[发明专利]探索酚类根系分泌物对菲去除效果及根表铁膜形成方法

权利要求书

1.探索酚类根系分泌物对菲去除效果及根表铁膜形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：实验设计：选取大小、长势大体一致的芦苇健康幼苗，用自来水清洗干净附着土壤后，再用超纯水冲洗两遍，将芦苇幼苗暴露在含有1mg/L菲的300ml无机霍格兰营养液中进行水培实验，本实验共构建五组实验装置：装置1-4分别添加不同酚类根系分泌物(对羟基苯甲酸(PHA)、对香豆酸(PCA)、咖啡酸(CA)、阿魏酸(FA)；50mg/L)，用来比较不同化学结构酚类根系分泌物对菲降解速率的影响；装置5不添加任何酚类根系分泌物，用来做空白对照(CK)，每组实验设置三个平行，所有实验装置用锡纸包裹进行遮光处理，避免菲的光降解，并置于恒温培养箱中培养(温度25±1℃，湿度75％，光照强度8000lx，光照时间12h/d)；

S2：样品采集：实验开始后，分别在0h、23h、47h、71h、95h、119h、143h、168h、187h、211h连续采集每个装置中的水样(n＝10)进行分析，实验结束后，采集各装置中芦苇根系样品，从基部将其剪下，取一小部分的根系进行冷冻干燥，用于芦苇根表铁膜的观察与分析；

S3：水化参数分析：采集的水样使用0.22μm针筒式过滤器进行过滤，用甲醇试剂洗脱针筒式过滤器，洗脱液采用高效液相色谱仪测定菲的浓度，化学需氧量(COD)、氨氮(NH₄-N)采用多参数水质测定仪进行测定；

S4：生物量分析：对于微生物生物量，采用微生物比浊法对细菌细胞密度(OD600)进行检测，在一定浓度范围内，微生物细胞密度与浊度成正比，采用紫外分光光度计测定其吸光值，可将OD600的值直接标定细胞浓度。以超纯水作为参比，取1mL水样于石英比色皿中，采用紫外分光光度计于600nm波长处进行检测；对于植物生物量，实验开始时，将清洗干净待移入实验装置的芦苇，用吸水纸将其表面的水分彻底吸干后，称其重量，并测量其主根长，记录初始重量及根长；实验结束后，操作同上，记录重量及根长；

S5：芦苇根表铁膜分析：水培实验结束后，将芦苇根部用超纯水洗干净，使用吸收纸吸干后剪下一部分根系，放入样品袋中做好编号，接着放入超低温冰箱进行冷冻干燥12h，将根系切段后喷金，利用场发射扫描电镜(SEM)观察植物根表铁膜的形貌特征，得到芦苇根表铁膜图像，并利用配套的能谱仪(EDS)对其元素组成进行测定；

S6：数值计算：污染物的去除率由下式计算得出

式中：η为污染物的去除率；c为任意时段水样中污染物的浓度；c₀为水样中污染物的初始浓度；

S7：数据处理与分析：利用EXCEL2010软件进行基础数据处理，利用SPSS26.0对数据进行差异显著性分析(p0.05，表示显著相关)，用Origin2019进行绘制折线图和柱状图。

2.根据权利要求1所述的探索酚类根系分泌物对菲去除效果及根表铁膜形成方法，其特征在于：本研究中所用的霍格兰营养液，其主要成分与浓度为：

硫酸钾：607mg/L；

磷酸二氢铵：115mg/L；

硫酸镁：493mg/L；

EDTA铁钠盐：20mg/L；

硫酸亚铁：2.86mg/L；

硼砂：4.5mg/L；

硫酸锰：2.13mg/L；

硫酸铜：0.05mg/L；

硫酸锌：0.22mg/L；

硫酸铵：0.02mg/L。

3.根据权利要求1所述的探索酚类根系分泌物对菲去除效果及根表铁膜形成方法，其特征在于：本研究中所用的霍格兰营养液，其制备方法为：称取1.26g霍格兰营养液粉末、0.945g钙盐于烧杯中，加热溶解于1000ml蒸馏水中，分装备用。

4.根据权利要求1所述的探索酚类根系分泌物对菲去除效果及根表铁膜形成方法，其特征在于：本研究中用到的主要实验药品及试剂包括：

对羟基苯甲酸：--；

对香豆酸：98％；

咖啡酸：99％；

阿魏酸：99％；

菲：98％；

霍格兰营养液粉末：--；

钙盐：--；

甲醇：色谱纯；

乙腈：色谱纯；

次氯酸钠：分析纯；

本研究中用到的主要仪器与设备包括：

涡旋震荡器：VortexGenie2；

高效液相色谱仪：Agilent1260InfinityⅡ；

多参数水质测定仪：YCNPN-4H；

磁力加热搅拌器：SM-MS-H；

生化培养箱：LRH-150；

紫外分光光度计：P1；

场发射扫描电镜(SEM)：TESCANMIRA4：

能谱仪(EDS)--。