SBR法处理还原段DSD酸废水脱氢酶活性的研究

对SBR法处理还原段DSD酸生产废水处理中污泥活性进行了分析。脱氢酶活性能及时准确地反映污泥活性变化,预知水质波动。在整个代谢过程中,总脱氢酶活性(Dt)和基质脱氢酶活性(Ds)变化规律相似;当了解体系大体情况时,Dt可代替Ds反映污泥活性变化。Dt与可降解COD浓度之间较好的服从莫诺关系式,Dt具有生化反应速率的意义。研究表明,在温度为30℃,葡萄糖投加量为250mg/L,有机负荷为0.6kg(/kg·d),pH值为7的条件下,脱氢酶活性最高。     

人工湿地中脱氢酶活性及其与污染物去除之间的相关性研究

研究潜流人工湿地系统中,基质脱氢酶活性随季节性温度波动的变化规律,探讨基质脱氢酶活性与污染物去除效果的相关性。研究结果表明,人工湿地中基质脱氢酶活性存在着季节性差异,与水温存在着一定的正相关关系,基质脱氢酶活性在6月份达到最高值3.43μL/(d.g),在1—3月达到最低值0.78μL/(d.g)。系统中的基质脱氢酶活性与COD去除负荷存在线性相关关系,与氨氮去除负荷存在指数相关关系。湿地植物类型对基质脱氢酶活性有一定的影响,香蒲湿地中的基质脱氢酶活性高于芦苇湿地。     

人工湿地中脱氢酶活性及其与污染物去除之间的相关性研究

研究潜流人工湿地系统中,基质脱氢酶活性随季节性温度波动的变化规律,探讨基质脱氢酶活性与污染物去除效果的相关性。研究结果表明,人工湿地中基质脱氢酶活性存在着季节性差异,与水温存在着一定的正相关关系,基质脱氢酶活性在6月份达到最高值3.43μL/(d.g),在1—3月达到最低值0.78μL/(d.g)。系统中的基质脱氢酶活性与COD去除负荷存在线性相关关系,与氨氮去除负荷存在指数相关关系。湿地植物类型对基质脱氢酶活性有一定的影响,香蒲湿地中的基质脱氢酶活性高于芦苇湿地。     

活性黑KN-B染料的生物降解研究

通过试验考察了厌氧条件下活性黑KN-B的生物降解历程,同时对染料的降解动力学及降解机理进行了初步探讨与分析。结果表明:厌氧颗粒污泥可以单独降解活性黑KN-B(以活性黑为单一碳源时,活性黑KN-B的24降解率为43.1%),也可以在以葡萄糖为共基质条件下降解活性黑KN-B;以活性黑KN-B为单一碳源时其降解过程符合一级反应动力学方程,而以葡萄糖为共基质时其降解过程符合二级反应动力学方程;对降解前和降解24h后的降解液采用UV一可见、红外光谱分析,用UV-可见光谱发现活性黑KN-B在可见光区600nm处的吸收峰已消失,并且紫外区309nm处的吸收峰减弱,但255nm处的吸收峰增强,说明活性黑KN-B染料中的偶氮键断裂后生成芳香胺类化合物,这些中间产物可进一步降解。用红外光谱分析,结果与UV-可见光谱分析一致。     

温度对提高活性污泥法处理含酚废水效率的研究

从生化反应动力学理论出发,讨论了温度与生化反应速率的相关作用,重点研究了温度对脱氢酶活性的影响,并回归出脱氢酶反应速度的Arrhenius表达式。实验结果表明温度对脱氢酶活性的影响是显著的,当水温由20～25℃（升至50～55℃时,出口水含酚合格率由88％提高至100％,COD去除率由68％提高至85％。     

水体沉积物中重金属释放动力学及试验研究

分析了水体沉积物中重金属释放的特点，在此基础上，建立求了固、液两相中重金属释放过程的动力学模型，对渭河沉积物中重金属Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ进行了释放试验研究，结果表明，所建立的动力学模型能够较为满意地描述沉积中重金属释放的动力学过程。     

反硝化型甲烷厌氧氧化（DAMO）系统温度耦合模型研究

对Anammox-DAMO系统、Nitrite-DAMO系统、Nitrate-DAMO系统进行基质降解动力学研究,建立了3个DAMO系统温度耦合模型,并对建立的温度耦合模型进行拟合分析.结果表明,二级基质降解动力学能更好地描述Anammox-DAMO系统脱氮动力学行为,半级基质降解动力学能更好地描述Nitrite-DAMO系统和Nitrate-DAMO系统脱氮动力学过程.在15~50 ℃条件下,3个系统脱氮效率均在35 ℃时达到最高,对脱氮动力学的评估表明,3个系统反应动力学均符合Arrhenius方程.根据动力学模拟得出,Anammox-DAMO系统受高温影响更明显,而另外两个 系统则受低温影响更明显.     

难降解有机污染物共降解机理解析

应用构建于关键酶的细胞２个层次的共降解数学模型，对高生物量和低生物量２种情况下难降解有机物（三氯乙烯）的共降解进行了模拟分析。结果表明，第一营养基质的诱导作用决定着共降解微生物细胞内关键酶的浓度，但是，由于竞争关系，过高的营养基质浓度反而导致共降争速率的下降，适当投加能量基质能够提高共降解过程速率，但是过量投加能量基质可能不利于长期维持微生物的活性。在共降解过程中，微生物能够通过自我恢复作用，对抗     

土壤脲酶和脱氢酶对活性X-3B红污染暴露的耐受性及机理研究

采用微宇宙实验方法,研究了棕壤、褐土、红壤等3种我国典型土壤中脲酶和脱氢酶对染料活性X-3B红污染的耐受性及其机理.实验结果表明,3种土壤中的脲酶和脱氢酶活性在试验较低浓度的活性X-3B红污染的环境中均被促进,但被促进的程度有所差异,具体表现为棕壤脲酶活性被促进的效果最为明显,其次红壤,褐土最弱;较低浓度的活性X-3B红污染对褐土脱氢酶活性的促进作用最强,其次红壤,棕壤最弱.3种土壤的脲酶和脱氢酶活性被促进的效果随着时间的推移逐渐减弱.3种土壤的脲酶和脱氢酶活性对高浓度的活性X-3B红污染并没有显示受抑制的趋势.相反,二者基本维持在未受染料活性X-3B红污染的对照土壤的活性水平.因此可以初步认为,土壤脲酶和脱氢酶对染料活性X-3B红的污染暴露毒性有耐受作用.基于实验结果,还就2种酶对活性X-3B红污染暴露的耐受机理进行了分析与探讨.     

Zn2+、Co2+和Mn2+对人工湿地基质生物膜的影响

研究了金属离子Zn²⁺,Co²⁺和Mn²⁺对复合垂直流人工湿地基质生物膜脱氢酶活性和多糖含量的影响.结果表明,在生物膜混合液中添加Zn²⁺能在短时间内(6h)迅速提高生物膜的酶活性,增加多糖含量,浓度为2mg/L 的Zn2+可以在较长时间(72h)内保持生物膜的酶活性并且促进多糖的积累.Co²⁺和Mn2+对生物膜脱氢酶活性及多糖含量的影响较为相似.当Co²⁺浓度<1mg/L、Mn²⁺浓度<2mg/L 条件下,6h 时,对脱氢酶活性呈现了不同程度的促进作用,但随着Co2+和Mn2+离子浓度的增加,对脱氢酶活性的影响则表现为抑制作用,并且随着时间的延长,抑制作用越来越明显.在所研究的浓度和时间范围内,Co²⁺和Mn²⁺对多糖含量没有明显影响.     

构建湿地中试系统基质剖面微生物活性的研究

对稳定运行的复合垂直流构建湿地中试系统基质进行分层采样,测定微生物数量,生物量氮,酶活性,硝化作用,反硝化作用以及呼吸作用等各项指标.结果表明,上行流和下行流池0～10cm的基质层中好氧微生物数量高出30～55cm的层面1～2个数量级;反硝化细菌除下行流池0～10cm的层面外其他基质层数量都达到10⁷个/g干土以上.0～20cm的基质层中脲酶活性明显高于30～55cm的层面;而0～10cm的层面中脱氢酶活性明显高出10～55cm的层面2～5倍.硝化反硝化作用广泛存在于基质中,硝化作用表现出一定的空间规律,0～10cm的基质硝化作用强度要比40～55cm层面的高出20%;反硝化作用的空间差别很小,其作用率最低也达到85.5%.     

蜡样芽孢杆菌中甲酸脱氢酶基因产氢研究

通过基因筛选,成功分离并克隆到蜡样芽胞杆菌XN12（Bacillus cereus XN12）的甲酸脱氢酶基因fdhF（formate dehydrogenase）,该基因全长2937bp,GC含量39.3%,编码978个氨基酸,与已报道的蜡样芽孢杆菌Q1的fdhF基因（GenBank No.CP000227.1）同源性达到100%.将其连接在表达载体pET32a上并融合His标签,构建了重组质粒pET32a-FDHF-His,转入大肠杆菌BL21（Escherichia coli BL21）后获得了高效表达.重组菌株经IPTG诱导后经WesternBlot分析表明,重组蛋白分子量约为108kDa.通过对重组菌株产氢性能试验表明,重组菌对提高产氢率具有一定促进作用,产氢量为每消耗1mol的葡萄糖和甲酸盐分别能产生0.73mol和0.20mol的氢气.     

菌糠强化微生物降解石油污染土壤修复研究

采用菌糠协同高效石油烃降解菌Microbacterium.sp.Q2进行石油污染土壤修复试验研究,分别设置菌糠固定化微生物组（SIM）、菌糠-游离菌组（SMSB）、菌糠单独组（SMS）和对照组（CK）4组修复实验.考察不同处理方式下对石油污染土壤微生物数量、酶活性和石油烃降解效果的差异性并确定石油污染土壤的最佳修复方案.结果表明：不同修复方式下,SIM组的土壤呼吸强度、微生物数量及酶活性较其他组有明显提高,其对石油烃去除率分别比其他3组提高11.84%、22.15%、54.09%.土壤中脱氢酶活性以及微生物活性与石油烃降解率的相关性显著,此外菌糠固定化微生物对石油污染土壤修复具有生物强化和生物刺激协同的作用机制.     

结晶紫生物共降解的动力学研究

以葡萄糖作为初级基质,采用初始速率法对细菌KingellaH共降解结晶紫(CV)染料的动力学过程进行了研究.结果表明,KingellaH对葡萄糖的降解符合Monod方程,休眠细胞降解CV的过程可用Andrews方程描述.葡萄糖能提高CV的降解速率,扩大降解CV的浓度范围,CV对葡萄糖存在非竞争性抑制.测定了相关的动力学参数,建立起以细胞为中心的关于CV、葡萄糖降解的复合数值模型.     

草浆造纸中段废水的生物处理动力学

利用静态溶解氧消耗速率（OUR）试验模拟草浆造纸中段废水生物处理的生化反应过程,并运用Lawrence-McCarty模式进行了动力学分析。由OUR试验结果和小试研究结果建立的草浆造纸中段废水好氧生物处理的动力学方程为v=0.72S/(60.43 S）。将该动力学方程预测结果和实际工程的运行数据进行了比较,结果表明,动力学方程的比基质降解速率预测值高于实际工程的计算值,分析原因可能在于：实际工程中中段废水中的纤维素类悬溪物在生物处理装置的积累导致了污泥活性的降低。     

Evolutionary constraints in the mechanism of flavin catalysis

Analysis of the possible evolution of flavin catalysis in succinate dehydrogenase suggests as the ultimate stage an active site that bears one or more acid functions and uses the enediol form of the substrate rather than the carbanion as a nucleophile. In the case of flavoenzyme catalyzed oxidation of fatty acylCoA, α-amino acids and α-hydroxy acids evolution to a similar mechanism seems to be blocked.     

1,2,4-三氯苯双加氧酶和脱氢酶基因克隆与序列分析

通过PseudomonasnitroreducensJ5-1对不同氯苯类底物的降解实验,发现其降解能力大小顺序为:1,2,4-三氯苯,1,3-二氯苯,1,2-=氯苯,氯苯,与已报道的1,2,4-三氯苯降解菌株在底物利用的特性方面存在差异.采用PCR技术从J5-1中扩增获得氯苯降解过程中的关键酶--氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列,分别命名为tcbA和tcbB,序列比对发现其与Burkholderia sp-PS12的氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列同源性最高.通过J5-1的氯苯双加氧酶.亚基(TcbAa)与PS12的氯苯双加氧酶a亚基(TecAl)的氨基酸序列比对发现,在307-310位置有连续4个氨基酸残基的差异(1307L、M308T、1309V、Q310E),这可能是造成2株菌对1,2,4,5-四氯苯降解偏好性差异的原因.此外,通过催化芳香化合物降解的双力D氧酶a亚基的系统进化分析,认为TcbAa属于甲苯/联苯亚科,且与多取代氯苯双加氧酶e亚基的同源性最大.     

基于水蚯蚓摄食活性污泥的生长动力学研究

基于水蚯蚓摄食活性污泥的批量培养试验,考察了水蚯蚓在活性污泥中的生长规律,以及底物、溶解氧浓度由低到高变化对水蚯蚓比增长速率的影响.结果表明,在水温25℃±0.5℃、溶解氧4 mg.L-1、底物浓度4 000 mg.L-1条件下培养18周,水蚯蚓体重随培养时间的变化趋势较好地符合Gauss函数,最大比增长速率μAWma...     

乙酸钠为电子供体时反硝化耦合甲烷化过程的数学模拟

基于化学计量学与生物力能学确定生化反应的理论反应式,结合multiplicative Monod及non-competitive Monod方程,建立了反硝化耦合甲烷化的数学模型。以乙酸钠为电子供体,厌氧颗粒污泥为接种污泥,通过间歇实验获取模型的相关参数。结果表明:该模型能较好地分析反硝化耦合甲烷化过程底物降解、竞争规律及反硝化中间产物对甲烷化的抑制作用;预测气体的累积产气量及各菌群生物量变化。参数灵敏度分析表明:甲烷化、硝酸盐还原和亚硝酸盐过程的灵敏度因子分别为km,a、km,NO3和km,NO2,这证实最大比底物利用速率对底物降解过程影响最显著,其值分别为km,a=0.098 h-1,km,NO3=0.0824 h-1和km,NO2=0.0695 h-1。