高铵氮废水生物硝化过程抑制现象初探

采用SBR反应器研究了硝化反应中氨氧化和亚硝酸氧化的抑制动力学,发现了氨氧化过程的多态现象.当自由氨浓度小于10mg·L-1时,氨氧化菌不会受到抑制,为氨氧化菌的第一个稳态阶段;当自由氨浓度大于10mg·L-1、小于50mg·L-1时,氨氧化菌受到抑制,为第一过渡阶段;当自由氨浓度大于50 mg·L-1、小于175mg·L-1时,氨氧化菌同样不受抑制,为氨氧化菌的第二稳态阶段;当自由氨浓度约大于175mg·L-1时,氨氧化再次受到抑制,直到自由氨浓度达到约750 mg·L-1,氨氧化反应才趋于停止.对于亚硝酸氧化菌,自由氨浓度1 mg·L-1为其受抑制的下限,50mg·L-1时亚硝酸氧化反应完全停止.Haldane抑制动力学方程可以较好地描述氨氧化的铵氮或自由氨基质抑制动力学过程.亚硝酸氧化的铵氮抑制过程也可较好地用Haldane抑制动力学来描述.     

过量施用含DMPP氮肥对小白菜硝酸盐累积的影响

采用田间试验对过量施用含硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)氮肥对小白菜硝酸盐累积及营养品质的影响作了研究.结果表明,与尿素(urea)、硫硝铵(ASN)相比,DMPP与硫硝铵、尿素配合形成的新型氮肥(ASN+DMPP, urea+DMPP)均可显著降低小白菜硝酸盐累积,提高Vc、氨基酸、可溶性糖和Zn含量,改善品质,ASN+DMPP作用更为明显.与ASN、urea相比,ASN+DMPP处理小白菜NO3--N含量分别降低16.0%和14.1%,均达到了显著性水平;urea+DMPP与urea、ASN相比,小白菜NO3--N含量分别降低7.9%和7.6%,均达到了显著性水平.urea+DMPP、ASN+DMPP明显减少茎叶、特别是茎中硝酸盐积累,抑制幅度以ASN+DMPP较大.此外,ASN+DMPP还可缓解因氮肥过多引起的减产效应.     

黄孢原毛平革菌反复脱色模拟染料废水的试验研究

研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌在35℃、150r／min条件下培养3d后，培养基类型、染料浓度以及反复脱色次数对其脱色的影响。玉米芯浸出液是首选的可替代营养源的物质，培养3d的黄孢原毛平革菌6h脱色率即达92％。黄孢原毛平革菌能够在短时间(6h)基本脱色较高浓度(40mg／L，60mg／L)的活性艳红K-2BP模拟染料废水，对于低浓度(10mg／L，20mg／L)脱色作用则比较缓慢，浓度超过150mg／L即显示出对菌的毒性作用。玉米芯浸出液培养3d的菌可以重复脱色模拟废水6次以上，每批脱色率均在82％以上，但菌球的沉降性能变差。     

一个硫酸盐还原细菌富集物对丁草胺的厌氧降解

通过多次富集培养，得到一个能有效厌氧降解丁草胺的硫酸盐还原细菌(SRB)富集物，并对该富集物的生长动力学以及生长的最适丁草胺浓度、最适pH和最适温度作了探讨.     

荚膜红假单胞菌的分离培养与水质净化效果

从广东台山海底污泥中采用平板涂布法分离光合细菌，得到一株活性较高的荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulate)，并研究了其培养特性。试验初步表明：该菌株最适光照强度为1600～3000 lx，生长温度为25～28℃，促生长剂——酵母膏的最适添加量为0．15％，能有效降低水体COD、NH4-N浓度，提高DO浓度，具有明显改善水质的功效。     

利用广谱性和特异性组合诱变技术选育辅酶Q10高产菌

为提高辅酶Q10产量，采用了对细胞进行全面的非特异性诱变和针对特定途径的特异性诱变相结合的育种策略，以放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)WSH2601为出发菌株，选择UV射线和亚硝基胍作为诱变剂，在筛选获得放线菌素D抗性突变株的基础上，通过进一步的诱变处理，分别获得了放线菌素D和L-乙基硫氨酸双抗性突变株、放线菌素D和维生素K双抗性突变株，以及抗放线菌素D和X-gal利用能力提高的突变株．与出发菌株相比，突变株辅酶Q10的产量提高幅度达25％-37％，其中一株放线菌素D和L-乙基硫氨酸双抗性突变株WSH-E25，胞内辅酶Q10含量和辅酶Q10总产量分别达到2．86mg g DCW^-1和40．0mg L^-1，均比出发菌株提高了37％，且遗传稳定性良好，图6表2参8     

一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能

筛选出了一株适用于石化污水处理的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株HAD-2,鉴定其为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),考察了其最佳硝化条件、反硝化性能及在模拟污水中的脱氮能力。菌株为耐热菌,偏碱性(pH=8.5)和高碳氮比(25∶1)时硝化性能最佳。在异养硝化体系中,12 h时菌株对氨氮的去除率达到92.29%,硝酸盐和亚硝酸盐积累少;在反硝化体系中,12 h时菌株对亚硝酸盐和硝酸盐的去除率分别达到86.40%和84.92%;在模拟废水中,48 h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的降解率分别达到95.25%、65.47%和72.40%。菌株在多种培养基中可产微生物絮凝剂,在葡萄糖培养基中絮凝能力最佳,絮凝率为94%。     

基于超高效液相色谱串联质谱法的番茄果实和土壤中氟吡菌胺残留测定

建立了番茄果实和土壤中氟吡菌胺残留的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法。用乙腈水溶液提取样品中的氟毗菌胺,以C_(18)柱为分析柱、乙腈-甲酸水溶液为流动相,采用超高效液相色谱-串联质谱多反应监测、电喷雾正离子源、外标法定量。氟吡菌胺在0.05~1.00 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系,线性方程为y=6964.10x-143.28,决定系数为0.996 8。向对照番茄果实、对照土壤中分别添加氟吡菌胺标样,使其添加量分别为0.10 mg/kg、0.40 mg/kg和2.00 mg/kg,平均回收率分别为92.43%~103.32%和92.75%~104.46%,相对标准偏差分别为3.8%~4.9%和3.4%~4.4%。番茄果实和土壤中氟吡菌胺的定量限分别为1.0μg/kg和1.7μg/kg,检出限分别为0.3μg/kg和0.5μg/kg。     

污水生物处理工艺低温下微生物种群结构

构建有针对性的运行控制策略是我国城市污水生物处理工艺冬季低水温条件下高效稳定运行的重要保证.以我国北方低温期（8~15℃）稳定运行的4个典型污水生物处理工艺为对象,利用高通量测序方法系统解析了活性污泥中的微生物群落及碳、氮、磷去除等关键功能种群结构,阐明了重要功能种群在低温影响下的动态变化及与污染物去除性能间关系,为控制策略的有效建立提供了坚实的科学数据基础.尽管存在着不同工艺形式,但结果表明低温期活性污泥均具有较为良好的种群丰富度,其中放线菌门（Actinobacteria）在低温期优势地位提升;关键功能种群中硝化种属Nitrosomonas受温度影响较大,而作为核心种群的反硝化种属则因分布广泛及多样性高,整体丰度受温度变化影响较小,工艺的反硝化性能仅与回流比具有相关性;Tetrasphaera在4个工艺中广泛存在但仅在厌氧/好氧交替条件下承担主要除磷功能;低温下4个工艺中多种丝状菌优势生长并诱发污泥膨胀,但对出水水质影响较小.     

微生物种间相互作用产生锰氧化的普适性及其潜在应用

锰氧化微生物的催化作用能将二价锰的氧化速率提高几个数量级,影响自然界锰元素的价态变化和归趋.以往研究大都关注锰氧化单一菌株,而笔者前期研究揭示了两株细菌(Sphingopyxis sp. QXT-31和Arthrobacter sp. QXT-31)的种间相互作用能够触发Arthrobacter sp. QXT-31产生锰氧化活性.为了进一步揭示其发生的普适性、机制及潜在工程应用,以另外3种Sphingopyxis菌株为研究对象,采用纯培养、比较基因组学和转录组分析等研究手段,发现其中1株菌也能触发Arthrobacter sp. QXT-31产生锰氧化活性,表明微生物种间相互作用触发锰氧化具有一定的广泛性.进一步筛选了可能参与菌株相互作用的基因,发现Sphingopyxis的抗生素合成基因转录水平普遍上升,表明其可能参与了触发Arthrobacter sp. QXT-31产生锰氧化活性.基于以上发现,最终在反应器中验证了利用微生物种间相互作用强化二价锰氧化去除的可行性.