以大气颗粒物中的高硅质矿物细颗粒——石英粉尘和重金属离子附载污染物Pb(Ⅱ)为实验材料, 人工制备载铅石英粉尘。 以16 g·L-1的载铅(Ⅱ)石英粉尘及不同浓度的PbCl2染毒大肠杆菌细胞, 观察染毒2 h后对机体的联合氧化损伤效应, 并探讨其对大肠杆菌表面基团及蛋白酰胺I带二级结构的影响。 结果表明, 与Pb(Ⅱ)、 载铅石英粉尘作用后, 大肠杆菌细胞活力降低, 胞内活性氧(ROS)及丙二醛(MDA)产生增多、 谷胱甘肽(GSH)含量下降, 引起细菌氧化应激水平的提高； 皮尔逊(Pearson)相关性分析显示载铅石英粉尘的细菌毒性与粉尘中Pb(Ⅱ)可交换态含量成正相关, 载带高浓度Pb(Ⅱ)的石英粉尘组胞内ROS/MDA水平与其单纯石英粉尘组和Pb(Ⅱ)组比较显著增加(p<005)； 重金属Pb(Ⅱ)、 载铅石英粉尘对大肠杆菌菌体表面基团的影响主要集中于磷酸二酯基团和表面多糖分子, 采用二阶导、 去卷积和谱线拟合技术对酰胺Ⅰ带特征峰(1 600～1 700 cm-1)进行分峰拟合后发现, 与Pb(Ⅱ)、 载铅石英粉尘(Q-Pb-0, Q-Pb-3)作用后, β-sheets/α-helices的比值由对照组的141分别降低到133, 127和122, 表明细菌表面蛋白质结构发生了变化, 从而可能影响了细菌的生理活动。 研究表明自由基所产生的氧化损伤可能是载Pb(Ⅱ)石英粉尘的一种重要毒性作用机制, 载带Pb(Ⅱ)的复合石英粉尘在致大肠杆菌机体氧化损伤效应方面二者存在一定的协同作用。

采用耐辐射奇球菌活体为生物吸附剂,进行了对水溶液中放射性核素铀的批量吸附实验.主要研究了溶液pH、初始铀浓度对吸附放射性核素铀效果的影响,并通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)等手段分析了其吸附机理.结果表明:在pH　5,c0=100 mg·L-1时其吸附效果最佳,而最大饱和吸附量qmax为240 mgU·g-1.结合扫描电镜与能谱分析结果认为,耐辐射奇球菌表面附着了大量的含铀片状结晶物,并且其吸附过程主要以离子交换或表面络合的方式吸附铀.比较吸附铀前后菌体红外光谱图和红外分峰图发现,耐辐射奇球菌吸附铀后的整体谱形有了一定的变化,特别是蛋白质中酰胺基团、羟基、羧基以及磷酸基团等活性基团可能参与了吸附过程,并且在906 cm-1处出现了一个新的峰,此峰为UO2+2的伸缩振动峰.可见,利用具有抗辐射特性的耐辐射奇球菌为生物吸附剂,以期在放射性环境中对放射性核素铀的吸附具有一定的潜在途径。

从四川盆地紫色土中分离获得一株革兰氏阳性细菌, 对该菌株形态学及16S序列分析, 初步鉴定属于芽孢杆菌属。 本文主要分析了一定剂量γ辐照前后该菌株对Sr2+的吸附效果。 结果显示: 实验辐照条件对该菌株吸附Sr2+有一定抑制作用, 主要表现为其对Sr2+吸附效率达到90%以上的平衡点出现时间比无辐照情况下延迟了1.5 d出现, 生长速率最大值出现延迟了0.5 d。 SEM分析发现辐照后菌体出现不规则变形, 说明一定剂量γ辐照会对所选细菌产生明显损伤作用。 FTIR分析显示, Sr2+与辐照对Strain No.4菌体有一定协同损伤作用, 且处于对数生长期的菌体比迟滞生长期更易受辐射损伤。 这种损伤主要表现为菌体蛋白质酰胺基团和多糖中糖环、 蛋白质分子中甲基等基团对应谱峰变化。

以啤酒厂废弃啤酒酵母菌为原料， 利用原子吸收光谱（AAS）、 扫描电子显微镜/X射线能谱仪（SEM/EDS）、 傅里叶红外光谱（FTIR）等手段， 研究其对Pb2+的生物吸附规律， 并对吸附机理进行了探讨。 结果发现实验条件下， 啤酒酵母菌对Pb2+的吸附是一个快速过程， 实验进行30 min时酵母菌的吸附量为47.6 mg·g-1， 吸附效率已达到91.6％， 90 min时基本达到吸附平衡， 此时酵母菌实验吸附量为48.8 mg·g-1， 吸附效率接近94.0％以上。 SEM分析发现吸附Pb2+后部分酵母菌出现细胞壁破裂和脱离现象， 且认为胞内的溶出物质为酵母菌对Pb2+后期吸附有一定贡献。 EDS分析进一步证明Pb2+被吸附到酵母菌细胞上。 FTIR分析发现， 不同pH和吸附时间红外光谱图均有所差异， 特别是羟基、 羧基及酰胺的氨基等基团变化显著， 认为细胞上的多糖、 蛋白质酰胺更多地参与了对Pb2+的化学吸附过程。 利用啤酒厂废弃啤酒酵母菌菌体为原料处理工业污水中的Pb2+是一种价格低廉， 吸附效果理想的有效途径。