乳酸对铜绿微囊藻的抑藻效应及机理

以铜绿微囊藻为实验对象,研究了乳酸对铜绿微囊藻的抑藻效果及可能的抑藻机理.结果表明乳酸对铜绿微囊藻的生长有很强的抑制作用,72h,除最低浓度实验组对铜绿微囊藻的抑制率为60%外,其余浓度实验组的抑制率均达到了80%以上;在乳酸胁迫下,藻液中核酸和蛋白质含量增加,电导率上升,细胞中丙二醛(MDA)和氧自由基(O₂^·)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性下降;透射电镜图片显示,细胞的超微结构发生了明显改变.推测乳酸可能的抑藻机理是改变了藻细胞膜的通透性及其细胞结构,降低了其抗氧化能力,最终使得藻细胞裂解死亡.     

NASF-MBBR处理污水的试验研究

针对国内外剩余污泥处理处置现状,提出一种剩余污泥资源化利用方法。以剩余污泥、粉煤灰等固体废物为原料,制备新型活性污泥填料,设计制作新型活性污泥填料移动床生物膜反应器(NASF-MBBR),并处理城市生活污水。结果表明,新型活性污泥填料上微生物量的增加速率比普通填料上微生物量的增加速率快,生物膜的更新周期短。NASF-MBBR中填料的最佳填充率为30%左右,此时COD、NH_4~+-N和TP的去除率分别为95.8%、90.3%、68.6%。NASF-MBBR稳定运行时,对实际城市生活污水中COD、NH_4~+-N、TP的去除率分别保持在90%、66.7%、47.1%以上,平均去除率分别为91%、71%、53.1%左右,处理效果良好。填料表面生物膜脱氢酶活性测定结果表明,活性污泥的加入提高了填料表面生物膜的脱氢酶活性,提高了微生物对污水中污染物的去除效果。研究提出了一种新的剩余污泥的处理处置方法,实现了剩余污泥的资源化;若推广应用将减轻污水处理厂剩余污泥的处理处置压力。     

不同电子供体下三氯苯酚的还原脱氯机制研究

研究了葡萄糖、乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠这4种电子供体条件下,2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-trichlorophenol,2,4,6-TCP)的降解效果及其还原脱氯途径.结果表明,与葡萄糖的作用相比,乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠均可有效提高2,4,6-TCP的脱氯效果,其中乳酸钠能作为一类缓释氢物质持续供给2,4,6-TCP还原脱氯所需电子.外加电子供体可提高微生物体内基质代谢脱氢酶活性,反应240 h后,4种电子供体体系中脱氢酶活性增长依次为21.49%、25.78%、136.85%和139.3%.2,4,6-TCP还原脱氯的主要产物包括2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)、4-氯苯酚(4-chlorophenol,4-CP)和苯酚,其中乙酸钠作为电子供体时,4-CP为其主要降解产物,转化率达到22%以上.     

1,2,4-三氯苯双加氧酶和脱氢酶基因克隆与序列分析

通过PseudomonasnitroreducensJ5-1对不同氯苯类底物的降解实验,发现其降解能力大小顺序为:1,2,4-三氯苯,1,3-二氯苯,1,2-=氯苯,氯苯,与已报道的1,2,4-三氯苯降解菌株在底物利用的特性方面存在差异.采用PCR技术从J5-1中扩增获得氯苯降解过程中的关键酶--氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列,分别命名为tcbA和tcbB,序列比对发现其与Burkholderia sp-PS12的氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列同源性最高.通过J5-1的氯苯双加氧酶.亚基(TcbAa)与PS12的氯苯双加氧酶a亚基(TecAl)的氨基酸序列比对发现,在307-310位置有连续4个氨基酸残基的差异(1307L、M308T、1309V、Q310E),这可能是造成2株菌对1,2,4,5-四氯苯降解偏好性差异的原因.此外,通过催化芳香化合物降解的双力D氧酶a亚基的系统进化分析,认为TcbAa属于甲苯/联苯亚科,且与多取代氯苯双加氧酶e亚基的同源性最大.     

滇池微囊藻沉降细胞生理特性及沉降比率动态变化研究

通过比较滇池漂浮细胞与沉降细胞生理活性差异,比较表层水样与底层水样沉降比率、活细胞的比例,揭示沉降细胞的生理特征,进而调查沉降比率与叶绿素a含量的动态变化,探讨藻细胞沉降与微囊藻水华发展趋势的关系.野外水样在室内放置2 h后,漂浮细胞与沉降细胞在水柱中基本稳定.沉降细胞PSⅡ的最大光化学效率、细胞膜完整性与漂浮细胞无显著性差异(p0.05),但沉降细胞电子传递速率,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸)[NAD(P)H]依赖型氧还脱氢酶活性显著低于漂浮细胞(p0.01).比较表层样品与底层样品,底层样品沉降比率显著高于表层样品(p0.01),噻唑蓝(MTT)阴性细胞比率也显著高于表层样品(p0.01).这些结果表明,沉降细胞受到损伤,代谢活性下降.在2007年10月~2008年5月研究期间内,表层水样沉降比率在冬季最高达40%,沉降比率的动态变化与水体叶绿素a浓度变化呈负相关(p0.05).藻细胞的沉降是微囊藻水华衰退的重要原因,沉降比率的研究将有助于了解水体微囊藻水华发生发展,沉降细胞生理特性研究为将沉降比率引入微囊藻水华发展趋势预测提供了理论依据.     

TTC-脱氢酶还原法测定铜绿微囊藻活性

利用氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶还原法定量地测定了铜绿微囊藻细胞的活性,并对影响活性测定的因素进行了分析与研究.结果显示,TTC浓度大于0.6%时会抑制酶活性,最适TTC浓度为0.2%;脱氢酶还原反应在Tris-HCI缓冲液中能正常进行,而在磷酸盐缓冲液中受到抑制,最适pH值为7.5～8.0;培养时间和培养温度对TTC脱氧酶还原反应的影响较大,最适培养时间为8～16h,最适培养温度为30～35℃;反应不需加入非离子去垢剂,吐温20和曲拉通X-100对脱氢酶反应会产生较强抑制作用.TTC还原所生成的三苯基甲 (TPF)可采用50%乙醇提取.研究显示TTC脱氢酶还原法可以很好地进行藻细胞活性定量化测定.     

盐度对固定化曝气生物滤池中微生物的影响

在进水盐度为0～3%的范围内,固定化曝气生物滤池（BAF）处理人工合成采油废水的效果良好.在此基础上进一步研究盐度变化对该系统中微生物的影响,结果表明,当盐度小于1%时,载体上活体微生物数量不断上升,达1.3×10⁷ 个/cm³;当盐度上升到2%和3%时,活体微生物数量开始下降,细胞个体缩小、破裂,并随出水流失,经驯化后系统中微生物数量保持在1.1×10⁶ 个/cm³.在盐度为0.5%时,微生物脱氢酶活性(dehydrogenase activity,DHA）达最高,为14.4　μg/(mg·h),降解性能最好.微生物分泌的胞外多糖(extra cellular polysaccharide,ECP_c）起到了将微生物固定在载体上的作用,并在盐度为2%时达到最高209.9　μg/mg.载体上胞外多聚物(extra cellular polymers,ECP_s）和微生物质量随着系统运行而堆积,实验采用的FPUFS大孔载体（孔径为0.3～0.7　mm）可以有效地避免反应系统中由于微生物及其ECP_s累积而造成的堵塞现象,并且在高盐度的环境下提供良好的水、气、有机物的传质条件.     

亚硝酸盐对乳酸发酵缺氧-好氧SBR脱氮系统除磷的影响

在以可溶性淀粉为唯一碳源、进水含有硝态氮的缺氧-好氧SBR脱氮除磷系统中,研究了投配亚硝态氮对该乳酸发酵系统除磷的影响.试验结果显示,初始投加亚硝酸盐的浓度分别为2、5、10 mg·L~(-1)时对系统的缺氧吸磷及好氧吸磷都产生了抑制作用,缺氧阶段的释磷量和释磷速率随进水亚硝酸盐浓度的增大而升高.亚硝酸盐对缺氧期液相中乳酸和污泥中糖原的积累都有明显的影响,当亚硝酸盐浓度由0 mg·L~(-1)升至10 mg·L~(-1)时,乳酸浓度由14.06 mg·L~(-1)下降至1.56 mg·L~(-1),相反污泥中糖原的含量从235.69 mg·g~(-1)上升至272.97 mg·g~(-1)(以VSS计,下同),并且在好氧阶段糖原的消耗量增加,污泥的吸磷量也随之增加.研究表明,亚硝酸盐对淀粉直接发酵成乳酸的过程及糖原转化为乳酸的过程均有抑制作用.     

粘红酵母△12-脂肪酸脱氢酶基因的克隆和表达

Δ12-脂肪酸脱氢酶一般特异性催化在油酸的Δ12位引入双键转变成亚油酸.为了从粘红酵母YM25079中克隆全长Δ12-脂肪酸脱氢酶基因序列,参考已知的Δ12-脂肪酸脱氢酶基因序列设计基因特异性引物,通过PCR扩增获得到全长为1 353 bp的c DNA序列,序列分析结果表明该序列具有一个编码450个氨基酸的完整开放阅读框,所编码蛋白质的大小为50.9×103.与报道的Δ12-脂肪酸脱氢酶一样,推测的氨基酸序列具有膜整合脂肪酸脱氢酶特异性的3个组氨酸保守区,表明该序列为一个新的编码Δ12-脂肪酸脱氢酶的基因.为了验证其功能,把开放阅读框序列亚克隆到表达载体p YES3/CT,构建重组表达载体p YRGD12,并转化到酿酒酵母的缺陷型菌株INVScl进行表达.脂肪酸气相色谱(GC)分析表明,该序列所编码的蛋白质具有Δ12-脂肪酸脱氢酶活性,能将油酸转化为亚油酸,亚油酸的含量占酵母总脂肪酸的4.31%.以上结果表明,PCR所获得序列是新的Δ12-脂肪酸脱氢酶基因.     

果蔬垃圾乳酸发酵液对焚烧飞灰中氯和重金属脱除的影响

以果蔬垃圾的乳酸发酵液为浸出液,以纯水为对照,考察了乳酸发酵液对飞灰中氯的脱除效果。结果表明:与水洗相比,乳酸发酵液可脱除飞灰中59.3%的水不可溶性氯,使处理后的飞灰入窑比从0.57%增加至1.74%。此外,虽经乳酸发酵液浸出后的飞灰中出现重金属的富集现象,但按照以氯为限值计算的入窑比(1.74%)反推入窑飞灰中重金属的含量可知:入窑飞灰中重金属含量远低于HJ 662—2013《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》标准中规定的限值。因此,以乳酸发酵液进行酸洗替代水洗有利于飞灰通过水泥窑协同处置技术进行利用。