造纸黑液的微生物酸化和两相厌氧消化处理的研究

本文研究了造纸黑液的微生物酸化和厌氧消化处理过程。利用厌氧微生物的产酸过程预处理黑液,降低其pH值,使之适合于厌氧处理,是一种简便可行的预处理手段;用两相厌氧系统处理黑液,在水力停留时间.2～2.7天,进水浓度为20890～32144mg/L;有机负荷为7.65～13.46kgCOD/m~3·d时,COD去除率为61.7～69.7％,BOD_5去除率为88.9％～91.0％;每去除1gCOD产气率为0.39～0.55L;沼气中甲烷的含量为61.5％～66.6％,出水pH为7.0～7.4。处理过程运行稳定,受进水的影响小,废水不需要进行中间调节,为造纸黑液的厌氧处理提供了一种新的工艺。文中还研究了厌氧处理过程中有机酸的积累问题。     

微量元素对蔬菜废弃物连续厌氧消化系统微生物群落结构的影响

以蔬菜废弃物为原料的厌氧消化过程产甲烷能力下降时,通过添加微量元素可使其恢复稳定状态,因此研究微量元素对厌氧消化系统微生物结构的影响对优化系统性能具有重要意义.采用70 L厌氧发酵罐,有效体积59.5 L,在中温35℃条件下进行蔬菜废弃物厌氧消化的连续冲击负荷试验,根据CH_4含量变化规律,及时添加微量元素(Fe、Co、Ni)促进厌氧消化过程.样品采用16SrRNA基因扩增和MiSeq测序技术分析微生物群落的结构.结果表明,微量元素对细菌群落的影响主要作用于拟杆菌门、厚壁菌门及螺旋菌门.在属水平上,第一次微量元素的添加诱导了拟杆菌门中的VadinBC27 wastewater-sludge的增加,相对丰度从54.1%升至68%,降低了厚壁菌门中Erysipelotrichaceae UGG-004以及螺旋菌门中Sphaerochaeta.第二次微量元素的添加,主要降低了螺旋菌门中的Sphaerochaeta,相对丰度从11.4%到4.4%,以及诱导拟杆菌门中Bacteroides的产生,提高了原料利用率,降低了酸化的抑制作用.微量元素对蔬菜废弃物厌氧消化过程中产甲烷菌群落的影响主要在甲基营养型Candidatus Methanoplasma、甲烷鬃菌属为主导的乙酸营养型.当挥发性脂肪酸含量较高时,Candidatus Methanoplasma占主导地位,微量元素添加后则会诱导甲烷鬃菌为主导的乙酸营养型甲烷菌的产生,相对丰度从2.3%增至80%促进挥发性脂肪酸的消耗转化.本研究表明,微量元素的添加对于微生物群落结构的改变显著,促进厌氧消化过程水解酸化与甲烷化的平衡,从而稳定运行.     

糖蜜酒精废水两相UASB处理工艺的酸化段特征

文章考察了糖蜜酒精废水二相UASB处理工艺的酸化段特征 ,试验结果表明酸化段的容积负荷达到3 0kgCOD/m3 时 ,系统仍能正常运行 ,TOC去除率在 3 5%以上 ,酸化段的SO4 2 -去除率在 70 %。糖蜜酒精废水酸化率在 50 % ,二相厌氧生物处理系统并未将产酸微生物与产甲烷微生物截然分开 ,在产酸相中仍含有一定数量的产甲烷菌。     

有机废水厌氧酸化和聚羟基烷酸生产组合系统的研究

以３０ｇ／Ｌ葡萄糖合成废水为原料,研究了厌氧酸化的操作温度（θ）对酸化率的影响,确定了达到最佳酸化产物分布时的ｐＨ值,并以酸化反应器的出水为碳源,在５Ｌ发酵罐上进行了分批和流加发酵实验．结果表明,θ＝４０℃时,废水的酸化率接近１００％;控制ｐＨ５．７,停留时间１０ｈ可使丁酸占ＵＡＳＢ反应器出水中总酸质量的６８％;与分批发酵相比,流加发酵法可大幅度地提高ＰＨＡ的产量,发酵５４ｈ后,ＤＣＷ和ＰＨＡ的质量浓度可分别达到１５．８ｇ／Ｌ和１０ｇ／Ｌ．     

水解酸化预处理光学工业生产废水的效果研究

以水解酸化为预处理手段,利用自主设计的水解酸化柱为处理设备,处理光学工业生产废水。通过分析光学工业生产废水的水质了解到：该废水BOD5/CODCr〉0.3,可以采用生物的方法处理废水,但是考虑到BOD5/CODCr值较低,而该废水中又含有大量的高分子有机物,直接利用好氧生物降解的方法效果不明显,为提高其生物降解性能,使用水解酸化为前处理手段。通过近一个月的启动试验,水解酸化反应器出水稳定,CODCr去除率达到45%左右。以废水中CODCr去除率和酸化率为分析指标,确定水解酸化反应体系的最佳适用条件,试验结果表明：pH值为6.5～7.5,水力停留时间为8～10h时,废水CODCr去除率和酸化率较高。设定pH值为7、水力停留时间为8h的试验条件,比较进、出水BOD5/CODCr的试验结果变化可知：经水解酸化预处理后,该废水的可生化性提高了近一倍左右,水解酸化预处理效果明显,该预处理方法改善了光学工业生产废水的可生化降解性能。     

四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

兽用抗生素和矿物元素添加剂可起到预防动物疾病、促进动物生长、提高饲料转化率等作用,因此被广泛应用于畜禽养殖业。本研究以猪粪中温厌氧消化为研究目标,采用全自动甲烷潜势测试系统,考察了一定浓度的四环素(TC:30 mg·kg~(-1)dry weight,DW)、土霉素(OTC:50 mg·kg~(-1)DW)和金霉素(CTC:15 mg·kg~(-1)DW)对厌氧累积产甲烷量和日产甲烷速率的影响。结果表明,TC、OTC和CTC对猪粪中温厌氧消化累积产甲烷量和日产甲烷速率均有促进作用(累积产甲烷总量提高比例分别为7.9%、0.4%和5.4%)。另外,采用超高效液相色谱-四极杆串联质谱对猪粪厌氧消化前后样品中四环素类抗生素及其代谢产物进行了分析。结果表明,液相中的四环素类抗生素在猪粪厌氧消化过程中得到了明显的去除,去除率达到90%~100%;而固相中只有金霉素和差向异构金霉素有明显的去除效果,去除率分别为41.69%和41.58%。采用Tessier连续提取法对猪粪厌氧消化前后样品中5种形态的铜包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态、残渣态进行了分析,结果表明,猪粪厌氧消化后,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态的铜浓度比厌氧消化前分别降低了1%~9%、0.1%~3%、12%~19%,而有机态和残渣态的铜浓度却在厌氧消化后分别增加了15%~35%、1%~2%。厌氧消化后,70%~80%的铜都是以有机铜的形态存在。铜逐渐从不稳定态转化为相对稳定的有机态和残渣态铜,因此,厌氧消化过程使铜从可生物利用态转变为不可生物利用态,趋于稳定化。     

海洋酸化对鱼类感觉和行为影响的研究进展

海洋酸化是指大气增多的二氧化碳(CO2)溶解于海水而导致海水p H值降低的过程。海洋酸化将改变海水碳酸盐平衡体系,使依赖于原化学环境的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。海洋酸化对钙质生物影响的研究最早引起大家关注,而海洋鱼类具有较完善的酸碱调节机制,大家普遍认为酸化对其影响不大。但在过去的5年中,不少实验证明海洋酸化会影响海洋鱼类仔稚鱼的感觉和行为,减弱其野外的生存能力及增加被捕食率,很可能将威胁自然种群补给量和影响全球的渔业资源量。本文从嗅觉、听觉、视觉及高级意识和相关行为角度,综述近几年海洋酸化对鱼类感觉和行为影响的研究进展,介绍了鱼类神经行为生物学的研究,为全面了解和预测海洋酸化的生态、经济和社会效应提供科学依据。     

基于碳源回用目标的剩余污泥水解酸化产物调控研究

剩余污泥水解酸化产生的挥发性脂肪酸(VFAs)等有机物可作为补充碳源回用于低C/N比城市污水脱氮除磷系统中。然而,在污泥水解酸化过程中由于甲烷菌等微生物的作用而难以实现水解酸化产物的有效积累。同时,含有高浓度氮磷的污泥水解酸化液直接回用将进一步增加污水处理的氮磷负荷。本研究基于碳源回用目标,在热碱预处理的基础上,采用添加二溴乙烷磺酸钠(BES,2-Bromoethanesulfonic acid sodium)和Ca O2的方式对城市污水厂剩余污泥水解酸化过程的主要产物即溶解性有机物(SCOD)、VFAs及氮磷的溶出进行优化调控,旨在得到含有高浓度有机物、低浓度氮磷的污泥水解酸化液以回用于低C/N比城市污水脱氮除磷系统,提高出水水质,为剩余污泥的资源化利用提供理论依据。结果表明,污泥经Na OH预处理后,添加BES可有效提高水解酸化过程SCOD、VFAs的积累,其最高质量浓度分别达到6 169.8 mg·L~(-1)及1 335.0 mg·L~(-1),较对照组分别提高66.7%、192.5%,其中,VFAs中乙酸的质量分数达到66.0%。添加CaO_2的实验组酸化液中,NH4_+~-N和PO_4~3--P的溶出量显著降低,分别降至200.7 mg·L~(-1)、9.6 mg·L~(-1),较对照组分别减少了59.6%、65.7%。同时添加BES和CaO_2的组合体系在实现污泥水解酸化过程SCOD、VFAs累积的同时有效降低了氨氮和正磷酸盐的溶出,所获取的剩余污泥水解酸化产物可作为低C/N比城市污水脱氮除磷提标升级的优质碳源,实现了剩余污泥的资源化回用。     

海洋酸化对藻类生态学效应及作用机制的研究进展

目前全球海洋酸化(ocean acidification, OA)问题正在以前所未有的速度快速恶化,使海洋生物以及海洋生态环境面临着巨大的威胁。藻类作为海洋中最主要的初级生产者,贡献了约95%的初级生产力,是物质循环和能量流动的重要环节。海洋酸化能够改变藻类的初级生产力,从而影响海洋食物网中物质和能量从初级到次级生产者及更高营养级的传递,引发食物链效应,进而对整个海洋生态系统带来不可逆转的影响,因此评估海洋酸化对藻类的影响具有重要的生态学研究意义。本文总结了近年来海洋酸化对藻类的光合作用、碳固定、生长、钙化、繁殖等生理生化过程以及对代谢组分和显微结构的影响,归纳了海洋酸化对藻类的分子调控机制,同时围绕海洋酸化与环境因子以及海洋污染物对藻类的复合胁迫展开综述,并基于当前海洋酸化对藻类影响研究中存在的不足做出展望,以期为人们解决海洋酸化问题提供思路和方法。     

南阳盆地土壤酸化风险防控分区研究

南阳盆地表层土壤酸化趋势明显.利用土地质量地球化学和地下水污染调查结果,从自然地理条件、土壤条件和水文地质条件3个方面,选择地貌类型、土地利用类型、土壤类型、土壤pH、包气带岩性、含水层富水性、地下水硝酸盐含量和年降水量8个指标作为研究区土壤酸化评价因子,构建土壤酸化风险评价指标体系,分析各指标空间分布特征.采用层次分析法(AHP)确定指标权重,计算土壤酸化风险防控指数.利用GIS空间叠加分析功能对南阳盆地表层土壤进行酸化风险防控区划,结果显示,中高风险和高风险地区分别占总面积35.13%和12.97% .本研究对于丰富土壤环境风险评估手段具有重要意义.     

湖泊水环境保护功能区划分

在浓度场基础上，利用总磷、总氮和ＣＯＤ三项指标的综合指数法，结合管理部门提供的资料，划分了滇不不环境保护功能区，给出了划分指标值及功能区划分图。     

作物产量决定因子分析

应用主成分分析,将影响水稻产量的一系列因子概括为四个主要因子:(1)土壤肥力因子,(2)栽插措施因子,(3)田间管理因子;(4)产量性状因子。将上述因子作为自变量,水稻产量作为因变量,进行逐步回归分析,得到一个产量预测模型(R=0.962)。根据各变量的回归系数大小,可以得到产量决定因子对产量影响的大小顺序为,田间管理因子>土壤肥力因子。栽插措施因子和产量性状因子对水稻产量的影响未达显著水平。 文中所述的分析方法适用于在不同的土壤条件下预测作物产量的潜在变化。     

铬分光光度法测定的改进

本文采用过硫酸铵氧化法代替高锰酸钾法,用于铬的二苯碳酰二肼比色分析。本法的精密度为0.83％,而高锰酸钾氧化法的精密度为5.81％;t_(0.05)时,P<0.05,另外,用灰化法对含微量铬的生物样品进行预处理,有可能使本来不含Cr(Ⅵ)的样品产生Cr(Ⅵ),而含Cr(Ⅵ)的样品测不出Cr(Ⅵ)。     

北京市西北郊大气气溶胶中多环芳烃的源解析

用气相色谱-质谱技术对北京市西北郊2005-2006年大气气溶胶样品中的多环芳烃进行分析检测,并运用比值法、主成分分析/多元线性回归和正矩阵因子分解对多环芳烃的来源进行解析主成分分析/多元线性回归表明,机动车尾气、燃煤和生物质燃烧的贡献率分别为70.27%,21.84%和7.89%.正矩阵因子分解表明,汽油车的贡献较大,且各个季节都占优势;冬季燃煤的贡献增加,秋季生物质燃烧的贡献增大.多环芳烃的比值表明其主要来自于本地源.     

三种不同树脂对硫辛酸吸附行为的研究

通过静态吸附实验，研究了XAD-4，NDA-100和ND-90树脂对乙醇．水溶液中硫辛酸的吸附热力学及动力学特性．结果表明：硫辛酸在XAD-4树脂上是单层吸附，符合Langmuir等温吸附方程，吸附过程符合准一级动力学吸附方程．在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也符合Langmuir等温吸附方程，但并不只是单层吸附，同时兼有毛细管凝聚和微孔填充作用，吸附过程可分为大孔和中孔区吸附以及微孔区吸附两个阶段，两个阶段都符合准一级动力学吸附方程．     

几种化感物质对杉木幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸法 ,研究了不同浓度的肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸对杉木 (Cunninghamialanceolata)幼苗生长的影响 .结果表明肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸分别在 1× 10 -5molL-1、1× 10 -3molL-1、1× 10 -4 molL-1浓度时降低了叶绿素含量 (P =0 .0 5 ) ,而在 1× 10 -6molL-1、1× 10 -4 molL-1、1× 10 -5molL-1浓度时抑制了杉木幼苗胚根和胚芽的生长 (P =0 .0 1) .3种酚类物质对胚根生长的抑制作用明显高于对胚芽生长的抑制作用 .在 3种酚类物质中 ,肉桂酸对杉木幼苗生长的抑制作用最强 ,对羟基苯甲酸次之 ,苯甲酸最弱 .这表明酚类物质能在不同程度上抑制杉木幼苗的生长 ,降低其生产力 ,可能是连栽杉木人工林生产力降低的因素之一 .图 2表 1参 14     

沙地云杉生态型同工酶研究

沙地云杉是内蒙古地区特有树种,只分布于浑善达克沙地东部边缘;由于长期适应干旱生态条件,分化出3种土壤生态型,即紫果型、红果型和绿果型沙地云杉,并在很多生态、生理特征上表现出明显的差异.本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了3种生态型沙地云杉的过氧化物同工酶和酯酶同工酶的酶谱特征.结果表明:不管是过氧化物同工酶还是酯酶同工酶,紫果型沙地云杉的酶带条数最多,红果型其次,绿果型酶带条数最少.在酶带强度方面也有类似的结果,紫果型沙地云杉具有较多的强、次强、中带,红果型其次,绿果型最少.这在一定程度上表明,在干旱条件下产生的3种不同生态型沙地云杉,以紫果型对干旱抗性最强,绿果型最弱,红果型居于二者之间,这一结论将为沙地云杉的经营管理及品种选择提供科学依据. 图2参21     

活性污泥过程数学模型进展

介绍了活性污泥过程模型ASM1，ASM2及ASM3的建模方法，并分析了各模型的微生物学基础。     

渔游蛇精子的超微结构

扫描电镜观察表明,渔游蛇（Ｎａｔｒｉｘ Ｐｉｓｃａｔｅｒ）精子总长度约１１０μｍ,分为头和尾两部分;头部呈前稍尖的细长圆柱形,略变曲,约长８．５μｍ,直径以经约０．６μｍ。尾部又分４段：颈段、中段、主段和末段;其与从不同之处是中段较长,约７３μｍ,占精子总长度的２／３多;线料体型鞘由近５００圈超过５０００个线粒体构成;透射电镜揭示了头部顶体体覆疬于核前约１／２;尾部颈段的结构较复杂,包括连接片的踝