固定化球形红假单胞菌处理电镀废水中Cd和Cr的研究

比较了4种固定化球形红假单胞菌(Rhodopseudomonas sphaeroides)处理含Cd、Cr重金属废水的效果,对固定化菌吸附Cd和Cr的工艺条件进行了优化,并通过生物反应器连续处理实际电镀废水,分析了处理后的效果。通过比较,确定了20g.kg-1沸石和20g.L-1海藻酸钠组合作为共固定材料,固定化菌对Cd和Cr的去除效果明显优于游离菌。采用正交试验优化废水处理工艺条件,结果表明,废水pH值、菌体投加量对固定化菌体的处理效果影响较大,当处理废水的pH值为6.0、菌体投加量为10.00g.L-1时,对40.00mg.L-1含Cd废水的去除率可达96.68%。4轮吸附-解吸循环试验结果显示,固定化菌体可重复利用3次,固定化菌体在使用第3次时,Cd去除率仍可达51.20%。在生物反应器中,用固定化菌体处理质量浓度为92.61mg.L-1的含Cd电镀废水,3h时对Cd的去除率达到98.80%,对含Cu、Au、Ni废水中重金属的去除率也高于90.00%。     

玉米芯吸附-海藻酸钠固定微生物对十溴联苯醚的降解

电子垃圾中十溴联苯醚(BDE-209)污染日益严重,分离筛选具有降解功能的细菌并探索其对BDE-209的降解效果对于污染环境的生物修复具有重要意义.采用梯度压力驯化法从污泥样品中分离到1株以BDE-209为碳源的菌株MS2,对其生理生化特征进行分析,结合菌株16S rDNA测序结果,确定了MS2在分类上属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.).进一步以玉米芯吸附-海藻酸钠包埋材料对菌株MS2进行复合固定,采用正交试验对包埋条件进行优化,并考察游离菌剂和固定化菌剂对水体和土壤中BDE-209的去除效果.正交实验结果表明最佳包埋条件为:海藻酸钠质量分数2%、CaCl_2 4%、菌胶比2:1、交联时间8 h.在温度为25℃、pH 7.0条件下,经9 d处理,固定化菌剂对浓度为0.4 mg/L的BDE-20 9降解率为85.2%.结果还显示,固定化菌剂对污水中BDE-209的降解能力显著高于游离菌(P0.05).不同处理对土壤中BDE-209降解效果存在明显差异,表现为玉米芯吸附-海藻酸钠固定化菌剂海藻酸钠固定化菌剂玉米芯吸附菌体游离菌体空白海藻酸钠小球玉米芯,且土壤的搅动频率与BDE-209降解率呈显著正相关(r=0.99,P0.05).因此,玉米芯吸附-海藻酸钠固定菌剂对于十溴联苯醚的生物修复具有一定应用潜力.     

海藻酸钙固定混合SRB菌群力学生物吸附Ni2+的动力学

利用海藻酸钙为载体包埋固定化硫酸盐还原菌(SRB)混合菌群,研究了固定化微生物吸附重金属镍离子的动力学特性.结果表明:固定化混合SRB菌群对Ni2+具有良好的吸附性能,最大吸附容量qm高达931.9 mg(Ni2+)/g(SRB)颗粒,是一种颇具应用前景的生物吸附剂.固定化SRB吸附Ni2+的动力学过程可以用准二次动力学方程描述,整个吸附过程可以明显地分为两个阶段,即物理化学吸附阶段和生物沉淀阶段.扩散动力学研究表明,固定化颗粒的内扩散并非是唯一控制吸附速率的机制,整个吸附过程涉及到多种吸附机制.图4表3参14     

海藻酸钙固定混合SRB菌群生物吸附Ni^2＋的动力学

利用海藻酸钙为载体包埋固定化硫酸盐还原菌(SRB)混合菌群,研究了固定化微生物吸附重金属镍离子的动力学特性.结果表明:固定化混合SRB菌群对Ni2 具有良好的吸附性能,最大吸附容量qm高达931.9mg(Ni2 )/g(SRB)颗粒,是一种颇具应用前景的生物吸附剂.固定化SRB吸附Ni2 的动力学过程可以用准二次动力学方程描述,整个吸附过程可以明显地分为两个阶段,即物理化学吸附阶段和生物沉淀阶段.扩散动力学研究表明,固定化颗粒的内扩散并非是唯一控制吸附速率的机制,整个吸附过程涉及到多种吸附机制.图4表3参14     

生物硫铁生成菌的选育及其在重金属废水处理中的应用

为开发高效经济、环境友好的重金属废水处理技术,采用亨盖特(Hungate)厌氧技术分离出一株产生物硫铁复合材料的硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB),命名为SRB2,并对该菌株进行了生理特性、培养工艺和废水处理研究.菌体杆状稍有弯曲,革兰氏阴性菌,最佳碳源为乳酸钠.pH范围5.0～9.0,最适pH 7.0,最适温度为35℃,培养3 d生物硫铁量和硫化物含量能达最大值,分别为2.85 g L-1、358.048 mg L-1.正交试验结果表明,乳酸钠9.0 g L-1+组合氮源1.5 g L-1+硫酸亚铁10.0 g L-1时生物硫铁产量最高.16S rDNA序列分析表明,菌株与脱硫弧菌属Desulfovibriodesulfuricans strain 734同源性为99%.采用生物硫铁处理重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+废水,结果表明生物硫铁能快速处理含Cu2+、Pb2+、Cd2+废水,2 min去除率达99.8%以上.因此,生物硫铁在各类重金属废水处理与重金属废水污染事故应急处理中具有较好的应用前景.     

固定化生物活性炭处理低浓度甲醇废水

将分离筛选得到的甲醇降解菌固定在颗粒活性炭上，组成固定化生物活性炭反应系统，研究该反应系统处理轻度污染含甲醇废水的最佳运行条件和运行效果，结果表明，固定化生物活性炭处理轻度污染含甲醇放心水的方法明显好于3种树脂和单纯活性炭吸附处理，反应系统的最佳运行条件是水力负荷0．84－0．77m^3(m^2.h），停留时间57－62min，pH7－8，温度20℃－30℃，溶解氧是去除甲醇的主要限制因子，甲醇含量为11．3－23．1mg／L时，去除率大90％，出水CODcr小于12mg／L。此外还研究了生物活性炭生物膜的一些特点，并分析了运行中活性炭吸附性能的变化。     

海藻酸钠联合玉米秸秆炭包埋固定蜡样芽孢杆菌的条件优化

为探讨耐Cd菌株实际应用的可能性,用海藻酸钠(SA)联合自制的玉米秸秆炭包埋固定耐Cd菌株蜡样芽孢杆菌H6,通过单因素实验与正交实验,优化了包埋固定的最佳配比,并以1 mol·L~(-1)的HNO_3溶液作为解吸剂,考察了固定化小球的重复利用效果.结果表明,在实验设定的条件下,固定化小球的最佳制备条件为:SA浓度4%,包炭量2%,包菌量25%,交联剂CaCl_2浓度2.5%.SA、玉米秸秆炭和菌三者组合制备的小球对Cd~(2+)的吸附能力强于SA或SA单独包埋炭或菌,最高Cd~(2+)吸附量可达5.80 mg·g~(-1).解吸实验结果表明,固定化小球在解吸4次后仍具有较强的吸附能力.因此,固定化小球能有效循环利用且吸附能力较稳定.     

固定化枝孢霉对铜离子的生物吸附

对固定化枝孢霉(Cladosporiumsp.)吸附Cu2+进行了研究,结果表明,当海藻酸钙浓度为3%,CaCl2浓度为4%,菌量为15%(V:V)时,包埋制得的固定化小球具有较好的机械性能和较高的吸附量。并考察了不同因素如接触反应时间,溶液的pH,温度对生物吸附的影响,结果表明:生物吸附平衡时间为3h左右,固定化空白小球和活菌的最佳pH值分别为3.5和4.0,在15℃～45℃的温度范围内,温度对吸附量变化有一定的影响。在一定浓度范围(30～500mg/L)内,生物吸附随浓度的增加而增加,Langmuir型吸附模式较好描述Cu2+在固定化小球的吸附实验数据,其线性回归系数高达0.99,HCl、HNO3、柠檬酸都是有效的解吸剂,解吸吸附后的海藻酸钙小球,解吸率都在92%以上,其中以硝酸的解吸效果为最好。     

微生物固定化降解含聚废水

采用微生物固定化技术降解含聚废水.将混合菌固定化制得的微生物固定化颗粒加入到含聚废水处理工艺的生化池单元中,进行含聚废水处理的模拟实验.通过曝气和添加营养物质的方式对含聚废水进行可生化性调整,以提高废水的生化比,使其达到可以生化处理的水平.实验流程分为静态和动态两部分.微生物固定化静态处理含聚污水3 d后,出水的PAM含量为82.2 mg.L-1,降解率可达83.6%;微生物固定化动态处理含聚废水3 d后,出水的水质指标趋于稳定,PAM含量为104 mg.L-1,降解率为79.2%;原油含量为8.5 mg.L-1,去除率为98.8%;CODCr含量为119 mg.L-1,去除率为85.5%.出水水质指标达到国家污水综合排放的二级排放标准.利用紫外光谱分析PAM在微生物降解前后的光谱变化,结果表明经微生物降解后的PAM结构中的羟基和酰胺基已被降解.     

固定化菌藻系统及对污水中氮磷营养盐的净化效果

利用海藻酸钙分别包埋固定小球藻、活性污泥及其两者混合物.研究固定态小球藻与悬浮态小球藻对污水中氮磷营养盐的处理效果,实验结果表明固定态藻对氮磷的去除效果明显优于悬浮态藻,其原因主要由于海藻酸钙凝胶对氮磷的吸附,系统pH值提高引起氨的气提及磷酸盐的沉淀作用.研究固定化藻、同定化活性污泥及共固定化菌藻分别对污水中氮磷营养盐的处理效果,在同等条件下,固定化菌藻对氮磷的去除效果优于固定化活性污泥和固定化藻类.这项研究显示菌藻共生在污水处理中具有较大的潜力.     

固定化反胶团漆酶及其在修复土壤DDT污染中的应用

采用吸附法将反胶团漆酶吸附在表面改性后的硅藻土上,制备固定化反胶团漆酶.探讨了反胶团漆酶固定化的影响因素及其部分酶学特性,并对其在修复土壤DDT污染中的应用进行了研究.反胶团漆酶固定化的最佳温度是35 ℃,载体硅藻土的改性剂Tween-80的加入量为硅藻土质量的15%.固定化反胶团漆酶的最适作用温度为35 ℃,最适作用pH为3.5~5.0;与游离漆酶相比,固定化反胶团漆酶的热稳定性和酸碱稳定性都显著提高.采用游离漆酶和固定化反胶团漆酶修复DDT污染土壤,游离漆酶处理中DDT总量(DDTs)的降解率为50.53%,而固定化反胶团漆酶处理中DDTs的降解率高达69.17%.固定化反胶团漆酶处理较游离漆酶处理的DDTs降解率提高了近20%.     

固定化微生物厌氧膨胀床在污水处理中的应用

本文介绍了固定化活性污泥小球的性质及其在厌氧膨胀床中处理高浓度有机污水的试验.结果表明,用琼脂包埋方法固定厌氧活性污泥细菌群,性质稳定.选交联剂戊二醛0.5%时,情况良好.pH6.0～8.0时,COD去除率均在75%以上.厌氧膨胀床进水COD为7300mg/L,回流比为24时,COD去除率达83.6%.此外,本文还探讨了在室温(20℃～25℃)条件下,水力停留时间、COD负荷和回流比对COD去除率的影响.     

固定化无花果曲霉对活性艳蓝KN-R的脱色

采用海藻酸钙法固定不同状态无花果曲霉，形成活菌固定化小球和死菌固定化小球。同时考察了不同因素如培养时间、温度、pH、染料浓度对活性艳蓝KN-R的脱色影响。试验结果表明：在33℃、pH为5．0、150r／min的振荡条件下，经66h它对活性艳蓝KN-R的脱色达到最佳效果。两种不同状态固定化小球的脱色率有较大的差别，其中活菌固定化小球的脱色率明显高于死菌固定化小球。其中活菌固定化小球经3次脱色后能重复使用，脱色率仍达79．8％。     

蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性

铊(Tl)是剧毒的重金属元素.含铊矿产资源在开发利用过程中会释放铊,对生态环境和人体健康造成威胁.目前我国尚缺乏水环境中铊的安全标准.文章利用蚕豆根尖微核技术(Vicia faba-root tip cells micronucleus test)研究水体中铊的遗传毒性,为生态安全评价提供理论依据.结果表明:水体中铊含量在0～3 μg·L-1范围内,随铊含量的增加,蚕豆根尖微核率和污染指数逐渐加大.当铊含量为2.0、3.0 μg·L-1时,微核率分别为22.69‰和51.51‰,与空白对照差异极显著(P<0.01),而且污染指数分别为3.80和8.63;铊对蚕豆根尖细胞分裂的作用规律不明显,在铊含量为0.3 μg·L-1时,蚕豆根尖细胞分裂受到显著抑制(P<0.05),但随铊含量的增加,根尖细胞分裂并无显著影响.根据统计结果及污染指数,初步确定水体中铊含量1.0 μg·L-1为安全含量,铊含量在2.0 μg·L-1以上时为重度污染.     

菌株N1的固定化及其在处理混合废水中的应用

采用聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)复配的混合载体对前期研究分离得到的一株多底物硝基苯降解菌N1进行了固定化研究.确定10%PVA和3%SA为最优的混合载体配比,获得了高硝基苯降解率及优良机械强度等性能兼顾的固定化细胞.与游离态细胞相比,固定化细胞具有更高的硝基苯降解效率、更强的高盐度环境耐受性和更宽的pH适应范围.在处理硝基苯与苯胺混合废水时,固定化细胞受到苯胺的影响比游离细胞小.在连续10轮的降解试验中,固定化细胞表现出稳定的硝基苯降解能力,显示其具有较好的应用前景.     

固定化细胞处理难降解有机废水

本文首先对琼脂、明胶、海藻酸钙、聚乙烯酰和丙烯醇铵5种固定化细胞载体的性能进行了比较,然后用固定化细胞分别对含难降解有机成份的洗衣粉废水和四环素废水进行了处理试验.结果表明,聚乙烯醇凝胶是其中较为合适的固定化细胞载体;洗衣粉废水中的LAS浓度为40mg/L～70mg/L时,3h内LAS可降解90%以上;在固定化细胞作为产甲烷相的二相厌氧工艺中,产酸相和产甲烷相停留时间分别为3h和24h时,四环素废水的COD去除率可达73%左右.     

腐殖酸对铊污染土壤中铊形态和分布的影响

选用云浮含铊硫铁矿周围冲积土壤为供试样品,在土样中投加不同比例腐殖酸,采用连续浸提法对比研究了外源腐殖酸对受铊污染土中的铊不同形态及活性的影响.结果表明:随腐殖酸投入比的加大,酸可交换态含量明显下降,Fe/Mn氧化物结合态反之,有机质结合态与Fe/Mn氧化物结合态雷同,残余态几乎无变化;腐殖酸对酸可交换态铊分配比率最高为13.6%～30.5%,分别是有机态铊和Fe/Mn氧化态铊的2.8～15.1倍和2.8～3.7倍.结果说明腐殖酸有降低冲积土壤上有害活动态铊的功能,其作用机制在于腐殖酸具备的络合(螯合)能力和胶体特性.研究确认,腐殖酸可作为土壤重金属污染修复的优质材料.     

碱性介质中还原高浓度Cr(Ⅵ)细菌的分离及其特性

目前国内外处理含铬废水的微生物仅局限于酸性或中性环境,且处理Cr(Ⅵ)的浓度仅为200mg L-1左右,难以工业化应用,尤其是不可能处理诸如铬渣渗滤液之类的碱性含铬废水及铬渣.本研究从铬渣堆埋场附近取得菌样,经富集、分离、驯化,得到能在碱性介质中高效还原Cr(Ⅵ)的无色杆菌属(Achromobacter sp.)菌株,该菌为G-,具有周身鞭毛及可运动性.对其生理及还原Cr(Ⅵ)的特性进行了研究,结果表明该菌嗜碱,好氧,耐盐及高Cr(Ⅵ),在有氧、pH为10.30、30℃等条件下,含Cr(Ⅵ)1 570 mg L-1的废水经该菌处理16 h后浓度降至0.6 mg L-1.处理后的沉淀物中铬以Cr(OH)3的非晶形态存在,其中总铬含量为21.44%,Cr(Ⅵ)检测不出,具有很大的回收价值.图4表3参16     

重金属废水的转化法处理

本文分析了重金属废水的现行处理方法:中和法、硫化法和离子交换法的优点和存在问题,根据溶度积规则和沉淀转化原理,提出用难溶化合物的沉淀转化反应来处理重金属废水。转化法处理金属废水的原理认为,只要选择溶解度大的难溶化合物作沉淀转化剂,就有可能使废水中的重金属离子转化成更难溶的化合物沉淀而被除去。我们选择硫化铁作转化剂,对含Hg~(2 )、Cd~(2 )、Cu~(2 )、Pb~(2 )、Zn~(2 )、As~(3 )、Ag~ 等单一重金属离子的废水或含多种重金属离子的废水进行转化处理。实验结果表明,在比较宽的pH值(0.2—7.6)范围内,均取得较好的结果。此外,还研究了用硫铁矿(FeS_2)制硫化铁的原理和方法;以含汞废水的转化处理为例,研究了转化反应的机理,均取得了较为满意的结果。     

碱性介质中还原高浓度Cr(VI)细菌的分离及其特性

目前国内外处理含铬废水的微生物仅局限于酸性或中性环境,且处理Cr(VI)的浓度仅为200mgL-1左右,难以工业化应用,尤其是不可能处理诸如铬渣渗滤液之类的碱性含铬废水及铬渣.本研究从铬渣堆埋场附近取得菌样,经富集、分离、驯化,得到能在碱性介质中高效还原Cr(VI)的无色杆菌属(Achromobactersp.)菌株,该菌为G-,具有周身鞭毛及可运动性.对其生理及还原Cr(VI)的特性进行了研究,结果表明:该菌嗜碱,好氧,耐盐及高Cr(VI),在有氧、pH为10.30、30℃等条件下,含Cr(VI)1570mgL-1的废水经该菌处理16h后浓度降至0.6mgL-1.处理后的沉淀物中铬以Cr(OH)3的非晶形态存在,其中总铬含量为21.44%,Cr(VI)检测不出,具有很大的回收价值.图4表3参16