硫酸盐对Nitrate-DAMO反应过程影响及动力学特性

反硝化型甲烷厌氧氧化（Nitrate-/nitrite-denitrifying methane anaerobic oxidation,N-DAMO）技术是一种新型的同步脱氮除甲烷技术.我国环境水体和污水中普遍存在硫酸盐,为探明不同浓度硫酸盐对N-DAMO过程的影响,本研究通过短期和长期试验考察了硫酸盐对Nitrate-DAMO系统生物反应过程的影响,并分析了该过程的动力学及化学计量学特性的影响规律.结果表明,不同浓度梯度的硫酸盐（0~3.96 mmol·L^-1）对Nitrate-DAMO系统的短期影响呈先促进后抑制趋势,在浓度为0.42 mmol·L^-1时促进作用最明显;当浓度达到0.83 mmol·L^-1时,开始有明显的抑制作用,且长期和短期试验过程中均未出现硫酸盐消耗现象.0~0.42 mmol·L^-1和0.42~0.83 mmol·L^-1硫酸盐对Nitrate-DAMO系统脱氮性能影响的动力学过程分别符合非底物抑制方程和Haldane方程,通过拟合得出硫酸盐对Nitrate-DAMO系统的初始抑制浓度和令Nitrate-DAMO系统完全失去脱氮性能的硫酸盐浓度分别为0.81和4.06 mmol·L^-1.硫酸盐对Nitrate-DAMO系统甲烷氧化速率影响的动力学过程符合非底物抑制方程,实际的甲烷氧化速率与脱氮速率之比（5.03：8）符合理论值（5：8）.同时,硫酸盐还会影响N-DAMO微生物的生长周期.     

聚离子液体刷接枝改性PVDF膜及其对药物硫酸氢氯吡咯雷分离性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为底膜,通过浸渍法使多巴胺(DOPA)在膜表面形成聚多巴胺(PDOPA)层,然后由化学反应固定溴代卤化物,并通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应在膜表面接枝聚离子液体刷(PBIVm-Br),以制备聚离子液体刷改性PVDF膜,即PVDF-g-PBIVm-Br膜.结果表明,改性PVDF膜的接触角下降至60°以下且显示出良好的荷正电性.改性膜的药物通量和截留率均大于未改性PVDF膜,分离10 mg·L~(-1)的硫酸氢氯吡咯雷时,改性膜(M4)的药物通量可达27.62 L·m~(-2)·h~(-1),截留率为89.03%,通量恢复率为95.32%.经过60 h分离实验后,膜M4对硫酸氢氯吡咯雷溶液的分离通量维持在18.05 L·m~(-2)·h~(-1),截留率从89.03%上升到92.19%.以上结果表明,聚离子液体刷改性膜在荷正电有机污染物的分离方面具有一定的应用前景.     

基于膨润土凝胶固定镰刀菌反应器对苯酚废水的降解特性

采用新型膨润土凝胶将镰刀菌固定化,研究了镰刀菌不同固定方法处理苯酚废水的效果,考察了固定化微生物反应器间歇与连续运行处理不同苯酚浓度的降解性能.结果表明,膨润土凝胶吸附固定镰刀菌对苯酚的降解速率最大,速度常数达2.5882h-1;反应器间歇运行时,苯酚的降解率随初始苯酚浓度增加而有所下降,不同浓度的苯酚降解过程基本上遵循零级反应动力学;反应器串联连续运行条件下,停留时间为9.5h时,苯酚浓度100mg·L-1的总降解率稳定在95.5%左右.     

南方典型旅游城市空气微生物粒径分布特征

在南方典型旅游城市杭州选取了4个样点进行了空气微生物取样工作.系统研究了杭州市室外空气微生物粒径分布特征.结果表明,不同样点空气细菌粒子百分比从Ⅰ级到Ⅵ级逐渐减少,总体呈偏态分布.交通干线,文教区,商业区和旅游风景区细菌粒子百分比最高值均出现在Ⅰ级,分别占29.1%,31.8%,33.5%和25.4%,最低值均出现在Ⅵ级,分别占11.7%,11.2%,6.5%和11.1%.不同样点空气真菌主要分布在Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级,总体呈对数正态分布,真菌百分比最高值均出现在Ⅳ级,分别占30.3%,30.2%,31.7%和28.3%,最低值出现在Ⅵ级,分别占5.2%,5.1%,3.3%和4.5%.青霉属,链格孢属,曲霉属和枝孢属优势真菌粒径均呈对数正态分布特征,但取样器各级真菌百分比各不相同.此外,空气细菌中值直径显著大于空气真菌,商业区空气细菌中值直径显著大于其他3个样点,而文教区真菌中值直径显著大于其他3个样点.研究结果进一步说明了城市室内外空气微生物粒径分布特征的不同,为室内外空气微生物污染的预防和控制提供了科学依据.     

城市居家环境空气细菌群落结构特征

在北京市5个方向(东南西北中)共选取31户有小孩的家庭于2009年11月至2010年10月研究了城市居家环境空气细菌的群落结构特征.结果表明,从分离的632株空气细菌中共鉴定出43属细菌,其中革兰氏阳性菌32属,革兰氏阴性菌11属.优势菌属依次为微球菌属(Micrococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和库克氏菌属(Kocuria), 分别占25%~31%,12%~17%, 10%~15%,9%~18%,4属细菌百分比约占63%~71%.在北京市取样的31户家庭中,空气细菌浓度范围为47~12341cfu/m3,平均值为1821cfu/m3.总体上,春季和夏季空气细菌浓度分别为2967cfu/m3和1742cfu/m3,明显高于秋季和冬季的1334cfu/m3和1242cfu/m3(P<0.05).北京市居家环境空气细菌浓度男孩家庭(2123cfu/m3)明显高于女孩家庭(1511cfu/m3)(P<0.01).     

响应面法优化亚硝酸型同步脱氮除硫工艺研究

采用EGSB反应器运行亚硝酸盐型同步脱氮除硫工艺.基于响应面实验设计探讨了基质浓度、水力停留时间和循环比三因素两两交互对工艺基质去除性能和单质硫产量的影响,并根据模型结果优化工艺运行条件.结果表明,基质浓度对亚硝酸盐型同步脱氮除硫工艺的基质去除性能和单质硫产量具有显著影响.高基质浓度虽有助于单质硫产生,但不利于提高基质去除率;且提高水力停留时间和循环比有助于缓解高基质浓度带来的不利影响.经过响应面模型优化,该工艺最优运行条件为:进水硫化物640.00mgS/L,水力停留时间2h和循环比30,硫化物和亚硝酸盐去除率可达(99.90%±0.03%)和100.00%,单质硫产率可达(77.75%±0.84%).     

曝气冲刷对膜生物反应器膜污染的控制机理研究进展

膜污染是膜生物反应器(MBR)进一步推广应用的瓶颈问题。曝气冲刷是一种操作简单、无二次污染的MBR膜污染控制技术,但在缓解膜污染的同时也显著增加了系统的运行能耗。优化曝气能耗需深入理解膜污染控制的流体力学机理和生物化学机理。重点综述了曝气冲刷通过剪切力去除膜表面污垢的作用机理,以及曝气冲刷影响污泥混合液的作用机理。在综述的基础上展望了未来研究的发展方向。     

甲烷厌氧氧化及其微生物特性研究进展

甲烷是一种温室气体,其引起的温室效应是CO2的20倍。微生物通过甲烷厌氧氧化(AOM)可以减少自然环境中该温室气体的排放,对缓解全球温室效应具有重大作用。根据耦联反应的不同,可将AOM分为3类,包括硫酸盐还原型、反硝化型以及铁锰依赖型。系统地介绍了AOM的类型及参与的微生物的特性,并对未来更多的AOM微生物的发现以及机理的研究提出展望,以期为甲烷排放控制和管理提供依据。     

基于污泥资源化利用的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)培养研究

利用废水或者废弃物培养微藻,不仅可使废弃物得到合理利用,还可为微藻培养提供廉价原料.以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为研究对象,以污泥抽提液部分或全部替代SE(selenite enrichment)培养基,研究基于污泥资源化利用的微藻细胞培养方法.结果表明,当SE培养基与污泥抽提液比例为1∶9和2∶8时,相同条件下接种蛋白核小球藻培养14 d后,在波长为680 nm下其光密度分别为0.858和0.845,显著高于其它处理,当两者比例为0∶10和10∶0时,相应光密度分别为0.571和0.247.通过测定其色素和次生代谢产物含量时发现,当SE培养基与污泥抽提液比例为2∶8时,蛋白核小球藻的叶绿素、β-胡萝卜素和蛋白质含量最高.因此,剩余污泥抽提液可以部分作为培养蛋白核小球藻的良好基质,并且其培养效果明显优于其标准培养基.在本试验条件下,蛋白核小球藻培养的最佳条件是污泥抽提液比例为80%,该条件下蛋白核小球藻的生长状况较好,并且叶绿素与蛋白质含量最高.     

千岛湖湖泊区水体季节性分层特征研究

千岛湖是典型的亚热带人工深水水库.为了解水库的物理特征,于2011年对水库温度、溶解氧(DO)、pH值、浊度、有效光合作用辐照强度(PAR)和叶绿素a的季节动态和垂直分层结构进行分析,探讨水库水体季节性分层特征.结果表明,千岛湖水库表层水温在10.4～32.7℃,在4～12月间出现水体分层现象,在夏季形成明显分层,是典型的亚热带单混合水体.水温分层结构对DO、pH值、浊度、PAR和叶绿素a的垂直剖面变化有一定的影响作用.水体溶解氧出现显著的分层现象,且温跃层内DO浓度较低,冬季底层溶解氧出现暂时周期性缺氧;浊度在温跃层内达到最大值,其表层大小主要受降水的影响;叶绿素a含量表层含量较高,且温跃层以下水深维持较低水平,这说明水体分层对水库水质的变化起重要作用.此外,水体光合作用最强处在5～10 m左右,此深度适合藻类生长,这为分析千岛湖水体蓝藻暴发取样和分析提供了依据.