MFC处理持久性有毒污染物的研究进展

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFC)是利用微生物电化学催化作用,将有机物中的化学能直接转变为电能的一类装置.近年来,利用MFC处理污(废)水中持久性有毒污染物(Persisnt Toxic Substances,PTS)的研究表明,在净化废水的同时还可以产生清洁电能,具有良好的研究开发潜力.简要介绍了MFC的基本原理,评述国内外利用MFC技术处理持久性有毒污染物的研究进展,并展望了研究前景.     

人工湿地型微生物燃料电池研究进展述评

湿地型微生物燃料电池(Constructed Wetland-Microbial Fuel Cell,CW-MFC)由人工湿地和微生物燃料电池耦合而成,因其具有丰富的微生物种群和较强的电极催化活性,在水质净化和生物产电领域有着良好的应用前景。从CWMFC反应器结构、电极材料及电极布置、填充材料、湿地植物、微生物和运行参数等几个方面对其研究和应用现状进行述评。总体上,大多数CW-MFC系统的产电效果并不理想,普遍净能量回收率小于0.050(kW·h)/kg COD,但在污染物处理去除方面效果显著,COD去除率基本可以达到80%以上。目前,上流式的垂直流运行模式是最合理且常用的运行模式,颗粒状的石墨或者活性炭与金属集电器的组合则是理想的电极材料,较小电极间距、多电极和扩大阴极的电极布置可有效提高系统产电性能,脱水明矾污泥是最具有研究价值的填料。此外,湿地植物会明显提高CW-MFC产电性能,其影响因素包括根际微生物活性、根际分泌物、根际沉积物、径向泌氧、光合作用;湿地植物和电系统还会促进微生物种群增长从而提高系统性能。CW-MFC中的污染物负荷、HRT(大多为3 d)、运行温度(20~40℃)和pH值(7~9)也是提高系统性能的关键因素。总结了未来CW-MFC所面临的挑战及研究方向,包括如何提高产电效率补充能源消耗、新兴污染物的降解及降解机理的研究,以及与其他工艺的联合应用。     

可利用蓝藻产电的沉积型微生物

沉积型微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)是一种新型无膜微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC).本文以产电功率为评价指标,通过研究接种污泥来源、添加甲烷菌抑制剂--氯仿的体积分数和阳极外径尺寸对系统产电的影响,构建并启动了可将有机污染物转化为电能的SMFC体系;同时探讨了所构建SMFC利用蓝藻产电的可行性.结果表明,以厌氧颗粒污泥为接种污泥,添加产甲烷菌抑制剂--氯仿体积分数为3%,阳极外径为80 mm的条件下,驯化挂膜45 d后,SMFC的产电效率趋于稳定,外电阻1 000 Ω时,最大功率密度为14.1 mW/m2.在所构建SMFC阳极污泥中投加太湖蓝藻代替葡萄糖作为利用的底物,当蓝藻投加量为100 g时,最大功率密度为5.7 mW/m2,该蓝藻资源化新技术具有较大的研究价值和应用空间.     

无介体微生物燃料电池型BOD传感器研究进展

总结了国内外各类生化需氧量(BOD)的检测方法,详细介绍了通过电化学活性微生物产电进行BOD检测的无介体微生物燃料电池型BOD传感器的结构与工作原理,以及电化学活性微生物实现电子转移的机理.与其他类型的BOD传感器相比,无介体微生物燃料电池型BOD传感器的主要优点包括稳定性强、响应时间短、重现性好、精确度高、转化率高和测量范围大等.此外,分析了影响无介体微生物燃料电池型BOD传感器稳定性、转化率、响应时间的主要因素,并指出降低燃料电池成本和采用各类实际水样考查传感器性能对于无介体微生物燃料电池型BOD传感器的研发和应用具有重要意义.     

植物根际对人工湿地系统中微生物的影响

通过测定美人蕉、花叶水葱和风车草3种不同植物根际及其周围基质微生物的蛋白质、多糖以及CO_2的释放,开展了根际对微生物影响的试验。结果表明:在植物种植的4个月内微生物生长繁殖的活性会随着时间的延长呈增长趋势;根据3种植物的系统微生物呼吸强度强弱,发现系统微生物的总活性为:花叶水葱美人蕉风车草;对比3种植物的根际与其周围基质微生物蛋白质和多糖的含量,表明湿地中植物的根际对微生物胞外聚合物具有一定促进作用。     

含水量对Cd污染菜地土壤中微生物多样性的影响

应用BIOLOG试验技术,结合土壤和植物的相关指标,在研究水分对广州市郊区Cd污染菜地土壤影响的基础上,进一步研究水分对微生物群落代谢方式的影响。结果表明,在Cd污染土壤中,水分对土壤微生物群落活性的影响从大到小分别为W3(田间持水量65%)、W1(田间持水量85%)、W2(田间持水量75%)、W5(田间持水量45%)、W4(田间持水量55%)。W3水分处理对提高土壤微生物的代谢多样性具有显著效果。在W3水分处理下,土壤微生物不仅对各类碳源的利用能力均高于其他4种水分处理,而且对糖类碳源的利用能力更加显著,是其他处理的1.55～3.87倍。土壤Cd有效态含量与微生物对碳源的利用能力呈负相关(p0.05)。在不同水分条件处理下,土壤微生物群落对6类碳源利用能力的增强能降低土壤中Cd有效态的含量。微生物对纤维素、果胶酸、几丁质/黏多糖/糖蛋白等不同类型碳源利用能力的增强有利于植物根际环境微生物功能多样性的改善。     

处理生活污水的人工湿地植物生长及营养状况研究分析

<正>引言湿地植物是人工湿地系统的重要组成部分,它能直接或者间接地影响湿地系统的污水处理效果。湿地植物有着稳定床体介质,提供微生物附着界面等作用。此外湿地植物还可通过其生长代谢吸收污水中的N、P等元素。生活污水中含有大量的N、P等元素,这些元素正是植物生长所需的。因而在考虑生活污水治理的同时,应该对污水中的N、P等元素加以利用,使之资源化。本研究主要对北方常用湿地植物芦苇进行了研究。人工湿地植物的生长状况及特征     

微生物促进植物修复重金属污染土壤机制研究进展

归纳总结了近10年来微生物促进植物修复重金属污染土壤的主要机制,包括微生物促进修复植物生长的耐性机制和影响植物提取/固定重金属的积累机制,并展望了今后的研究重点。对微生物促进机制的研究有助于更好地掌握及实施微生物-植物联合修复技术,进而提高污染土壤的修复效率。     

对乙炔发生器现场安全试验的一点看法

不久前,北京市宣武区劳动局等单位组织了一次乙炔发生器现场安全试验。这次试验共进行了四项试验,其中运行中的试验二项,分机二项。我们从始至终参加了试验,现仅对二次运行试验发表一点粗浅看法,供大家研究使用时参考。 一、试验方法 这次试验的方法,是采取在试验的发生器系统内,充进适量的氧气(又名倒氧)或空气(即打进空气),使器内形成乙-氧或乙-空混合气体,以模拟回火方法,用电点火或直接操作回火的方法来引爆。 这次起爆是用直接操作回火方法,即类似于实际操作中的回火条件。 二、试验结果 (一)OB-1型中压乙炔发生器运行中充氧(即倒氧)…     

生物作用对联苯菊酯对映体降解行为的研究

为了研究生物对联苯菊酯对映体残余量及对映体降解动态的影响,本实验选择以土壤、活性污泥、植物为研究对象,运用高效液相色谱法(HPLC)检测不同介质中的微生物对联苯菊酯对映体的降解作用。结果表明:外消旋体的降解率为活性污泥植物未灭菌土(表层)未灭菌土(下层)灭菌土(表层)≥灭菌土(下层);对映体的降解率差为植物活性污泥未灭菌土(下层)未灭菌土(表层)。     

重金属污染环境的微生物修复原理研究进展

近年来,由重金属引发的食品安全问题已成为公众和媒体关注的焦点,其治理也成为研究的难点和热点。对污染环境重金属生物修复及机制研究具有重要的理论意义。综述了微生物修复重金属污染环境的原理,介绍了微生物通过对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化等生物转化作用,以及通过固定、络合作用钝化重金属来修复环境重金属污染。另外,综述了生物沥滤、表面活性剂活化及VA(Vesicalar Arbuscular)菌根强化重金属的植物修复等基本原理。     

PAHs污染农田土壤联合生物修复技术研究

以我国典型污水灌溉区--沈抚污灌区农田土壤为研究对象,采用植物修复并辅以高效微生物菌剂、污泥发酵肥等方式对PAHs污染农田土壤进行了植物-微生物联合生物修复的初步研究.结果表明,采用玉米、大豆、蓖麻、苜蓿与高效微生物菌剂联合修复PAHs效果可达到36.3%、44.1%、36.8%和48.3%,比单纯的植物修复显著增高了15%～18%;施加污泥发酵肥进一步提高了生态修复效率,其中苜蓿的联合修复效率最好,达到61.1%.同时,联合生物修复对高环PAHs的去除也有明显的效果.修复后农作物的PAHs质量比在安全范围内; 土壤微生物数量明显增加,微生物群落中的PAHs降解细菌和真菌分别增加了3和1个数量级.     

重金属污染土壤的生物修复研究现状

以土壤中重金属污染物为对象,较为系统地综述了国内外重金属污染土壤生物修复(植物修复、微生物修复、动物修复等)技术的研究进展,结合当前土壤污染的新特点,提出了实际应用中存在的新问题,并对生物修复的近期研究工作进行了展望。     

生态浮床净化机理与效果研究进展

近年来,我国水体污染和富营养化现象日益严重,已经严重制约了国民经济的健康发展。生态浮床以其操作简单、占地小、净化能力好等优点越来越多地应用于富营养化水体的净化。详细介绍了生态浮床净化水质的主要途径:1)物理作用及化学沉淀;2)植物的吸收作用;3)氧气的传输作用;4)藻类的抑制作用;5)微生物降解作用;6)植物与微生物的协同作用。此外,对影响生态去除效率的外界因素进行了简单介绍,同时给出了生态浮床的效益分析。但生态浮床也有其缺点,如在深水水体中净化效率难以提高及缺少反硝化细菌需要的碳源等。最后提出了生态浮床今后的研究热点。     

人工湿地植物根系分泌物与根际微环境相关性的研究进展

人工湿地中植物发挥着至关重要的作用.植物根系能向基质中释放糖类、酸类等分泌物,从而影响根际微生物种类及分布等微环境特征,因此植物根系分泌物与根际微环境的关系逐渐受到关注.综述了近10年来植物根系分泌物组成与分泌机理等方面的研究进展,分析了温度、pH值、光照等环境因子及养分含量、微生物等对根系分泌物的影响,探讨了根系分泌物在养分胁迫的改善、金属毒性的改善、对根际微生物的影响及化感作用等方面对微环境的影响.在此基础上提出明确植物根系分泌内在机制及其与植物抗逆性的关系等研究方向.     

除臭剂对填埋场作业面臭气去除效果的试验研究

在等体积的试验桶中放置相同量的生活垃圾,通过喷洒等量的、不同类型的植物型和生物型除臭剂来进行除臭,采用化验分析及人的嗅觉形式来确定试验效果。试验结果显示,微生物型除臭剂对臭气去除的效果优于植物型除臭剂。在喷洒量为100 m L、质量分数为1.0%的情况下,S-1对H_2S、NH_3、臭气的去除率分别为87.4%,41.4%,99.5%;恶臭强度可维持在2~4 h。在3 000 m~2的填埋场作业面喷洒S-1,取得了良好的效果。     

湿地植物根际微生物处理生活污水的模型规模研究

在人工湿地模型中,研究了人为增加湿地植物根际微生物对生活污水中COD的降解效果:将2株从湿地分离的根际微生物扩增培养(分别用于模型1与模型2),与一定比例的生活污水混合后注入到湿地模型中,在停留12,24,36,48 h时分别测定污水中COD的去除率.结果表明,加菌模型对COD的去除率显著高于空白模型(P<0.05),且随着时间的延长,二者的差异性越大,至48 h时,空白模型和2个加菌模型(模型1和模型2)对自然污水COD的去除率分别为50.6%,73.0%,75.3%,对灭菌污水COD的去除率分别为52.2%,76.3%,80.1%.说明向人工湿地中添加植物根际微生物将大大提高湿地对生活污水中COD的去除率,具有进一步开发的价值.     

基于WSR的国有高新技术企业安全分析模型

针对我国国有高新技术企业在发展中面临的困难,指出对其安全问题研究,是一项复杂的系统工程。基于系统分析的WSR(物理-事理-人理)理论和方法,对影响高新技术企业的安全因素进行较为全面的分析,构建了国有高新技术企业安全因素WSR分析模型,为高新技术企业安全运营问题的系统研究提出了新的思路。     

土壤和植物中铅含量测定及分析

采用BCR连续浸提法提取土壤和植物中铅,对土壤中4种不同形态(酸可提取态(BCR1)、可还原态(BCR2)、可氧化态(BCR3)和残渣态)的铅进行了分析,结果表明,土壤中的铅含量呈现如下的趋势:BCR2BCR3BCR1;土壤的理化性质,如土壤含水率、pH值、有机质及微生物数量等对铅元素有效态以及铅元素迁移状态都有影响;对作物中铅进行测定,发现作物中铅浓度依次为根叶茎;另外土地上覆膜也能促进土壤中的铅元素转化为可供植物直接利用的有效态。     

人工湿地植物和填料的作用与选择

人工湿地中的植物不但直接摄取利用污水中的营养物质,吸收富集污水中的重金属等有害物质,而且为根区的微生物输送氧并提供栖息地,加强和维持湿地系统的稳定性.填料是人工湿地的基质与载体,它支撑着人工湿地动植物与微生物的生命过程,填料对污染物的成功截留不仅为后续植物吸收创造良好条件,而且是出水水质的重要保证.因此不同类型植物的搭配栽种和不同性质的填料搭配使用是人工湿地必需考虑的重要因素.