球囊霉素对离子改性矿物吸附多环芳烃的影响【字数：5634】
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引言
引言：多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是一类在环境中普遍存在的具有代表性的重要持久性有机污染物[1]，多环芳烃一般具有“三致性”（即致癌、致畸、致突变作用）、难降解性，由于多环芳烃的这些特性，且其在在土壤环境中难以降解、不断积累，对土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康产生了严重的危害[2]。土壤中的PAHs污染主要是由于大气沉降、污水灌溉、固体废弃物填埋渗漏、油田开采和石油产品大量使用等造成的，在我国许多地方已出现较严重污染的情况[3]。土壤中的多环芳烃主要来源于大气沉降，且因为多环芳烃在土壤中不易降解，环境行为复杂，不断积累，对于土壤环境质量威胁很大，如何修复土壤有机物污染是国内外的一个热点问题。
球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalinrelated soil protein，GRSP)是由丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal，AM)真菌在宿主植物根系的生长过程中分泌产生的一类糖蛋白,球囊霉素相关土壤蛋白难溶于水,难于分解,在自然状态下极为稳定[4]。GRSP主要存在于AM真菌菌丝体和孢子壁层结构中,当菌丝和孢子降解时，GRSP进入土壤。GRSP普遍存在于各种土壤中，这是由于丛植菌根真菌在土壤中存在的广泛性和普遍性[5]。土壤中GRSP的含量及分布受到施肥条件、丛植菌根真菌类型及宿主类型、土地利用方式、外界环境条件等的影响[6]。GRSP在灌木林、农田、草原、落叶林、热带雨林等生态系统中均可被测定到。由于GRSP的生物学和理化性质的特殊性,其在改善土壤有机结构、土壤特性和促进土壤物质循环中发挥着重要作用，球囊霉素也对有机污染物在土壤中 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
的环境行为有着重要影响[7]，因此被认为在修复土壤有机污染物方面有重要作用[8]。球囊霉素一般被分为4 类，分别为免疫反应球囊霉素(IRTG)、免疫反应易提取球囊霉素(IREEG)、总球囊霉素(TG)和易提取球囊霉素(EEG) [9]。前两种在本设计中不讨论，本文主要研究总球囊霉素（TG）和易提取球囊霉素（EEG）对离子改性矿物吸附多环芳烃的影响。
蒙脱土是一类土状矿物，又称膨润土，构成物为表面带负电的硅酸盐片层，通过层间的静电作用堆积在一起，蒙脱石具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，其晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成[10]。蒙脱土在形成过程中容易发生同晶置换，置换后层间的阳离子主要有Na+、Ca2+和Mg2+ 等，这种结构和特性赋予蒙脱土诸多改性的可能和应用领域的扩大[11]。蒙脱土的这种特殊结构，使蒙脱土具有膨胀性、吸附性、离子交换子性，是一种好的吸附材料。蒙脱土具有吸附金属离子和有机污染物的能力，这是因为蒙脱土的离子交换性和吸附性。但蒙脱土表面电负性以及亲水性使其对阴离子及非极性污染物吸附性较差，有机污染物多为脂类，蒙脱土的亲水性使其对有机污染物吸附性较差[12]。如果要在实际生产生活中使蒙脱土得到更好的应用，需对其进行改性，改善吸附性能。蒙脱土经过改性后性能更优越，改性后的蒙脱土具有较大的层间距，较好的热稳定性和可调变的酸性，可作为新型的催化材料和吸附材料[13]。对蒙脱土进行表面改性是指利用物理或化学的方法改变矿物表面的性质或增大矿物的比表面积，使矿物的吸附容量增加的技术[14]。蒙脱土的改性方法根据改性方式不同可将主要分为: 复合改性、表面改性和内部结构改性三种类型。内部结构改性是指利用蒙脱土的离子交换性，通过加入金属阳离子与蒙脱土内阳离子进行离子交换，这些离子起到平衡硅氧表面负电荷的作用，拓宽层间空间，形成柱撑缔结结构物，从而提高吸附性[15]。常用的内部结构改性方法有无机盐改性，酸性改性等。无机盐改性是通过加入一种或多种无机金属水合阳离子与蒙脱土层间可交换的阳离子进行交换，这些离子充当了平衡硅氧四面体上负电荷的作用，同时由于在层间溶剂的作用下，蒙脱土被剥离分散成更薄的单晶片[16]。一般用于对蒙脱土进行改性的盐主要有铜盐、镁盐、锌盐、铝盐等。本实验采用内部改性法中的无机盐改性法对蒙脱土进行改性，主要有钠离子改性，钙离子改性和铁离子改性等，提高蒙脱土对多环芳烃类污染物的吸附能力[17]。由于蒙脱土具有较好的吸附性能，而且球囊霉素对于土壤中的有机污染物的环境行为也有重要影响[18]，因此，将蒙脱土与球囊霉素进行复合后在修复土壤中的有机物污染时是非常有意义的，通过一系列本设计的一系列实验也表明蒙脱土与球囊霉素复合后确实能够提高对于多环芳烃的吸附能力。
1 材料与方法
1.1 材料制备
1.1.1 矿物离子改性
分别称取一定量（如100g）的蒙脱石（MMT）于500mL蓝口瓶中，分别加入一定体积（100mL）的2mol/LNa，Ca，Fe的盐溶液，在25℃，150r/min下振荡平衡48h，之后进行透析，去除过量的金属离子，再用H2O2氧化其中的有机物质，冷冻干燥后研磨过筛。
1.1.2 球囊霉素提取
EEGRSP提取：称取0.25g风干土样（）于塑料离心管中，加入2mL柠檬酸钠浸提剂（20mmolL1、pH7.0），盖紧后摇匀，置于灭菌锅（103kPa，121℃）中提取30min，取出离心管擦干外表面水分，离心10min（转速为10000rmin1），收集上清液。
TGRSP提取：称取0.25g风干土样（）于塑料离心管中，加入2mL柠檬酸钠浸提剂（50mmolL1、pH8.0），盖紧后摇匀，置于灭菌锅（103kPa，121℃）中提取60min，取出离心管擦干外表面水分，离心10min（转速为10000rmin1），连续提取4次，收集上清液。
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