土壤学报
土壤學報
토양학보
ACTA PEDOLOGICA SINICA
2011年
2期
331-337
,共7页
荣兴民%黄巧云%陈雯莉%蔡鹏%梁巍
榮興民%黃巧雲%陳雯莉%蔡鵬%樑巍
영흥민%황교운%진문리%채붕%량외
细菌%黏粒矿物%表面热力学%吸附自由能
細菌%黏粒礦物%錶麵熱力學%吸附自由能
세균%점립광물%표면열역학%흡부자유능
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(Peudomonas putida)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(△GH)和静电力自由能变(△GEL)及总自由能变(△G).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最热结果一致.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-矿物相瓦作用的热力学机理方面还需与其他研究技术结合.
運用錶麵熱力學方法和擴展的DLVO理論,對兩種典型土壤細菌噁臭假單胞菌(Peudomonas putida)和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)在代錶性土壤黏粒礦物高嶺石和矇脫石錶麵的吸附進行瞭分析,穫得瞭黏粒礦物與細菌作用的疏水自由能變(△GH)和靜電力自由能變(△GEL)及總自由能變(△G).髮現疏水自由能為負,顯示疏水作用為引力,有利于細菌在黏粒礦物錶麵的吸附;而靜電力自由能為正,錶明細菌-礦物間存在靜電斥力.疏水自由能顯著大于靜電力自由能,錶明疏水作用在黏粒礦物對細菌吸附時的貢獻大于靜電力.兩種細菌與兩種礦物間的總吸附自由能為負值,意味著細菌在礦物錶麵的吸附是熱力學自髮過程.高嶺石對細菌的吸附自由能大于矇脫石對細菌的吸附自由能,錶明細菌與高嶺石間的親和力較高,吸附更容易髮生,這與化學吸附及滴定最熱結果一緻.錶麵熱力學方法和XDLVO理論在預測細菌-礦物相互作用中有重要意義,但該方法未攷慮多種非DLVO效應,如細胞錶麵多聚物、細菌鞭毛等在吸附反應中的作用,因此還存在一定的跼限性,在揭示細菌-礦物相瓦作用的熱力學機理方麵還需與其他研究技術結閤.
운용표면열역학방법화확전적DLVO이론,대량충전형토양세균악취가단포균(Peudomonas putida)화고초아포간균(Bacillus subtilis)재대표성토양점립광물고령석화몽탈석표면적흡부진행료분석,획득료점립광물여세균작용적소수자유능변(△GH)화정전력자유능변(△GEL)급총자유능변(△G).발현소수자유능위부,현시소수작용위인력,유리우세균재점립광물표면적흡부;이정전력자유능위정,표명세균-광물간존재정전척력.소수자유능현저대우정전력자유능,표명소수작용재점립광물대세균흡부시적공헌대우정전력.량충세균여량충광물간적총흡부자유능위부치,의미착세균재광물표면적흡부시열역학자발과정.고령석대세균적흡부자유능대우몽탈석대세균적흡부자유능,표명세균여고령석간적친화력교고,흡부경용역발생,저여화학흡부급적정최열결과일치.표면열역학방법화XDLVO이론재예측세균-광물상호작용중유중요의의,단해방법미고필다충비DLVO효응,여세포표면다취물、세균편모등재흡부반응중적작용,인차환존재일정적국한성,재게시세균-광물상와작용적열역학궤리방면환수여기타연구기술결합.
