活性污泥吸附预处理重油裂化制气废水

利用剩余活性污泥对含有高浓度芳香族化合物的重油裂化制气废水进行预处理的研究并提出了合适的吸附条件。结果表明，活性污泥吸附预处理对COD和悬浮物有明显的去除效果，而且可以提高废水BOD5／COD的比值，另外还有降解芳香族化合物的作用，使进入生物处理系统的废水的可生物降解性有明显的改善。这一方法为利用普通废水生物处理系统中产生的剩余活性污泥来预处理难降解的工业废水提供了一条有效的途径。     

浅层静培养中黄孢原毛平革菌对比布列希猩红的生物吸附及降解

黄孢原毛平革菌品系ＯＧＣ１０１与比布列希猩红浅层静置共培养表明：培养液为１０ｍＬ的体系中染料的降解速度明显高于２０ｍＬ的体系;培养体系的充Ｏ２操作过程对染料降解的影响因染料浓度不同而表现出正负两种效应;对菌体进行５０℃２４ｈ的预处理,降解体系仍能基本正常工作;菌体对染料的去除由生物吸附和生物降解两个过程协调完成。     

水力学条件对硫酸盐还原菌生物膜传质的影响

针对自行设计的硫酸盐还原菌(SRB)生物膜反应器,以底物去除反映生物膜传质,考察了水力学条件对SRB生物膜传质的影响.发现底物比去除速率随水力停留时间(HRT)增大呈指数衰减趋势降低,当HRT从4.3h增大至26h时,底物比去除速率降低约11倍;在低流速下(μb＜0.01cm·s-1),液相表面流速与SRB生物膜传质速率间呈线性正比关系;确定了SRB生物膜底物比去除速率与HRT以及液相流速间的经验方程.     

活性污泥系统处理苯酚废水的生物强化效果

通过性能测定观察到,菌株Candidasp.对苯酚具有较强的降解能力,因此选取来作为生物强化试验的模式菌株.通过不同接种量、不同苯酚初始浓度的比较实验,发现随着菌体加入量的增加,活性污泥系统获得的生物强化效果逐渐增强,随着初始底物浓度的增加,活性污泥系统的生物强化效果逐渐减弱,同时通过20d的长期实验发现,强化效果没有随时间减弱,而且比单独活性污泥系统经过20d驯化所得的降解能力高60%.图4参7     

生物炭负载纳米零价铁材料的制备及还原降解性能

选取花生壳、稻草秸秆和玉米秸秆为原料制备不同种类生物炭,合成不同生物炭负载纳米零价铁复合材料(BC/n ZVI)。采用比表面积分析、扫描电镜等多种表征方法获得不同BC/n ZVI的物理化学和结构性质,测试BC/n ZVI对水溶液中典型有机氯农药γ-六六六的还原降解效果。结果表明,花生壳、稻草秸秆和玉米秸秆均在300℃制备条件下有较高的产率和较好的吸附效果;制备的BC/n ZVI颗粒呈球状结构,以花生壳BC/n ZVI分散性为最好;在水相实验中,添加BC/n ZVI对γ-六六六的去除效果优于单独添加生物炭或者纳米零价铁的效果;3种生物炭基材料中,花生壳BC/n ZVI对水相γ-六六六6 h的去除率为87.53%,反应体系中污染物总降解率达82.33%。     

Fe(Ⅱ)/生物炭对硝基苯的还原降解

以玉米秸秆、猪粪为原料,在不同温度下制备生物炭,并对其物化性质进行了表征.研究了厌氧条件下,Fe(Ⅱ)/生物炭体系对硝基苯的还原降解,并对降解条件进行了优化,对降解机理进行了讨论.结果表明,在Fe(Ⅱ)/生物炭体系中,Fe(Ⅱ)的还原性显著增强;原料、制备温度、Fe(Ⅱ)初始浓度、p H值都会对Fe(Ⅱ)的还原活性造成影响.其中在p H=7、固水比=1∶500、25℃,Fe(Ⅱ)和硝基苯的初始量分别为12 mmol·L~(-1)和0.08 mmol·L~(-1)的条件下,Fe(Ⅱ)/PBC700可将93%的硝基苯降解,为最佳降解体系.为了揭示Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原硝基苯的关键结构与机理,分别研究了生物炭除灰处理和除有机质处理对Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原能力的影响.发现两种处理都可使反应加速,由此推断,一方面生物炭灰分中的金属氧化物与Fe(Ⅱ)组成表面结合铁还原系统使Fe(Ⅱ)的还原性增强;另一方面生物炭的类石墨烯片层有机质结构起到了电子传递的作用,也可促进Fe(Ⅱ)对硝基苯的还原.本文为Fe(Ⅱ)还原去除有机污染物发现了一个新的载体.     

藻类与有机污染物间的相互作用研究

本文就若干有机污染物对藻类的毒性效应及藻类对这些污染物的富集降解作用进行了系列研究。结果表明，不同污染物对藻类的毒性有很大差别，其中三有机锡的毒性最大。此外，不同藻类对毒物具有不同的敏感性，其中扁藻Platymonas sp.和斜生栅藻S．obliquus最敏感。藻类通过生物富集和生物降解两种途径去除水中污染物，其中，邻苯二甲酸二丁酯最容易被去除。藻类固定化能够在一定程度上增加藻类对污染物的降解。     

厌氧-膜生物反应器处理垃圾渗滤液中多环芳烃的研究

采用固相萃取前处理和气相色谱／质谱联用的方法,分析厌氧．膜生物反应器处理垃圾渗滤液中多环芳烃的去除效果．结果表明,对多环芳烃的总去除效率超过80％;大部分三环、四环和五环的芳烃可在处理过程中被厌氧降解．多环芳烃的主要降解反应发生在厌氧滤池工艺段,然而SCOD(溶解性化学耗氧量),BOD和TOC的主要去除工艺段则是膜生物反应器．     

睾丸酮丛毛单胞菌对喹啉类化合物的降解

对喹啉、异喹啉、2-甲基喹啉、3-甲基喹啉、4-甲基喹啉和6-甲基喹啉在睾丸酮丝毛单胞菌(Comamonas testosteroni Q10)作用下的降解及底物之间的相互作用进行研究．结果表明,喹啉和3-甲基喹啉不仅能有效地被降解,而且细菌也有明显的生长,而其它化合物虽有部分降解但没有观察到细胞生长．底物初始浓度的增加对菌Q10有一定抑制作用．喹啉的存在对其它化合物的降解具有不同的促进效应,其中尤以6-甲基喹啉和4-甲基喹啉最为明显．能在较短时间内得到完全去除,而在各二元体系中喹啉的降解受到这些化合物的抑制作用．     

蓝藻生物炭的制备及对过硫酸盐的活化效能

以蓝藻为原料制备生物炭,将其作为过硫酸盐活化剂用于橙黄G的降解去除。考察了制备条件对生物炭元素组成、孔径结构及活化过硫酸盐性能的影响,研究了生物炭/过硫酸盐体系对橙黄G的降解过程及影响因素。结果表明,与氢氧化钠预处理相比,磷酸预处理后制得的生物炭碳元素含量高,孔径结构不发达,但对过硫酸盐活化性能优良。升高热解温度可以进一步提高生物炭的活化性能。采用磷酸预处理后在500℃条件下热解制得的生物炭(CHB500)具有非常好的过硫酸盐活化性能,CHB500/过硫酸盐体系可以在pH 2.7~10.7的范围内实现橙黄G的高效降解去除,该过程中自由基和非自由基机制共同发挥作用。     

利用人工神经网络研究含硫芳香族化合物结构与毒性的关系

本文采用简单的化学基团描述符，运用人工神经网络研究了含硫芳香族化合物对发光菌的性构效关系，并与多元线性回归相比较，结果显示了人工神经网络处理非线性问题的优越性。     

垃圾渗滤液中有机物分子量的分布及在MBR系统中的变化

利用凝胶层析方法分析了垃圾渗滤液中有机物分子量的分布情况,并考察了利用膜生物反应器(MBR)处理垃圾渗滤液系统中有机污染物分子量的分布以及水溶性腐殖质(AHS)含量的变化．研究发现,垃圾渗滤液中的有机物主要由两部分组成,即分子量大于6000的大分子物质和分子量小于1500的小分子物质．大分子物质主要是水溶性腐殖质,而小分子物质主要由挥发性有机酸及水溶性腐殖质组成．大分子的AHS难以被微生物降解,但能被微滤膜截留．大部分小分子的AHS既难以被微生物降解,又不能被膜截留,是构成MBR处理出水COD的主要成分．     

Removal of trimethoprim and sulfamethoxazole in artificial composite soil treatment systems and diversity of microbial communities

• Novel ACST allowed biodegradation to effectively remove adsorbed SMX and TMP. • Ammonia and nitrite were efficiently removed in ACSTs and water quality was improved. Four artificial composite soil treatment systems (ACSTs) fed with reclaimed water containing trimethoprim (TMP) and sulfamethoxazole (SMX) were constructed to investigate SMX and TMP biodegradation efficiency, ammonia and nitrite removal conditions and the microbial community within ACST layers. Results showed SMX and TMP removal rates could reach 80% and 95%, respectively, and removal rates of ammonia and nitrite could reach 80% and 90%, respectively, in ACSTs. The MiSeq sequencing results showed that microbial community structures of the ACSTs were similar. The dominant microbial community in the adsorption and biodegradation layers of the ACSTs contained Proteobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria, Firmicutes, Actinobacteria and Nitrospirae. Firmicutes and Proteobacteria were considerably dominant in the ACST biodegradation layers. The entire experimental results indicated that Nitrosomonadaceae_uncultured, Nitrospira and Bacillus were associated with nitrification processes, while Bacillus and Lactococcus were associated with SMX and TMP removal processes. The findings suggest that ACSTs are appropriate for engineering applications.     

合成有机化合物的生物降解性研究

合成有机化合物的生物降解性研究,为预测各类化合物在环境中的滞留与影响,为某些化合物的生产、实用及向环境中排放提供立法的依据,以及对开发更有效的生物处理技术均有重要意义。本文从合成有机化合物生物降解性研究的意义、研究方法、化合物化学组成和结构与生物降解性的关系等方面,介绍了国内外研究工作的进展情况,并对苯及烷基苯类、芳香酸及其脂类、酚类、含氯有机物和含氮芳香化合物的生物降解规律和降解途径进行了综述。     

有机化合物厌氧生物降解性的测定和预测

测定有机物厌氧生物降解性的方法包括非特性参数和特性参数测定法。本文着重介绍有机物厌氧生物降解性的筛选测定法，以基团贡献法为基础，不外加其它理化参数的有机物结构与生物降解性关系的预测已经由简单的线性模型发展至专家系统和人工神经网络模型，并显示出极好的应用前景。     

有机污染物生物降解性预测模型

生物降解性是评估污染物环境持久性的重要依据,也是化学品是否获准生产及进入市场的评价指标。采用17位生物降解领域专家评估的生物降解等级数据,通过功能树(FT)算法建立了包含15个分子结构参数的初级生物降解和最终生物降解预测模型。外部验证结果表明,模型具有较好的预测准确性,初级生物降解性加权准确度(weighted accuracy,WA):训练集WA=84.1%,验证集WA=78.9%;最终生物降解性WA:训练集WA=91.0%;验证集WA=83.6%。预测正确性对化合物的杠杆值作图,表征了生物降解性模型的应用域。     

应用脂肪酸甲酯淋洗去除土壤中多环芳烃

针对煤气厂土壤等高浓度多环芳烃污染土壤修复困难的现实,采用易生物降解的新型淋洗剂脂肪酸甲酯淋洗修复高浓度多环芳烃污染的土壤,同时进行了以甲醇、植物油(大豆油)作为淋洗剂的淋洗实验,比较不同淋洗剂的淋洗效果.结果证明脂肪酸甲酯对人工模拟污染土壤中蒽、荧蒽、芘、苯并(a)芘的去除率可以达到80%—95%,对煤气厂土壤中多环芳烃的去除效果也非常明显,总多环芳烃的去除率达到41%.脂肪酸甲酯的淋洗效果要优于其它两种淋洗剂.     

基于基团贡献法的有机化合物好氧生物降解预测模型研究

从MITI-Ⅰ试验中筛选出587种不同类型有机化合物的可用数据,通过对这些物质的结构进行拆分,随机选择其中50种化合物作为验证集,另外537种作为训练集,利用多元线性回归(MLR)和支持向量机(SVM)2种计算方法分别建立模型。结果表明,芳香酸、醛、芳香碘和叔胺等功能基团对有机化合物的好氧生物降解性影响较大;MLR模型总体预测正确率为81.43%,验证集正确率为82%,SVM模型总体预测正确率为87.90%,验证集正确率为86%。所建立的2种定量结构与生物降解性关系(QSBR)模型有效,可用于化学品的好氧生物降解性评价。     

Effect of dilution rate on dynamic and steady-state biofilm characteristics during phenol biodegradation by immobilized Pseudomonas desmolyticum cells in a pulsed plate bioreactor

Continuous pulsed plate bioreactor (PPBR) was used for phenol biodegradation. Pseudomonas desmolyticum cells immobilized on granular activated carbon was used. Dynamic and steady state biofilm characteristics depend on dilution rate (DR). Lower DR favour phenol degradation and uniform, thick biofilm formation. Exo polymeric substance production in biofilm are favoured at lower dilution rates. Pulsed plate bioreactor (PPBR) is a biofilm reactor which has been proven to be very efficient in phenol biodegradation. The present paper reports the studies on the effect of dilution rate on the physical, chemical and morphological characteristics of biofilms formed by the cells of Pseudomonas desmolyticum on granular activated carbon (GAC) in PPBR during biodegradation of phenol. The percentage degradation of phenol decreased from 99% to 73% with an increase in dilution rate from 0.33 h?1 to 0.99 h?1 showing that residence time in the reactor governs the phenol removal efficiency rather than the external mass transfer limitations. Lower dilution rates favor higher production of biomass, extracellular polymeric substances (EPS) as well as the protein, carbohydrate and humic substances content of EPS. Increase in dilution rate leads to decrease in biofilm thickness, biofilm dry density, and attached dry biomass, transforming the biofilm from dense, smooth compact structure to a rough and patchy structure. Thus, the performance of PPBR in terms of dynamic and steady-state biofilm characteristics associated with phenol biodegradation is a strong function of dilution rate. Operation of PPBR at lower dilution rates is recommended for continuous biologic treatment of wastewaters for phenol removal.     

细菌Rieske型非血红素铁加氧酶研究进展

细菌Rieske型非血红素铁加氧酶是催化芳香化合物好氧降解第一步反应的酶,能够激发好氧环境下大量芳香或取代芳香化合物的生物降解,同时还可作为有机化合物的合成子.这是一类新型且丰富的酶资源,在受污环境的生物修复方面有着巨大的潜力,并且符合“绿色化学”的要求.本文综述了该类酶的分类、晶体结构、作用机理及其基因改造等最新研究进展. 图4表1参17