腐熟蓝藻与厌氧污泥混合厌氧发酵特性

采用批次小试实验对不同腐熟程度的蓝藻进行厌氧发酵产沼气实验研究。结果表明,新鲜蓝藻在30-35℃时腐熟7 d后,可在35℃的厌氧温度下获得最高的产气速率和246 mL/g COD的产气量,产气潜力为354 mL/g（VS）。厌氧反应15 d后,累计产气量、COD和VFA浓度趋于稳定。淀粉酶和脱氢酶的活性在厌氧反应初期受到抑制,蛋白酶活性和辅酶F420浓度在厌氧系统中逐渐增加,分别在第6天达到27.66μmol/（g VS·min）和第15天达到0.62μmol/g（VS）。15-18d是腐熟蓝藻适宜的中温厌氧发酵时间,少于以新鲜蓝藻为基质的厌氧消化时间。蓝藻腐熟过程促进了厌氧反应,腐熟7 d的蓝藻厌氧系统具有更高的微生物活性和产甲烷能力。     

食品废弃物厌氧消化产乙酸的研究

通过实验,研究了pH、总固体浓度(TS)、碳氮比(C/N)对食品废弃物厌氧消化产乙酸的影响,详细考察了挥发性脂肪酸(VFA)的组成和浓度及乙酸浓度随时间的变化规律.结果表明,pH为6.5、TS为7%(质量分数)、C/N为16:1时,总VFA的最大质量浓度为31.56 g/L,乙酸的最大质量浓度为19.46 g/L.     

餐厨垃圾两相与单相厌氧消化过程参数分析

在(55±0.2)℃温度下,以餐厨垃圾为原料,分别进行两相与单相厌氧消化实验,两相实验设置不同初始p H的反应组,比较两相与单相厌氧消化的产气效率、有机酸、营养物质和酶活性等的变化。结果表明,餐厨垃圾两相厌氧消化可以提高产甲烷效率,初始p H 8.5餐厨垃圾组的甲烷产量最高为178.3 m L/g COD,比单相厌氧消化提高了338%;另外,两相厌氧消化中氢气最高可达14.12 m L/g TS。餐厨垃圾两相厌氧消化产酸相的初始p H会影响产氢和产甲烷的效率,氢气和甲烷的产量随初始p H的升高而呈增加趋势。淀粉酶活性在两相实验组的产酸相及单相实验组均呈现先升后降的变化,最高活性分别为0.542 mg/(m L·min)和0.298 mg/(m L·min);蛋白酶活性在产酸相达到最高,为1.70μg/(m L·min);脱氢酶活性在初始p H为9.0的实验组达到最高,为145μg/(m L·h),分别是空白和单相实验组的113.3%和120.8%。     

蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气的初步研究

为了实现太湖蓝藻打捞后的快速处置，对厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合厌氧发酵产沼气进行了研究。结果表明，蓝藻与污泥混合可以有效促进沼气发酵。在蓝藻与厌氧颗粒污泥物料比为6∶1时，产气效果最佳，沼气产率为73 mL/g VS，平均甲烷含量为69%，最大产气速率为138 mL/d，累计产甲烷量为50 mL CH₄/g干物质，分别是蓝藻与消化污泥、剩余污泥混合发酵时的1.5倍和2.3倍。厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合，其VS降解率为11.40%～13.73 %，COD减少了27.97%～46.38%。厌氧发酵对蓝藻藻毒素的含量有较大影响，分别从356、366和244 μg/L降低到检测限5 μg/L 以下。     

高氨氮对厌氧生物法处理城市垃圾渗沥液的影响

研究了高浓度氨氮对厌氧膜生物法处理城市垃圾渗沥液的影响。结果表明,COD去除率、沼气产量、沼气产率、辅酶F420和最大比产甲烷活性均随氨氮浓度的增加而减小;当氨氮浓度<3600mg/L时,不会对厌氧膜生物反应器的运行产生明显的影响;氨氮对厌氧污泥产甲烷活性的50%抑制浓度为4350mg/L;高浓度氨氮会造成系统VFA浓度增加;当氨氮浓度由4800mg/L降低到2000mg/L后,受重度抑制的厌氧微生物的活性可以在20d里恢复到未受抑制时的活性水平。     

BLR厌氧反应器处理垃圾焚烧厂渗滤液工程运行效能

采用1 100 m3BLR(biogas-lift reactor)厌氧反应器对垃圾焚烧厂渗滤液进行工程化处置,接种污泥为消化污泥,正常运行温度控制在(33±2)℃,启动负荷为1 kg COD/(m3·d),120 d后容积负荷达到10 kg/(m3·d)并稳定运行,出水COD浓度为4 500~6 500 mg/L,COD去除率为88%~92%,出水VFA含量为200~600 mg/L,p H值稳定在7.4~7.7,出水SS含量为1 000 mg/L左右,并可观察到沉降性较好的颗粒化污泥。反应器运行初期将VFA/ALK控制在1.6以内,系统并未因VFA积累而酸化崩溃,运行后期VFA/ALK值小于0.3,系统稳定运行。运行过程中进水氨氮浓度从400 mg/L升高到2 200 mg/L,未发现氨氮对厌氧生物处理的明显抑制现象。垃圾渗滤液中平均每去除1 kg COD产生沼气量为0.32 m3。     

高氨氮对厌氧生物法处理城市垃圾渗沥液的影响

研究了高浓度氨氮对厌氧膜生物法处理城市垃圾渗沥液的影响。结果表明，COD去除率、沼气产量、沼气产率、辅酶F420和最大比产甲烷活性均随氨氮浓度的增加而减小；当氨氮浓度〈3600mg/L时，不会对厌氧膜生物反应器的运行产生明显的影响；氨氮对厌氧污泥产甲烷活性的50％抑制浓度为4350mg／L；高浓度氨氮会造成系统VFA浓度增加；当氨氮浓度由4800mg／L降低到2000mg/L后，受重度抑制的厌氧微生物的活性可以在20d里恢复到未受抑制时的活性水平。     

中药渣不同有机负荷厌氧发酵工艺参数分析

以人参、赤芍和桂皮等混合中药渣为发酵原料,采用全混式厌氧反应器,在中温(35±1)℃,通过半连续厌氧发酵工艺,研究其发酵过程中不同有机负荷,沼气日产气量、甲烷含量、p H值、挥发性有机酸(VFA)和总无机碳(TIC)等参数变化相互关系。结果表明:厌氧消化过程呈现5个阶段,即发酵启动期、增长期、稳定期、超负荷期和恢复期;反应器高效稳定运行可承受的中药渣最大有机负荷为8.0 g TS·(L·d)-1,系统p H值稳定在7.0左右,沼气日产气量8.38 L,容积产气率为1.68 L·(d·L)-1,原料产沼气能力262 m L·(TS g·d)-1,VS去除率为20.69%。有机负荷为10.0 g TS·(L·d)-1时超负荷运行,沼气产量急剧下降,系统运行稳定性被破坏。因此,在中药渣厌氧消化过程中一定要控制有机负荷在最佳数值,实时监测反应器运行过程中的各参数变化,及时做出调整,保证工程的高效稳定运行。     

固相餐厨垃圾厌氧发酵特性

为了研究固相餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷特性,对固相餐厨垃圾进行批式厌氧发酵实验,主要考察了pH、VFA、COD以及纤维素酶活的变化情况,并运用修正Gompertz模型对其产气模型进行动力学拟合.实验结果表明,缓冲溶液的添加可明显促进厌氧发酵产甲烷.在添加缓冲溶液条件下,污泥与餐厨垃圾比例为2∶1,1∶1,2∶3和1∶2时,餐厨垃圾都能很好地进行厌氧发酵产甲烷,最大产甲烷产量分别为594.66、449.74、392.93和333.36 mL/g TS.采用修正Gompertz模型分别对2∶1、1∶1、2∶3和1∶2实验组产甲烷曲线进行拟合,得到产甲烷潜力分别为567.57、437.89、381.12和305.60 mL/g TS,最大产甲烷速率分别为89.38、59.81、47.26和25.80 mL/(d·g VS).对厌氧发酵过程中纤维素酶活的变化进行了研究,结果表明,CMC酶活性在提高餐厨垃圾厌氧发酵过程中纤维素的降解起重要作用.     

NaOH预处理对秸秆与蓝藻混合厌氧发酵产沼气的影响

以稻秸和蓝藻为原料,在实验室自制小型发酵装置内进行混合物料厌氧发酵实验,研究不同质量分数NaOH预处理对秸秆与蓝藻混合厌氧发酵产沼气的影响。结果表明,经过NaOH预处理后,稻秸组分被破坏,产气量较对照组有明显增加,发酵时间缩短。扫描电镜观察显示,经碱性预处理过的稻草秸秆孔隙度增大,机械组织暴露,酶解的有效比表面积增大,酶解速率加快。NaOH质量分数为6%的处理组产气效果最好,总产气量比对照组高出248%,且甲烷平均含量达到58.89%,预处理效果最为理想。     

壬基酚降解菌产酶条件的优化

通过单因素试验和正交试验确定了实验室保藏的壬基酚降解菌株沙雷氏菌(Serratiasp.LJ)的最佳产酶条件:以壬基酚、硫酸铵为碳源、氮源,培养基初始pH为6.8,培养温度为30℃,种子活化时间为24h,接种量为3%(体积分数)。在此条件下培养72h后,最高酶活力为1.314IU/mL,是优化前的1.77倍。     

二噁英降解酶的研究进展

二噁英是一类广泛分布于环境中的持久性有机污染物,它们能够在食物链中逐级积累,并可引发多种细胞毒性,严重影响生态系统和人类健康。在众多二噁英降解方法中,生物降解法以环境友好和低成本等优点一直受到国内外学者的青睐,而二噁英降解酶是生物降解法中的关键物质。简要综述了近年来二噁英典型降解酶的降解机制、效果和编码基因等方面研究进展,并对二噁英降解酶未来的研究和应用方向进行了展望。     

超声波破解对于剩余污泥酶活力的影响

为了研究超声波破解处理对污泥絮体中酶活力的影响,实验利用不同声能密度的超声波对污泥进行破解,并测试酶活力的变化。实验发现,在声能密度为0.48 k W/L和0.96 k W/L下,随着超声破解时间的增长,酶的活力变化总体呈现上升趋势。在声能密度为1.44 k W/L和1.92 k W/L下,酶活力的变化出现先增高后降低的趋势,α-葡萄糖苷酶和蛋白酶活力分别达到最大值69.91 EU/g VS和9.495 EU/g VS。在0.96 k W/L下,超声作用时间15 min时硝酸盐还原酶出现活力最大值5.361 EU/g VS。     

Effect of four experimental insecticides on enzyme activities and levels of adenosine triphosphate in mineral and organic soils

Abstract

A laboratory study was conducted to determine the effect of four experimental insecticides, DOWCO429X, DPX43898, tefluthrin and trimethacarb, on enzyme activities and levels of adenosine 5'‐triphosphate (ATP) in mineral and organic soils. DOWCO429X decreased urease activity in organic soil after 7 days while a stimulatory effect was observed with most treatments after 14 days. No inhibition on acetylene (C₂H₂) reduction by nitrogenase was evident with any of the insecticides in either soil. With the exception of DOWCO429X and tefluthrin at 7 days in organic soil, none of the insecticide treatments inhibited dehydrogenase activity in either soil. Dehydrogenase activity, measured by formazan formation, was greater in many samples in sandy loam than the control throughout the experiment. No inhibitory effect was observed on amylase activity after 2 or 3 days in sandy soil. A stimulatory effect was apparent in many samples after 2 days in organic soil. All insecticide treatments in sandy soil reduced invertase activity at 2 days. However, none of the experimental insecticides inhibited invertase activity after 3 days. A stimulatory effect in invertase activity was apparent in most cases at 2 days in organic soil and no difference was observed after 3 days. Phosphatase activity in insecticide treated samples was equal to or greater than that of control in sandy soil after 2 h. With the exception of DPX43898, the insecticides depressed phosphatase activity in most organic soil samples. The insecticides did not affect ATP levels in either soil. Results indicated that the chemical treatments at the levels tested did not significantly affect activities of enzymes or level of ATP in both soils.     

城市污水生物处理系统中微生物酶的活性及其分布

通过水解模式底物进行分光光度测定的方法,研究了城市污水生物处理系统中微生物酶的活性.选取亮氨酸氨基肽酶、β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶和脂酶等胞外酶进行分析,结果发现4种胞外酶的平均活性在31.O～88.5 μmol/(L·h),其中76.9%～94.8%的酶活性分布在活性污泥中,说明绝大部分胞外酶是与细胞相连或固定在细胞外多聚絮体基质里.混合水样和出水水样中的DOC几乎相等,而各胞外酶与DOC不存在任何显著的相关关系.增加NO3-浓度可提高亮氨酸氨基肽酶和β-葡萄糖苷酶的活性,但对碱性磷酸酶和脂酶却有明显的抑制作用.     

微囊藻毒素生物降解的研究进展

蓝藻水华污染造成的最主要危害之一是产生和释放以微囊藻毒素(microcystins,MCs)为主的多种藻毒素,其在饮用水中的存在可以导致人类癌症,因此对人们的健康构成了严重威胁.从MCs降解微生物菌种、酶催化降解途径和降解基因3个方面,介绍了近年来国内外MCs生物降解的研究进展.     

氯代有机溶剂共降解研究进展

本文综述了有机氯溶剂的微生物共降解过程。多种多样的微生物能够通过共代谢途径降解有机氯溶剂。共降解是由微生物细胞内的关键酶进行的。影响共降解的主要因素包括关键酶的诱导 ,毒性抑制和自我恢复以及能量供应等。本文对共降解过程的机理和相关的数学模型进行了综合分析。在此基础上 ,提出了一个能够揭示共降解过程各种因素之间内在逻辑关系的结构模型 ,对于从细胞和酶两个层次上认识共降解过程具有重要的指导意义。     

氧化石墨烯/Fe_3O_4磁性纳米材料固定辣根过氧化物酶及其降解酚类物质

以原位沉淀法制备的氧化石墨烯/Fe3O4磁性纳米复合颗粒为固定化载体,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐为交联剂,成功固载了辣根过氧化物酶。探讨了固定化条件对辣根过氧化酶活性的影响以及固定化酶的理化性质,实验结果表明,固定化最佳pH为6、温度为30℃、时间为11 h、交联剂浓度为1 mg/L。与游离酶相比,固定化酶具有良好的pH稳定性和热稳定性。最后将固定化酶用于降解水中的苯酚和2,4-二氯酚,并考察了固定化酶的重复利用性。     

等温微量量热法研究石油污染对土壤微生物活性的影响

利用TAMⅢ等温微量量热仪研究不同浓度的石油污染对土壤微生物活性的影响。对大港油田不同石油污染程度的土壤样品（3683-5-1、西51-5、西15-14和8-13-6H-1）以及实验室配置的短时间内石油污染土壤（空白、0.5%、1.5%、2.5%和4.0%）进行了微量热检测。含油量升高,总放热量升高,生长速率常数降低,峰值功率先升高后降低,达到最大峰值功率的时间随着含油量的升高而延长。结果表明,石油污染会影响土壤微生物的活性,并且在低浓度时促进微生物的生长,石油浓度高时会抑制土壤中微生物的生长代谢。     

纤维素降解细菌筛选及降解特性分析

基于获得高效纤维素降解细菌的目的,通过LB培养基的培养以及刚果红培养基的筛选,从牛粪堆肥中筛选获得2株高效纤维素降解细菌。经鉴定,分别为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)。所筛选得到的菌种具有很高的滤纸降解能力,可在6d内使滤纸剧烈崩溃,振摇成均匀糊状;其中,地衣芽胞杆菌的羧甲基纤维素钠酶活峰值在发酵第4天达到峰值(237U/g)。