嗜盐杆菌HSQAY1对中肋骨条藻的溶藻物质特性

研究嗜盐杆菌菌株(Halobacillus sp.HSQAY1)发酵液在不同p H、温度和反复冻融条件下对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)溶藻活性的环境稳定性;并采用乙醇沉淀、硫酸铵沉淀、超滤和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等方法对溶藻物质的理化特性进行了初步探讨和分析。结果表明,该菌株产生的溶藻物质在强酸性条件下(p H=3)丧失活性,p H5~11时的溶藻率在83.4%~98.4%之间;30~110℃时溶藻率在71.7%~94.5%之间,表现出一定的酸碱稳定性和热稳定性,且不受反复冻融(-20℃)影响。溶藻活性物质具有被乙醇和硫酸铵沉淀的特性,其活性组分是多种分子质量10k Da的蛋白类物质,溶藻活性蛋白粗提物的SDS-PAGE电泳显示,在15~50 k Da间有3条明显的特异蛋白条带。     

4种营养元素对水华鱼腥藻和四尾栅藻增殖的影响

以水华鱼腥藻和四尾栅藻分别作为蓝藻,绿藻代表藻种,采用均匀设计实验方法(uniform design experimentation,UDE)设计藻类AGP实验。采用通径分析法(Path Analysis,PA)对氮、磷、铁和锰在不同藻种增殖过程中的影响程度进行分析。结果表明,4种营养元素对水华鱼腥藻增殖影响的决策排序为FeTNTPMn,微量金属元素铁是影响水华鱼腥藻(蓝藻)增殖的主要因素;对四尾栅藻增殖影响的决策排序为TNTPFeMn,常量元素是影响四尾栅藻(绿藻)增殖的主要因素。联合通径分析法和逐步二次方回归分析法(QRA)建立的数学模型,可用于预判藻增殖。     

超声波对滇池蓝藻伪空胞和群体沉降性能的影响

为提高混凝沉淀藻水分离技术的分离效果,以滇池新鲜蓝藻为研究对象,研究不同超声波处理条件下,超声波对伪空胞、蓝藻群体沉降性能及水体水质的影响。结果表明:超声波对伪空胞的破坏效果满足准一级动力学规律,反应速率常数k随着超声波功率密度的增大而增大,并逐步趋于饱和;短时间低功率(5 s,5.0～16.7 W·L~(-1))的超声波能破坏伪空胞,改善蓝藻群体沉降性能,降低水体pH,且对水体DTN、DTP浓度的影响5%;在保证出水安全的前提下,综合考虑处理效果和经济成本,超声波功率密度16.7 W·L~(-1)、处理时间5 s为超声波处理滇池藻样的最佳条件,该条件下蓝藻伪空胞破坏率、沉降率分别为84%、80%。利用超声波对滇池蓝藻进行处理,确定了超声波对滇池蓝藻的伪空胞有破坏作用,可以改善蓝藻群体的沉降性能,达到大规模、无污染的藻水分离的目的,为蓝藻水华控制提供参考。     

溶藻细菌L8的溶藻活性代谢产物对水华鱼腥藻光合特性的影响研究

从广州城区某富营养化池塘筛选出1株溶藻细菌L8(简称L8菌),研究了L8菌的溶藻活性代谢产物(简称L8菌溶藻产物)对水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)光合特性的影响。结果表明,L8菌溶藻产物能够使水华鱼腥藻中的类胡萝卜素、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量显著升高,经L8菌溶藻产物作用7d后,3者分别升高了35.7%、63.2%和185.7%,而叶绿素a含量下降了51.3%;经L8菌溶藻产物作用7d后,水华鱼腥藻的光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率、潜在活性以及光合电子产量均明显降低。低温(77K)荧光发射光谱的变化表明,光合色素相对含量的变化导致光能在水华鱼腥藻2个光系统之间的分配发生了变化,影响了光能在光系统Ⅰ(PSⅠ)、PSⅡ中的分配,进而影响了水华鱼腥藻的光合作用效率。     

烧结电除尘灰浸出液氯化钾转化法制备硫酸钾

对烧结电除尘灰进行了浸出实验,研究结果表明,浸出液中含有较高含量的氯化钾和硫酸钾等钾盐。根据硫酸钾、氯化铵、硫酸铵和氯化钾的分解温度和溶点的不同,可以利用硫酸铵与氯化钾转化生成硫酸钾和氯化铵。考察了反应摩尔比、乙醇用量、蒸发量、氯化钠含量等因素对硫酸钾纯度和收率的影响。结果表明,乙醇的洗涤对硫酸钾产品纯度和总收率有一定的影响。氯化钾与硫酸铵按照化学计量比2KCl∶(NH4)2SO4=1∶1进行复分解反应能在硫酸钾纯度和收率上获得较好的效果,其硫酸钾产品收率达到80%左右,氯化钾铵复合肥的收率为12.76%。氯化钠杂质的存在不仅能影响硫酸钾产品的纯度和收率,而且过高的氯化钠会与硫酸钾形成K3Na(SO4)2复盐,降低硫酸钾的产量。同时,设计了从烧结灰浸出液中KCl生产硫酸钾及氯化钾铵复合肥的工艺路线图,为从烧结电除尘灰生产硫酸钾提供了一个可能的生产方法。     

光照度对蓝藻垂直迁移特性影响研究

通过水柱和摇瓶试验研究了蓝藻细胞胞内碳水化合物含量及蓝藻细胞在水体中的垂直分布对光照度变化的响应。结果表明,水柱试验中,在无光照和光照度为5000lx的条件下,铜绿微囊藻出现明显的表面浮聚现象,经过24h后,表层的藻细胞数分别占总藻细胞数的47%和26%;水柱试验中,在不同光照条件下,铜绿微囊藻胞内碳水化合物含量都呈现出表层低、底层高的现象;摇瓶试验中,水华鱼腥藻和铜绿微囊藻胞内碳水化合物含量对光照度的变化有很好的响应,光照度适量时,胞内碳水化合物含量上升,光照度不足或者过高时,胞内碳水化合物含量下降;光照度的变化能够在短时间内引起蓝藻细胞胞内碳水化合物含量变化,改变蓝藻细胞密度,从而影响到蓝藻细胞在水体中的垂直分布。     

生物合成聚合硫酸铁混凝-厢式压滤组合工艺对富藻水脱水效果的影响研究

针对湖泊蓝藻爆发期间经物理作业产生的富藻水含水率高、不易脱水、难于后续处置的问题,尝试采用生物合成聚合硫酸铁（BPFS）混凝-厢式压滤机组合工艺对富藻水进行脱水处理,并探讨了投加BPFS、BPFS与石灰复合药剂及采用不同滤布对富藻水压滤后滤液水质及蓝藻脱水性能的影响。结果表明,富藻水中加入3.30 g/L石灰与0.17...     

钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)对生活污水的生物净化与修复

探讨了钝顶螺旋藻(Spirulina platensis,SP)对生活污水的生物修复与净化作用。用厨房污水(KW)接种SP后摇瓶光照培养,观察藻细胞在KW中的生长状态,分析其中β-胡萝卜素和C-藻蓝蛋白的含量,并比较接种前和培养10d后KW中BOD、COD、NH3-N、NO3-N和PO4-P质量浓度的变化。结果发现,SP可在KW原液(KW100)和80%(体积分数)KW(KW80)中维持较好生长,并且藻细胞中C-藻蓝蛋白含量明显增加(P0.05)。培养10d后,KW100中BOD、COD、NH3-N、NO3-N和PO34-P的去除率分别为77.6%、75.2%、97.8%、98.2%和64.5%,对KW100中Zn、Se等元素能够有效富集,对一些重金属污染物的去除率也大于50%。研究结果表明,螺旋藻培养对生活污水有较好的生物净化作用。     

巢湖蓝藻的机械清除工艺以及藻水分离实验研究简

对巢湖蓝藻进行机械清除以及藻水分离实验研究，实验采用的浮式围栏引导-机械清除-投加剥离液辅助机械清除工艺处理量大，除藻效率高，筛网过滤-浓缩-卧螺离心机脱水成藻泥的藻水分离工艺较为理想，藻泥含水率仅为89%。2011年5—10月在巢湖运用上述方法清除湖面水华蓝藻，共处理富藻水1.6万m³，得到藻泥970 t，累计清除蓝藻106.7 t（干重）。按照所清除蓝藻的总氮、总磷的平均含量计算，相当于从湖中移除了氮6.25 t，磷2.1 t。表明在富营养湖泊中水华蓝藻大量暴发时，采用上述方法除藻，对控制蓝藻水华污染，有效降低内源氮、磷等污染物负荷具有十分重要的作用。     

蓄水型备用水源地藻类生长趋势及控藻技术研究

为了探明以洪泽湖为原水的某蓄水型备用水源地藻类生长情况，探索原位控藻方法，进行了为期1年的藻类数量测定，并进行了遮光控藻实验和清浑混合控藻实验。结果表明，备用水源地优势藻类为硅藻门(Diatom)的针杆藻属(Synedra),持续全年；7—8月出现蓝藻门(Cyanobacteria)的微囊藻属(Microcystis)。藻细胞数量夏季多、冬季少，在7—8月达到峰值(2.09×10⁷个/L),1月达到谷值(9.23×10⁶个/L)。藻类在复合湿地区比进水口下降约4.8%,在深水净化区比进水口增加0.3%。藻类在0.5 m水深处最多，表面、3.0 m水深处藻类数量分别是0.5 m水深处的92.1%和89.9%。遮盖率为40%、60%、80%、100%的水体稳态控藻率分别为24.2%、41.4%、47.0%、61.1%,稳态高锰酸盐(I_Mn)削减率分别为24.8%、36.5%、41.6%、47.7%。建议采用太阳能发电板遮蔽水面控藻，遮盖率取60%。清浑混合体积比为6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的水体稳态控藻率分别为33.2%...     

浓缩湖泊蓝藻液的加压混凝沉淀处理

为了提高蓝藻液浓缩效率,降低能耗,采用外加压力压破蓝藻气囊,使蓝藻失去气囊浮力易于混凝沉淀分离。采用中试实验研究了加压混凝浓缩蓝藻液的技术方法,优化了工艺参数,并进行了经济分析。结果表明,在原藻液含水率99.4%~99%时,最佳的混凝剂(PAC)投加量与干藻质量比为1/20,最佳的助凝剂(PAM)投加量与干藻质量比为1/1 500。浓缩后出水浊度在1~5 NTU之间,出水叶绿素a在10 mg·m~(-3)以内,浓缩藻泥含水率都小于97%,原藻液浓缩了3.52~5.51倍。加压破蓝藻气囊能耗0.008 k W·h·m~(-3),比现有高速旋转法破蓝藻气囊工艺节省能耗0.6 k W·h·m~(-3)。     

水单胞菌CA滤液的溶藻特性及其溶藻物质

针对一株具有明显溶藻效果的水单胞菌CA（Aquimonas sp.）,对其滤液的溶藻活性以及溶藻物质特性做了进一步的探索。结果表明,CA滤液具有强烈的溶藻效果。10 d内叶绿素a降解率达79.2%,藻细胞数目降解率达98.5%。同时,藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白急剧降低,分别降低了81.67%和82.60%。丙二醛含量也有所降低。通过研究溶藻物质的活性,发现溶藻物质经蛋白酶K处理后仍具有溶藻活性,说明溶藻物质是非蛋白类物质;溶藻物质具有较强的热稳定性,即使在121℃下处理2 h活性仍未丧失;溶藻物质在碱性条件下有较强的pH稳定性,在酸性条件下活性会有小部分丧失;同时通过有机试剂萃取,发现溶藻物质具有较强的极性。本研究为溶藻物质的溶藻特性研究以及溶藻物质的分离提供了理论基础。     

低温酸析法从G盐母液中回收R盐的资源化利用

用低温酸析法处理G盐生产过程中产生的废母液,研究温度和pH条件对处理效果的影响。首先分别以R盐和G盐配制的模拟废水为研究对象,发现R盐酸析效果明显,其酸析效果随温度的降低而升高,随pH的升高而降低;而G盐没有出现酸析现象。然后,以实际G盐废母液为研究对象,在-12℃条件下冷冻12 h,其COD去除率为55%,其酸析出的固体主要成分为R盐;计算可得每升实际G盐废母液可以回收纯度为51%的R盐111.3 g。以每天处理10 m~3废水工程为例,该低温酸析工艺所需的电功率为8.41 k W,废水处理工程的静态投资回收期为0.48年。结果表明,通过低温酸析法对实际G盐废母液中R盐进行资源化回收是有效、可行的。     

介质阻挡放电对湖泊水华蓝藻的去除

采用介质阻挡放电等离子体技术去除太湖水华蓝藻,考察了放电输出功率、空气流速、添加剂(异丙醇、腐植酸)等对蓝藻去除的影响。结果表明,介质阻挡放电能去除太湖水华蓝藻,放电功率100 W,空气流速1.0 L/min,放电18min,在光照强度2 000 lx和25℃下培养4 d,初始叶绿素a浓度为9.58 mg/L藻液中蓝藻去除率达87.8%。增加放电输出功率和空气流速能提高蓝藻的去除效率;腐植酸促进了介质阻挡放电对蓝藻的去除;而异丙醇添加剂抑制了介质阻挡放电的作用。放电处理后,蓝藻细胞内类胡萝卜素含量、SOD活性、MDA含量发生明显变化,介质阻挡放电破坏了蓝藻细胞内含物。     

深水井循环处理对养殖水体蓝藻控制及对水质的改善

为了解决罗氏沼虾养殖水体蓝藻泛滥、危害养殖、污染周边水环境的问题,建设了深水井循环水处理示范工程,对工程运行进行了跟踪测定。结果表明,通过深水井循环处理后,蓝藻不能再漂浮于水面生长繁殖,而是沉淀到水底无光区衰亡,从而控制了蓝藻的繁殖。与对照塘相比,虾塘藻类叶绿素a浓度减少了69%,藻细胞总数削减了92%,消除了蓝藻泛滥现象,剩余藻类主要为颤藻、绿藻,化学需氧量降低了55%,总磷降低了46%,总氮降低了56%。     

氮源对克雷伯氏菌NIII2分泌絮凝剂特性的影响

实验研究了蔗糖为碳源,硝酸钠、脲、蛋白胨、硫酸铵和氯化铵等氮源对NIII2发酵产絮凝剂的影响。结果表明,发酵液起始pH值为7.50,以硝酸钠为氮源,发酵液pH会上升,升至7.60～8.34时,NⅢ2菌株开始大量分泌微生物絮凝剂,发酵72 h,产量可达7.5 g/L,该产量是目前报道的克雷伯氏菌产絮凝剂的最高值。脲为氮源,pH则下降,降至5.04～6.49时,大量分泌絮凝剂,发酵72 h产量达5.2 g/L。蛋白胨、氯化铵和硫酸铵等为氮源时,pH下降十分明显,pH小于3.71时有絮凝剂分泌,发酵72 h产量约2.0 g/L或更小。以硝酸钠和脲为氮源时,发酵液中有黄色物质分泌,该黄色物质出现或黄色逐渐加深,是NIII2菌高产絮凝剂的标志。除硫酸铵外,其他氮源发酵所产絮凝剂为O-糖蛋白。当以硝酸钠、脲、蛋白胨、硫酸铵和氯化铵为氮源时,絮凝剂中蛋白的含量分别为9.55%、33.28%、19.39%、13.81%和15.51%,且蛋白含量越高,絮凝剂活性越大。     

天然水华蓝藻中微囊藻毒素的提取和净化研究

利用天然水华蓝藻为原料，通过筛选、比较不同极性提取剂对微囊藻毒素的提取效果，80％甲醇溶液有较高的提取效率，而乙醇溶液可实现无毒提取，优化了提取方法。并通过调节溶液pH为藻胆蛋白等电点的方法去除共提取的大量藻胆蛋白，取得了很好的净化效果，为微囊藻毒素的分离和纯化研究提供了基础。     

氮源对克雷伯氏菌NⅢ2分泌絮凝剂特性的影响

实验研究了蔗糖为碳源,硝酸钠、脲、蛋白胨、硫酸铵和氯化铵等氮源对NⅢ2发酵产絮凝剂的影响。结果表明,发酵液起始pH值为7.50,以硝酸钠为氮源,发酵液pH会上升,升至7.60～8.34时,NⅢ2菌株开始大量分泌微生物絮凝剂,发酵72 h,产量可达7.5 g/L,该产量是目前报道的克雷伯氏菌产絮凝剂的最高值。脲为氮源,pH则下降,降至5.04～6.49时,大量分泌絮凝剂,发酵72 h产量达5.2 g/L。蛋白胨、氯化铵和硫酸铵等为氮源时,pH下降十分明显,pH小于3.71时有絮凝剂分泌,发酵72 h产量约2.0 g/L或更小。以硝酸钠和脲为氮源时,发酵液中有黄色物质分泌,该黄色物质出现或黄色逐渐加深,是NⅢ2菌高产絮凝剂的标志。除硫酸铵外,其他氮源发酵所产絮凝剂为O-糖蛋白。当以硝酸钠、脲、蛋白胨、硫酸铵和氯化铵为氮源时,絮凝剂中蛋白的含量分别为9.55%、33.28%、19.39%、13.81%和15.51%,且蛋白含量越高,絮凝剂活性越大。     

喷射撞击式蓝藻处理装置的原理及其应用

根据日本井芹宁博士发明的“加压、喷射、撞击”除藻原理研制的喷射撞击式蓝藻处理装置，通过用物理方法对蓝藻进行含水抽取、加压传输、高速喷射、强力撞击，即采用射流技术加碰撞作用来除藻。按照待处理的蓝藻气囊平均临界破裂压力，调整和控制处理装置系统的压力，把蓝藻的气囊破裂或撞碎，使蓝藻无法再群体集聚、浮游在水面。将处理过的蓝藻残体，随水流返回到水域，成为水中动植物和微生物的饵食，形成生态平衡。已研制成功的喷射撞击式蓝藻处理装置，每小时处理能力为80m^3，如果按处理水面以下25mm深度的蓝藻计算，则每天可处理25600m^2。该处理装置只消耗电能，处理每平方米蓝藻的耗电量不到7w。适用于湖泊、河道、水库、景观水域的除藻。     

缬草黄酮和多糖的同步提取与分离工艺

为探讨缬草黄酮与多糖的同步提取与分离工艺,以黄酮和多糖得率为评价指标,在单因素实验的基础上,利用响应面实验设计对提取工艺进行优化,采用萃取和醇沉技术分离黄酮和多糖。结果表明:在纤维素酶浓度1.9 U·mL~(-1)、料液质量浓度1∶28 g·mL~(-1)、提取温度49℃条件下,超声波辅助提取61 min,黄酮得率7.88%,纯度28.93%,多糖得率1.48%,纯度26.56%。优化后的工艺稳定可靠、提取得率较高,适合缬草黄酮与多糖的同步提取与分离。