基于硫源介导的低碳脱氮技术研究进展

在“双碳”目标背景下，以异养反硝化为技术核心的传统工艺尚不能满足低碳脱氮的需求.硫源介导的自养反硝化工艺(sulfur-driven autotrophic denitrification,SDAD)因其高效脱氮且同步减碳的优势而在生物脱氮领域受到广泛关注.在国内外已有研究的基础上，本文系统梳理了SDAD及其衍生工艺的最新进展，重点关注工艺效能、功能微生物代谢机制、温室气体(N₂O)减排机制及其工程化应用进展.结果表明：(1)SDAD体系由自养硫氧化反硝化细菌(autotrophic sulfur-oxidizing nitrate-reducing bacteria,a-soNRB)、异养硫氧化反硝化细菌(heterotrophic sulfur-oxidizing nitrate-reducing bacteria,h-soNRB)和硫歧化细菌(sulfur disproportionating bacteria,SDB)三类微生物相互作用，共同完成脱氮.低硫化物浓度(S^2-浓度为6.25 mmol/L)下，a-soNRB是主要的功能菌....     

生物滤池去除城市污水处理厂微生物气溶胶的影响因素研究

以城市污水厂处理过程中逸散的异养细菌和真菌微生物气溶胶为研究对象,通过试验研究了生物滤池对微生物气溶胶的去除效果,并考察了进气微生物浓度、进气气体流量和填料湿含量对其去除效果的影响。结果表明:生物滤池能在一定程度上去除异养细菌和真菌气溶胶;在试验浓度范围内,异养细菌在生物滤池中的去除率随着进气微生物浓度的增加先增加后减少,真菌的去除率随着进气微生物浓度的增加而增加;高的进气气体流量有利于微生物气溶胶的去除,异养细菌和真菌的去除率均随着生物滤池进气气体流量的增加而增加;适合微生物气溶胶去除的最佳填料湿含量范围为40.5%~61.8%,过高和过低填料湿含量均不利于微生物气溶胶在生物滤池中的去除。因此,在实际生物除臭工程的设计和运行管理中,应控制合适的进气微生物浓度、进气气体流量和填料湿含量,以保证恶臭物质和微生物气溶胶的同时高效去除。     

异养型同步硝化反硝化处理微污染水源水

针对微污染水源水营养贫乏特点,从富集驯化的底泥中筛选出3株异养硝化细菌和3株好氧反硝化细菌,3株异养硝化细菌对铵氮的去除率分别为97.02%、100%和100%,3株好氧反硝化细菌对总氮的去除率为98.52%,98.55%和98.6%,利用固定化微生物技术将异养硝化菌、好氧反硝化菌固定于海绵球型填料上,强化生物接触氧化处理水源水,试验结果表明:在水温25°C、溶解氧4mg/L左右、水力长期停留的条件下,经过17d的运行,铵氮去除效率可以达到100%,总氮去除率达到42%。     

异养硝化、厌氧氨氧化及古菌氨氧化与新的氮循环

自然界中氮循环与微生物的作用密不可分.在过去的几年里,随着异养硝化、厌氧氨氧化和古菌氨氧化过程的发现,人们对氮循环的认识发生了明显的变化.就异养硝化菌、厌氧氨氧化菌和氨氧化古菌的发现、生化机理及分子生物学等方面进行综述,旨在为今后人们重新认识和构建新的氮循环提供有用信息,并对这些新型微生物今后在污水生物脱氨处理中的应用提出了一些展望和设想.指出今后在污水生物处理系统中,可通过富集异养硝化菌强化同步硝化反硝化、富集厌氧氨氧化菌实现单级自养脱氟、富集氨氧化古菌提高低溶解氧下的脱氮效率.     

油藏内源微生物群落结构特征研究

采集大港油田油井well-1017采出液,利用GC-MS分析油藏原油结构并利用16S r DNA克隆文库技术分析油藏内源微生物群落结构特征,探索极端油藏环境下细菌和古细菌的群落功能。研究结果表明:长期水驱开采导致了油藏采出液含水率、原油重质组分升高,原油品位下降。同时,油藏内源微生物16S r DNA克隆文库系统反映了油藏细菌群落包括Proteobacteria、Firmicutes、Nitrospirae、Bacteroidetes、Thermotogae、Deferribacteres、Caldiserica、Dictyoglomi和Aquificae等9个门类,而古细菌群落主要包括广古菌门Euryarchaeota的Methanobacteria、Archaeoglobi、Methanomicrobia和Thermococci等4个纲结构;微生物文库构成显示极端油藏环境下仍存在着丰富的功能微生物资源,其在石油烃降解、产表面活性剂和产甲烷等方面展现出较大的应用潜力。研究极端油藏微生物群落结构多样性,可以为微生物驱油技术在低品位油藏资源的开采应用中提供重要的生物信息。     

循环水养殖系统（RAS）生物载体上微生物群落结构变化分析

为研究循环水养殖系统(recirculating aquaculture systems,RAS)生物滤池挂膜及运行过程中生物载体上微生物群落结构的变化及其脱氮机制,采用传统微生物培养方法,对不同时期生物载体上的异养细菌、氨氧化细菌及硝化菌进行堵养计数.并通过变性梯度凝胶电泳技术,对细菌的16S rDNA V3可变区的...     

基于CO_2的代谢调控及其对微生物耐盐性的影响研究进展

大气CO2浓度升高会通过植物生理的变化对根系土壤微生物量、活性及种群产生间接影响,但此类研究影响因素复杂,结论差异较大。CO2对微生物耐盐性的影响主要集中于对盐藻耐盐性的研究,影响原理与植物相似,其对盐藻的调渗原理主要基于其作为光合作用的原料可促进有机相容性溶质的合成,但CO2对异养细菌等原核生物耐盐性的影响尚未见文献报道。在生物耐盐中已发现CO2、HCO-3及碳酸酐酶参与渗透调节,因此CO2对异养原核生物耐盐性的影响将是一个值得探索的研究方向。     

沉积物微生物燃料电池的应用现状与展望

沉积物微生物燃料电池(SMECs)是一种典型的无膜微生物燃料电池,它借助于沉积物中具有电化学活性微生物的催化作用,氧化沉积物中有机物以获得电能。本文根据国内外SMFCs研究发展现状,探讨了SMFCs在为海洋或内陆水体的长期监测仪器提供低功率的电源、作为一种新型高效的沉积物原位生物修复技术以及作为毒性检测传感器等方面的应用现状,并讨论了其应用过程中存在的问题,最后对其今后的研究方向进行了展望。     

异生型化合物生物降解及调控机理研究进展

异生型化合物是一种具有多种毒害作用的难降解污染物,因此利用微生物资源降解异生型化合物具有十分重要的意义。文章综述了异生型化合物微生物降解途径及调控机理方面的最新研究进展,同时探讨了功能基因组学、宏基因组学以及蛋白质组学技术在相关研究中的应用。     

一种具有远景的锡矿新类型——含锡钙铁榴石夕卡岩

<正> 个旧原生锡矿包括云英岩型、电气石细脉型、夕卡岩硫化矿型、层间及脉状氧化矿型和含锡白云岩型等五种工业类型。在以上类型矿石中,锡主要呈锡石状态出现。过去在找矿勘探过程中,通常只注意寻找含锡石的矿石类型,而忽视了对不含锡石样品的研究,认为它无法回收利用,不具工业价值。     

响应曲面法优化镍转炉渣氧压选择性浸出工艺

为了优化镍转炉渣加压条件下H₂SO₄选择性浸出Co、Ni、Cu,抑制Fe浸出的工艺,采用响应曲面法的中心组合设计原理,建立影响选择性浸出率的二次多项式数学模型,研究浸出温度、c(H₂SO₄)及液固比及上述因素两两交互作用对提高Co、Ni、Cu浸出率及减少Fe浸出率的影响规律. 结果表明:浸出温度和c(H₂SO₄)对浸出率影响最显著,液固比次之. c(H₂SO₄)越高,Co、Ni、Cu和Fe的浸出率越高,而提高浸出温度有利于降低Fe浸出率. 响应曲面法优化获得的最佳工艺条件:浸出温度为210 ℃、c(H₂SO₄)为0.38 mol/L、液固比为4.25 mL/g,在该条件下,Co和Ni的浸出率均大于98%,Cu浸出率大于96%,Fe浸出率小于0.4%. 浸出控制参数优化后提高了有价金属的浸出率,同时也降低了Fe浸出率,实现了镍转炉渣中有价金属的回收及其与Fe的高效分离.      

化肥减量与有机物料添加对华北潮土微生物氮循环功能基因丰度和氮转化遗传潜力的影响

有机物料作为生态友好型的化肥替代品为农业生态系统带来了巨大的经济和环境效益.然而,在化肥减量的基础上添加有机物料会对土壤氮（N）循环产生何种影响依旧知之甚少.在此,设置了常规施肥（NPK）、化肥减量（NPKR）、化肥减量配施秸秆（NPKRS）、化肥减量配施有机肥（NPKRO）、化肥减量配施秸秆和有机肥（NPKROS）共5种施肥处理,采用实时定量PCR方法测定微生物N循环功能基因丰度,并估算微生物N转化遗传潜力.结果表明,与NPK处理相比,有机物料添加显著增加了参与有机N分解、N固定和N还原的异养微生物数量,而降低了执行氨氧化的自养微生物丰度.因此,异养微生物的比例增加,自养微生物的比例降低.施肥措施变化显著提高了微生物N存储和气态N排放潜力,降低了NO₃^-淋溶潜力,N₂ O还原潜力也有所提升.基于距离的冗余分析（db-RDA）表明,5种施肥处理间N循环功能基因丰度差异显著（PERMANOVA,P=0.002）,NH₄⁺是驱动这种变化的关键因子,施用有机肥有利于异养N循环功能微生物,并且同时加入秸秆增强了这种影响.Pearson相关分析表明N存储潜力和气态N排放潜力均与NH₄⁺含量显著负相关;NO₃^-淋溶潜力与SOC和TN含量显著负相关,而与NH₄⁺含量显著正相关.综上所述,在化肥减量基础上添加有机物料有利于增加农田土壤N库,降低土壤N淋溶损失,甚至在特定环境下可以降低N₂ O排放的环境风险.     

中国矿产资源基地划定指标体系构建与应用——以铁矿为例

矿产资源基地是优化中国矿产资源勘查开发布局、保障国内资源有效供应的战略核心区域。在分析基地布局影响因素的基础上,从资源基础、开发条件、市场需求和国家战略等方面构建了矿产资源基地划定指标体系。其中资源基础包括预测资源量、查明资源储量和设计开采规模,开发条件包括缺水程度和交通优势度,市场需求包括后续冶炼加工企业布局与产值,国家战略主要体现为区域协调发展战略对矿产资源基地布局的要求。在此基础上,以铁矿为例开展了实证研究,采用聚类分析、核密度估计等方法对各单项指标进行了分析评价,在全国识别了辽宁鞍山—本溪等12个铁矿资源基地。研究结果可以为“十四五”时期中国矿产资源基地调整优化提供参考,对其他矿产资源空间政策区的划定具有一定借鉴意义。     

The steel industry, abiotic resource depletion and life cycle assessment: a real or perceived issue?

Time and again, there has been a hue and a cry that the world is running out of natural resources and the most prominent among those is the famous study entitled ‘The Limits to Growth’ by the ‘Club of Rome’. Since then the fear of scarcity of abiotic resources has been challenging human societies around the globe, particularly the research community. In this paper we will examine the case of the steel industry to argue how and why mineral resources depletion is an issue that needs to be addressed through life cycle assessment in more detail. This paper shows that a more comprehensive understanding about the current production trends of iron ore and steel, which also requires several vital metals such as copper, manganese, nickel and so on, can provide useful insights in assessing the potential future threat of shortages due to depletion of abiotic mineral resources.     

国内外废旧便携式电池的循环利用比较

便携式电池包括一次电池和二次可充式电池,含有多种有色金属成分,如Ni,Cd,Mn,Li,Co,Cu,,Ag等。我国已成为世界电池生产、消费和出口大国,电池的生产消耗了大量的有色金属资源,其中包括国内紧缺的镍、钴金属等。分析了不同废旧电池的成分,介绍了废旧电池处理的主要方法。通过了解发达国家或地区,如欧盟、日本、美国、加拿大,以及国内在废旧便携式电池管理方面的立法和循环利用现状,发现国内废旧便携式电池的回收管理和循环利用工作存在很大差距。其主要原因是缺乏有效的收集设施,还没有建立基本的回收体系,法律监管力度不够,责任明细不清,公民回收意识薄弱等。     

柠檬酸浸出废弃电池材料中镍钴锰金属的研究

随着锂离子电池使用领域和范围越来越广泛,其产销量日益增长,由此产生的废旧锂离子电池的回收处理问题也日趋严重.如何提高废旧电池中锂镍钴锰等有价金属的回收效率,以及在回收过程中减少对环境造成的二次污染,是目前环境科研者研究的热点问题.以柠檬酸为浸出酸,研究了废弃锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂在柠檬酸溶液中浸出效果,比较不同反应时间、反应温度、柠檬酸浓度、固液比以及添加双氧水和硫代硫酸钠对镍钴锰浸出效率的影响.结果表明延长反应时间、提高反应温度和柠檬酸浓度有利于有价金属的浸出,双氧水和硫代硫酸钠的添加对镍钴锰的浸出有显著促进作用.     

我国矿产资源开采中的损失贫化浅析

矿产资源开采中的损失与贫化问题直接关系到国家矿产资源的综合利用程度和可持续发展的问题。我国矿产资源开采中损失贫化大的问题 ,加速了资源枯竭的速度 ,缩短了矿井服务年限 ,加剧了矿产资源供求矛盾 ,造成金属大量流失、开采成本提高、经济效益差并严重阻碍了矿山的发展。文章分析了我国矿产资源开采中的损失贫化大的根源 ,并提出了解决矿石损失贫化的有效途径和低贫损开采模式。     

模拟酸雨影响下红壤中钴的释放行为研究

采用室内模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨影响下红壤中钴的释放特征与规律.结果表明,酸雨加速了红壤中钴的淋溶损失.酸雨作用下红壤中钴的释放随淋溶量的变化具有阶段性特点,但不同土壤之间其阶段性特点存在一定的差异.在实验所施的淋溶强度下,供试的4种红壤中有3种表现为前期阶段减小和后期阶段增大的规律性,1种表现为前期阶段减小,中期阶段增大和后期阶段减小的规律性.酸雨对红壤中钴释放的促进作用,在短期内有利于提高红壤钴的可给性,但长期的酸雨淋溶可导致红壤因钴的加速淋失而缺钴.      

云南墨江金矿床成矿作用探讨

云南墨江金矿床位于“三江”褶皱带哀牢山板块结合带北段的墨江 -九甲断裂带中。矿体分布于金厂超基性岩体西侧的金厂组烂山段含火山物质的硅质岩、变余粉砂岩和板岩中 ,矿体由含金石英脉、含金硅质岩组成 ,金矿体受层位和岩性控制。在矿区还分布晚于金矿化形成的镍矿体。金镍矿体共同存在于同一矿区 ,矿区围岩蚀变种类多 ,与金矿化有关的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化等。矿体的空间分布与穿插关系表明 ,金成矿作用开始于晚三叠世以前。含金硅质岩具有沉积作用形成的地质特征 ,其稀土元素、氧、硅同位素地球化学特征与热水沉积作用形成的硅质岩一致 ;含金石英脉的矿物组成、结构和构造特征、稀土元素、硅同位素、微量元素组成与含金硅质岩相似 ,可能与硅质岩具有相似物质来源或形成作用。金矿石中金与镍、铬等元素的相关性很低。推断金矿床成矿作用可能开始于中石炭世含金硅质岩的热水沉积作用 ,在早三叠世以前 ,成矿热液通过充填和交代作用在硅质岩和上部的岩石中形成含金石英脉。后来的区域变质作用、超基性岩自变质作用及镍矿化作用可能使金矿体的金含量提高 ,但没有产生具有工业意义的独立金矿化。     

江西崇义八仙脑钨锡多金属矿床特征及找矿方向

江西省崇义县八仙脑破碎蚀变岩型钨锡多金属矿床产于燕山期花岗岩内外接触带,受一组近东西向断裂控制。矿区已知矿化带(体)12条。以V3矿带为主的6条矿化带(体),主要有用组分钨、锡,并伴生有铅、锌、铜、银等元素,品位高、规模大、矿床类型独特、具良好找矿远景。本文重点阐述矿床的地质特征、成因,及该类型矿床的找矿方向。