白腐真菌木质素降解酶的反应器发酵

为了获得更高的白腐真菌木质素降解酶的产量和相应的控制策略,应用5L搅拌罐生物反应器对氮限制下(C/N=56/2.2)P.chrysosporium产木质素降解酶进行了放大研究.结果表明,在分批发酵试验中,锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)分别在培养第6d和第7d达到峰值,其酶活随时间的变化规律与摇瓶试验基本相同;而采用氮限制液体培养基进行补料没有获得更高的酶活,因此,可以得出采用发酵液体培养基作为补料液不利于白腐真菌持续产酶.另外,在分批发酵和分批补料发酵过程中,均发现体系pH值变化与白腐真菌生长和次生代谢产酶具有较好的相关性,当白腐真菌进入次生代谢阶段开始产酶时,体系pH值开始下降,随着发酵后期酶活的降低,pH值下降的幅度也逐渐变小,当体系酶活接近为0.0U/L时,pH值基本不再变化.因此,在实际发酵过程中,可以依据体系pH的变化间接了解白腐真菌的生长和产酶情况,而分批补料策略还有待于进一步研究.     

白腐菌应用于堆肥处理含木质素废物的研究

白腐菌对木质素具有较强的降解能力。通过在含大量木质素的模拟垃圾堆肥中采取添加白腐菌菌剂与不添加该菌剂2组实验对比，在相同堆肥处理条件下，接种菌剂的堆肥中木质素总量由27498．8mg降至15438mg，降解率达43．86％，远高于未接种菌剂的堆肥中木质素的降解率，表明白腐菌可有效用于含木质素废弃物的堆肥处理，并有望于加速堆肥腐熟，提高堆肥效率。     

基于天然材料高分子复合重金属稳定剂的研制

以腐植酸、壳聚糖、木质素3种天然材料为基本原料,以戊二醛为交联剂,通过交联、互传网络、凝聚等作用制备高分子复合稳定剂。结果表明:3种天然材料对Pb~(2+)的吸附性能顺序为腐植酸>木质素>壳聚糖。稳定剂的制备工艺条件为:原料总量为6 g,其中m_(木质素)∶m_(壳聚糖)∶m_(腐植酸)=2∶1. 5∶2. 5,10%的戊二醛为10 m L,反应温度为70℃,反应时间为8 h。在该条件下制备的稳定剂对土壤重金属Pb的稳定化率较同条件下原料提高约30%。红外光谱结构表征和电镜扫描发现,稳定剂中活性基团种类丰富,具有较大的比表面积,可用于稳定土壤中的多种重金属。     

木质素磺酸盐接枝改性的条件优化

以粘度和产率为表征,研究不同引发剂、温度、单体丙烯酰胺用量、反应时间对木质素磺酸钠与丙烯酰胺接枝共聚反应的影响,并对木质素磺酸钠接枝共聚条件进行优化。结论:K2S2O8引发的接枝反应产物具有较大粘度和产率,而(NH4)2S2O8、Na2S2O3·5H2O引发体系得到共聚物粘度和产率相对较小,所以该研究采用K2S2O8作为引发剂;通过三因素三水平的正交试验得出对共聚物的产率与粘度的影响顺序为单体丙烯酰胺用量大于反应温度大于反应时间;接枝共聚反应的优化条件是K2S2O8引发剂浓度6×10-3mol/L,反应温度为45℃,反应时间为4 h,单体丙烯酰胺与木钠比为4:1,蒸馏水与木钠比5:1。     

黄海表层沉积物中木质素的分布特征及其影响因素

根据对黄海表层沉积物的调查结果,分析了木质素的分布特征及其影响因素。结果表明:黄海海域木质素含量Λ8(以OC计)平均为(0.98±0.92)×10-2,呈现出随着离岸距离的增加而显著降低的趋势。黄海海域沉积物中陆源维管植物来源的有机物在总有机物中所占比重较大(Pon/P为0.20±0.07)。研究区域沉积物中的陆源有机物均主要来源于被子植物草本组织。LPVI更细致地分析出不同区域来源植被的差异:35°N以北陆源有机物主要来自被子植物;35°N以南区域,123°E以东主要来自被子植物,而123°E以西大部分来自裸子植物草本组织。此外,该研究区域木质素的降解以去甲基/去甲氧基降解为主,氧化降解程度较低。     

浆纸污水处理及中水回用处理技术研究

针对大型浆纸工业生产企业废水污染物成分复杂,且可生化性差的特点,确定污水处理及深度处理后回用工艺为物理＋氧化沟生化＋物化法,并在实际工程的调试和使用过程中展开对浆纸工业污水的处理技术研究,得到了很好的处理效果,为浆纸污水处理设计及中水回用处理技术研究,工程建设和运行管理提供了有价值的经验数据。     

过氧化物酶催化去除水体中酚类内分泌干扰物的研究进展

内分泌干扰物(EDCs)会干扰生物体的内分泌系统从而对人类、野生动物以及水生生物产生负面影响,这一问题已经引起了人们的广泛关注.广泛分布于自然环境中的辣根过氧化物酶(HRP)和木质素过氧化物酶(LiP),具有较强的催化氧化能力,能够催化去除雌激素、双酚A等多种具有内分泌干扰效应的污染物.本文在介绍辣根过氧化物酶(HRP)和木质素过氧化物酶(LiP)两种过氧化物酶的相关性质和催化氧化机理的基础上,从污染物结构与其催化去除效率关系的角度综述了过氧化物酶去除具有内分泌干扰效应的污染物的研究进展.为污水处理过程中过氧化物酶用于去除内分泌干扰物提供依据,并展望了其未来的发展方向.     

水热预处理强化牛粪厌氧消化及其机理

为解决禽畜废物在厌氧条件下产甲烷性差的问题,采用水热法预处理+中温厌氧消化改良法考察了水热法预处理强化牛粪厌氧消化性能的效果,并进一步通过分析预处理前后牛粪化学组分、元素组成和化学结构变化以探究其强化机制.结果表明:一定强度的水热预处理能提高牛粪的厌氧产甲烷性能,过高的预处理强度(R₀)反而抑制了产甲烷率.在水热预处理温度为70℃、时间为4 320 min时(R₀为3.27),牛粪获得最大甲烷产量(以VS计)176.36 mL/g,比未预处理组(145.76 mL/g)提高了21.00%,乙酸浓度提高了65.69%,木质素去除率达到11.50%,可知有机组分的降解和木质素的移除是牛粪厌氧产甲烷性能提高的主要原因.元素分析发现,预处理后牛粪O/C〔w(O)/w(C)〕得到提高,表示糖类化合物增多;同时红外光谱分析结果显示,R₀过大时,木质素中芳环骨架的CC作用会增强,类木质素物质增多,导致牛粪产甲烷性能降低.研究显示,水热预处理能够有效增强畜禽废物的降解能力,促进牛粪产甲烷性能的提升.      

挂膜生长的白腐真菌处理草浆造纸黑液废水

比较了几株白腐真菌在造纸黑液废水中的挂膜生长状况及其对黑液废水的处理效果．结果表明，在pH6．0的废水中添加葡萄糖1．0g／L，酒石酸铵0．2g／L及适量无机盐时，黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和侧耳菌(Pleurotus ostieatus)以及本实验室自选的白腐真菌S22的挂膜状况和对黑液废水的处理效果最好．废水中添加的葡萄糖和酒石酸铵的浓度分别为1．0g／L和0．2g／L时，侧耳菌的挂膜和对黑液废水的处理效果最佳．S22菌在pH10．0时其木质素降解率和COD去除率最高，分别可达84％和69％．黄孢原毛平革菌、侧耳菌和S22菌能够在碱性较强的废水中生长挂膜并显著降解木质素，表现出对废水很强的适应能力．生物膜对黑液废水的半连续化处理结果表明了生物膜法的优越性．图8表1参14     

Preparation of Cationic Asphalt Emulsifier from Cyclohexanone Wastewater

以环己酮生产废水(以下简称废水)为溶剂,以木质素、三乙烯四胺及甲醛为原料,通过Mannich反应制备了阳离子沥青乳化剂木质素胺.实验结果表明,制备木质素胺的最佳工艺条件为:反应温度85℃,反应时间5h,n(甲醛)∶n(三乙烯四胺)=3.0.经FTIR表征,以废水为溶剂和以去离子水为溶剂所制备的木质素胺结构相同.以实验制备的木质素胺为乳化剂制成的乳化沥青的性能指标达到JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的指标.