式、炭化时间以及过筛后的粒径大小均会影响其理化性质,其在形成过程中还会产生生物油、可燃气体等能源物质(图1)[1]。
生物炭结构以芳环骨架为主,含有羟基、羰基等基团,具有抑制CH4、N2O等温室气体排放的功能,可减轻日益加剧的环境问题。
此外,生物炭对土壤具有较好的改良效果,显著降低土壤容重、增大土壤总孔隙度、改善保水保肥性能,也是土壤微生物的有利栖息地,显著增加土壤微生物丰度,改善群落结构,具有较高的阳离子交换量和碳氮比,增加土壤中有机物的含量,还可以吸附土壤中重金属离子[2-5]。
3. 设计方案和技术路线
本次研究通过测试生物炭在不同的量、菌剂浓度、振荡时间、振荡频率、温度、PH的吸附效果,来寻找生物炭吸附菌剂的最优条件。
所要用到的实验材料和器材如下:生物炭,解磷菌,蛋白胨,酵母膏,氯化钠,琼脂,无菌生理盐水,隔水式恒温培养箱,高压蒸汽灭菌锅,小型高速台式离心机,单人单面水平送风净化工作台,冷冻恒温振荡器等。
1.制备待测解磷菌液 1.1斜面培养基的配置 蛋白胨1% 酵母膏0.5% 氯化钠1% 琼脂1.5% PH=71.2.液体种子培养基的配置 蛋白胨1% 酵母膏0.5% 氯化钠1% PH=71.3 用接种环取待测菌于新鲜斜面培养基上,于32℃的恒温培养箱中培养4天。
4. 工作计划
查阅相关文献,着手准备实验。
设计的实验步骤如下:生物炭的选择 通关藤药渣制得的生物炭与丹参药渣制得的生物炭在60℃的烘箱中烘干五小时,冷却后各取2g,分别加入100ml三角烧瓶中,各取10ml待测解磷菌、40ml无菌水,25℃、160r/min振荡30min进行挂膜,比较吸附效果,选取吸附效果最好的生物炭,每种生物炭做三个平行。
不同振荡时间下生物炭对解磷菌吸附效果的影响 各取10ml待测解磷菌、40ml无菌水,分别加入五个250ml三角烧瓶内,加入2g生物炭,25℃、160r/min振荡30min、60min、90min、120min、150min,测量吸光度,比较吸附效果,每个处理做三个重复。
5. 难点与创新点
本次试验所用到的生物炭是利用中药的非药用部位进行制作。
生物炭作为新型环境功能材料,能吸附菌剂改良土壤,在此基础上利用中药的废弃非药用部位体现了当今社会的可持续发展的环保理念。
一)生物炭-复合菌剂相关研究方法及技术体系的建立1、生物炭的研制及性能评价方法与技术体系的构建。
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