单级好氧和限氧污水处理系统中总氮损失的微生物学机理

近年来,单级好氧和限氧污水处理系统中总氮损失的现象引起了人们的普遍关注,本文对这种现象的微生物学机理及研究现状进行了阐述,主要是儿类细菌的单独脱氮或者它们之间的协同脱氮,包括自养(亚)硝化菌单独脱氮、好氧反硝化菌单独脱氮、(亚)硝化菌和好氧反硝化菌的协同脱氮以及(亚)硝化菌和厌氧氨氧化菌的协同脱氮.与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比,这些脱氮新途径具有不可比拟的优越性,对于强化污水生物脱氮具有重要意义.图8参53     

常温SBR厌氧-好氧反应器的短程硝化

短程硝化-反硝化是污水节能脱氮新技术之一,其关键在于实现短程硝化,而水温是控制短程硝化的主要因素。在生活污水氨氮浓度小于100mg/L的水质条件下,采用SBR厌氧-好氧反应器进行了常温短程硝化试验研究。研究结果表明,水温14．5℃～16．5℃的条件下,在好氧段可以实现短程硝化,亚硝化率达到了94．9%。亚硝化的程度还与曝气时间的长短有关,曝气时间短时,可以将氨氧化控制在亚硝化阶段,积累大量的亚硝酸盐,但是氨转化率比较低;曝气时间延长,氨氮去除率增加,同时部分亚硝酸氮会被进一步氧化成硝酸氮。该研究结果打破了只有在中高温条件下才能实现短程硝化的普遍看法,从而为在常温下实现短程硝化提供了新的依据。     

新型废水生物脱氮的微生物学研究进展

生物脱氮是含氮废水处理公认的最佳处理方式,随着对生物脱氮微生物学原理研究的不断深入,许多新的生物脱氮特殊菌株或菌群及微生物转化机制不断被发现.本文在传统生物脱氮过程机理上,结合最近国内外生物脱氮的新发现,就短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化的微生物学原理进行了阐述.图1表2参23     

好氧反硝化菌及其在生物处理与修复中的应用研究进展

好氧反硝化菌因其生长特性与同步异养硝化好氧反硝化功能,为环境生物脱氮提供了崭新的技术思路.综述了已分离获得的好氧反硝化菌类群及其生长特性,重点阐述了好氧反硝化菌生物脱氮性能、影响因素与好氧反硝化机理,探讨了好氧反硝化在环境生物修复领域的应用.已有研究表明,好氧反硝化菌在环境生物脱氮方面具有明显的技术优势,但有关好氧反硝化反应机理、影响因素等仍待解析,以期为好氧反硝化菌固定化、活性持留以及受污染环境水体修复等研究提供理论依据.     

生物电化学脱氮技术研究进展北大核心CSCD

生物电化学系统（BES）因兼有污染物去除与能量回收等优点,近年来已成为环境污染治理领域的关注热点. 对生物电化学技术在脱氮方面的基本原理、含氮污染物的转化途径进行综述,主要的生物脱氮过程包括阴极反硝化、阳极氨氧化以及阴极同步硝化反硝化等,而非生物脱氮过程包括NH3/NH4^＋的跨膜转移、氨气逃逸等. 总结已报道的BES中主要脱氮微生物及其脱氮机制,BES中多数反硝化菌属于变形菌门（Proteobacteria）;硝化细菌主要是亚硝化菌属（Nitrosomonas）和硝化杆菌属（Nitrobacter）;在同步硝化反硝化过程中,电极上的硝化、反硝化菌有明显的分层现象. 最后阐述了生物电化学脱氮技术在生活污水、渗滤液、地下水处理等领域的最新应用研究,通过改变反应器构型以及运行模式等条件构建不同BES处理各类污水,以达到去除污染物同时回收电能或资源的目的. 基于目前BES的优势,认为减少脱氮中间产物（NO2^- -N、N2O）的积累及扩大BES规模对电能输出和污染物去除效果的影响将是未来的研究方向. （图3 表2 参66）     

废水生物脱氮中N_2O和NO_x的产生和作用

废水生物脱氮中N2O和NOx来源于硝化、反硝化、厌氧氨氧化和化学反硝化等过程.电子受体和供体浓度、pH、缓冲剂类型、有机负荷、微生物种类及其相互作用等都会影响这些气态中间产物的产生.NO2能够氧化氨和强化好氧和厌氧氨氧化,NO能够阻止C2H2对好氧氨氧化活性的抑制,两者对好氧氨氧化活性的恢复至关重要.所有这些表明,废水生物脱氮的气态中间产物N2O和NOx在氮的生物转化中具有重要的正面作用,甚至必不可少.基于NO2曝气技术和Brocadiaanammoxidans与Nitrosomonas协同作用的废水生物脱氮新技术开发是今后一段时间的重要研究方向.图4参35     

垃圾渗滤液生物脱氮新途径

介绍了垃圾渗滤液的传统脱氮技术，对短程硝化反硝化、同步硝化反硝化和厌氧氨氧化的研究作了综述和讨论，并分析了这些新技术的特点以及在垃圾渗滤液脱氮方面的研究和应用前景，指出了厌氧氨氧化是垃圾渗滤液生物脱氮可能的有效方法。     

废水生物脱氮中N2O和NOx的产生和作用

废水生物脱氮中N2O和NOx来源于硝化、反硝化、厌氧氨氧化和化学反硝化等过程．电子受体和供体浓度、pH、缓冲剂类型、有机负荷、微生物种类及其相互作用等都会影响这些气态中间产物的产生．NO2能够氧化氨和强化好氧和厌氧氨氧化，NO能够阻止C2H2对好氧氨氧化活性的抑制，两者对好氧氨氧化活性的恢复至关重要．所有这些表明，废水生物脱氮的气态中问产物N2O和NOx在氮的生物转化中具有重要的正面作用，甚至必不可少．基于NO2曝气技术和Brocadia anammoxidans与Nitrosomonas协同作用的废水生物脱氮新技术开发是今后一段时间的重要研究方向．图4参35     

曝气量对微生物燃料电池脱氮的影响

实验构建生物阴极双室微生物燃料电池,探究在微氧条件下曝气量对其产电性能和阴极脱氮的影响.以乙酸钠为碳源,氯化铵为氮源.实验在25℃温度下,阴极持续曝气,并控制反应器内为微氧状态,富集培养短程硝化反硝化菌群.实现了在特定曝气量条件下生物阴极短程硝化反硝化脱氮.实验结果表明,在曝气量为1.64 mL·min-1的条件下,短程硝化反硝化脱氮效果最好.亚硝态氮积累率为81.70%,总氮去除率达到69.66%,最大稳定电压达0.47 V左右,库伦效率为43.8%,产电效能较好.针对实际污水处理开展相关实验,MFC阴极短程硝化反硝化总氮去除率可达到81.93%,优于全程硝化反硝化.在短程硝化反硝化的微生物群落中,Betaproteobacteria纲和Thauera菌属在短程硝化反硝化中得到了有效的富集,有利于生物脱氮,并且Nitrosomonas菌是主要的氨氧化菌属.     

影响厌氧氨氧化与甲烷化反硝化耦合的因素

氨氮、氮氧化物对产甲烷菌有一定的抑制作用,但可以通过驯化去除毒性.亚硝酸盐在厌氧氨氧化菌作用下与氨发生厌氧氨氧化反应.虽然厌氧氨氧化菌是自养菌,但具有异养代谢能力,并且NO2可提高厌氧氨氧化菌的活性.因此,通过特殊的反应器技术,将厌氧氨氧化菌与甲烷菌、反硝化菌复合在一个有利的微生态环境中,充分发挥它们之间的协同耦合作用,把有机物转化为清洁能源又同时脱氮,是极有前景的废水厌氧(缺氧)处理研究新方向.表1参31     

四溴双酚-A和五溴酚对红鲫甲状腺组织结构的影响

将红鲫(Carassius auratus)分别暴露于0.25 mg·l-1四溴双酚A(TBBPA)和0.05 mg·l-1五溴酚(PBP)中6周,采用组织切片的方法,观测红鲫甲状腺滤泡形态结构的变化,并以100 mg·l-1高氯酸钠(NaClO4)和0.25 mg·l-1氯化镉(CdCl2)作为参照,探讨TBBPA和PBP在体时(in vivo)对鱼类甲状腺可能的致毒机理.结果显示,经TBBPA和PBP暴露后,红鲫甲状腺发生了滤泡上皮增厚、细胞肥大和增生等现象,表明这两种溴化阻燃剂均能造成甲状腺结构的损伤.这与NaClO4所引起的甲状腺滤泡的变化非常相似,而与CdCl2所引起的滤泡上皮变薄刚好相反.由此推测,TBBPA和PBP在鱼体内可能引起甲状腺素水平的降低,进而导致甲状腺滤泡细胞的代偿性增生和肥大.     

分子电性距离矢量预测多氯萘的正辛醇/空气分配系数

应用分子电性距离矢量(MEDV)对多氯萘(PCNs)的76种同系物进行结构表征,通过多元线性回归方法建立了PCNs的正辛醇/空气分配系数(lgKoA)与MEDV之间的定量结构一性质关系(QSPR),该模型具有显著的相关性(n=24,R=0.997,SD=0.088,F=417.546).采用逐步回归的方法(SMR)从原...     

从武汉印染厂废水淤泥中分离出的趋磁细菌的生长与磁小体形成过程

对从武汉印染厂污泥中分离出的趋磁细菌YN-1,分别进行了5 d,10 d,20 d,25 d和30 d的纯培养与透射电镜的观察,并对30 d释放出的磁小体进行了能谱分析.结果表明:培养5 d的趋磁细菌,其体内的细胞质相对均匀,可见到铁质在细胞内输送的痕迹.随后细胞质变为不均匀,菌体内泡状物和磁小体增多;20 d后菌体膜出现自溶,可见磁小体从破裂的菌膜排出体外的现象,25 d后可见到具有鞭毛、细胞质分布均匀的“营养体”.培养30 d,菌膜基本自溶,除见有营养体外,残存大量的细胞膜碎片和磁小体,对它们的能谱分析显示,磁小体的主要无机成分为Fe.由此判断,25 d可能为该菌在培养条件下的趋磁细菌生长与磁小体形成周期.图3表1参15     

微生物转化生产L-苯基乙酰基甲醇(L-PAC)研究进展

L-苯基乙酰基甲醇(L-Phenylacetylcarbinol,L-PAC)在制药业中被用作前体来合成L-麻黄素(L-ephedrine)、D-伪麻黄素(D-pseudoephedrine),在医学上,麻黄素可用来治疗低血压和哮喘,并有利尿之功效[1].近些年有报道指出,L-麻黄素可用于减肥[2].另外,L-PAC还可以用于合成安非他明(ampheta-mine),苯丙胺和苯胺等药物[3].     

光合细菌促菠菜生长机理初探

对光合细菌（ Ｐ Ｓ Ｂ） 菌液经稀释后喷施叶面可促进菠菜生长的机理进行了初步研究,发现施用 Ｐ Ｓ Ｂ 菌液后,可使菠菜叶中叶绿素含量增加１０ ．５５ ％ ,使 Ｃ Ｏ２ 的吸收率和光合强度分别提高６１ ．９９ ％ 、１３ ．８ ％ ,使二磷酸核酮糖羧化酶（ Ｒ Ｕ Ｂ Ｐ） 活力增强３４ 倍． Ｐ Ｓ Ｂ菌液还可改变地壤中微生物菌群的组成：细菌、固氮菌、放线菌数量增多,真菌量减少．提示：光合细菌是通过提高菠菜自身的光合效率及增加土壤肥力来起到促生长作用的．     

序批式膜反应器处理高氨氮渗滤液同步硝化反硝化特性

应用序批式生物膜反应器(SBBR)处理实际垃圾渗滤液,在DO浓度分别为0.45mg.l-1和1.19mg.l-1条件下,研究了系统的有机物,氨氮和总氮去除特性以及游离氨(FA),DO对系统同步硝化反硝化(SND)类型的影响.250d试验研究表明:SBRR系统能够稳定高效地同步去除渗滤液内高浓度有机物和高浓度氨氮.在初始COD浓度为122—2385 mg.l-1的情况下,出水COD浓度为23—929 mg.l-1,有机物最大去除速率25.6 kgCOD.m-2载体.d-1.在初始NH4+-N浓度为40—396.5 mg.l-1的情况下,出水NH4+-N浓度为0—41.2 mg.l-1,最大硝化速率2.87 kgN.m-2载体.d-1.SBBR系统内发生了明显的同步硝化反硝化(SND)现象,TN平均去除率分别为73.8%(DO=0.45 mg.l-1)和30%(DO=1.19 mg.l-1)左右.当FA浓度在1.5—11.6 mg.l-1范围内时,系统中共存硝酸型SND和亚硝酸性SND.当FA从18.6 mg.l-1增加到56 mg.l-1,系统中形成稳定的亚硝酸SND.因此,FA是影响系统SND类型的主要因素,DO可促进亚硝酸性SND向硝酸型SND转化.     

铬、镉、铅胁迫对青菜叶片几种生理生化指标的影响

研究了溶液培养条件下铬、镉、铅胁迫对青菜叶片细胞膜透性、叶绿素含量和游离脯氨酸含量等的影响，结果表明：随着Ｃｒ＾６＋，Ｃｄ＾２＋，Ｐｂ＾２＋处理时间的延长和处理浓度的增加，青菜叶片细胞膜透性显著增大，叶绿素ａ／ｂ值逐渐降低，游离脯氨酸含量明显增加，其中游离脯氨酸含量增加的时间比细胞膜透性增大明显超前，而叶绿素ａ／ｂ植降低的时间在这３种重金属中未见明显的规律性。     

细菌二氯甲烷脱氯酶基因对拟南芥的转化

卤代烷烃是一类很普遍的环境污染物 ,在工业生产中常伴随着废气废物释放出来 ,严重污染土壤及地下水 ,并且严重破坏臭氧层 .在此类污染物含量较高的土壤中分离出一些细菌 ,它们能以卤代烷烃为唯一碳源进行生长 ,且将这些有毒废物分解成无毒的化合物 .我们曾经将细菌卤代烷烃脱卤酶基因克隆到拟南芥中并得到高效表达[1] .Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ和Ｈｙ ｐｈｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ属的细菌能利用二氯甲烷作为唯一碳源进行生长[5] ,其代谢过程如图 1.其中参与反应的关键酶是二氯甲烷脱氯酶 ,此酶属于谷胱甘肽转移酶类 ,在脱ＣＩ时 ,先…     

"类龟式"Al13盐酸盐的制备及絮凝性能

采用氯化铝溶液电解法、氯化铝溶液溶铝法、稀盐酸溶铝法、氯化铝溶液碱性阴离子树脂交换法、氯化铝溶液补水蒸馏法、氯化铝溶液压溶氢氧化铝或氧化铝法等促使氯化铝水解-聚合的方法,通过控制起始溶液的浓度、水解-聚合的程度和体系的温度,制成"类龟式"Al13含量超过96.5%的聚合氯化铝结晶,其中电解法制备的产物纯度达99.9%,盐基度61.48%,总铝(Al2O3)33.75%,水不溶物0.01%,Alb达97%.化学分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶结构解析结果表明,产物是一种由十三个铝氧八面体连接组成的Al13(OH)24Cl15·37H2O化合物.高岭土模拟水样和黄河水样絮凝试验表明,絮凝效果优于市售固体聚合氯化铝、氯化铝和硫酸铝,经絮凝处理的黄河水主要水质质量指标达到国家生活饮用水标准GB5749-85的要求.     

光合细菌在水产养殖中的应用[综述]

光合细菌（ＰｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃＢａｃｔｅｒｉａ,以下简称ＰＳＢ）是地球上最早出现的一大类能以光作为能源,以ＣＯ２和有机物作为光合作用碳源,以有机物、氢气或硫化物为供氢体而营养繁殖的原核生物的总称;除蓝细菌外都能在厌氧光照条件下进行不产氧的光合作用．ＰＳＢ分布广泛（见表１）,类型多样,根据《伯杰细菌鉴定手册》（第九版）ＰＳＢ可分为六个类群,２７个属（见表２）．其中的红色非硫细菌由于其分解利用有机物能力强、营养丰富,因而得到广泛的应用．表１　各种环境下ＰＳＢ数量（ｎ（ＰＳＢ）／ｇ－１）Ｔａｂ…