二氧化碳电催化耦合生化转化制备多碳产物研究进展

二氧化碳还原制备高附加值化学品及燃料是实现零碳排放的重要技术手段，但如何高效、可持续地将二氧化碳转化为更高值的长链分子仍是巨大挑战。相较于传统热化学等技术手段，电催化还原可以在更温和条件下实现产物的高选择性，并且可与生物转化技术耦合，将短碳链分子转化为具有更高附加值的长碳链产物。本文系统综述了二氧化碳电还原过程中电极、催化剂、离子交换膜和电解质四个方面的研究现状，并探讨了影响其性能的关键因素。通过调整铜基催化剂的电子结构、表面结构和配位环境，可以有效强化碳-碳偶联反应，从而可显著提高安培级别的电流密度下C₂₊产物的法拉第效率。随后介绍了电还原二氧化碳耦合生物发酵延长碳链方面的研究进展，主要从原位耦合和异位耦合两个角度阐释了该耦合技术的优势与挑战。     

双碳背景下有机固废资源化处理处置技术发展思考

有机固废资源化是我国减污降碳和无废城市建设的重要任务,是绿色低碳循环发展的重要抓手。综述了我国不同来源有机固废的产量与处理现状,梳理了我国无废城市、减污降碳等有机固废相关政策文件。基于有机固废易腐败、高含水的特性,以及污染和资源双重属性,提出了以无害化为目标、以资源化为手段的基本理念。总结分析了有机固废作为多介质、多组分交互的复杂体系,在生物转化、热化学转化、固液分离、产物资源利用方面的研究进展和技术难点,并提出了有机固废未来重点突破方向,旨在为我国有机固废资源化处理处置的技术研究提供参考。     

产富马酸酶菌种筛选及固定化细胞生产L-苹果酸转化条件研究

从土样中筛选得到２０支可将富马酸转化为Ｌ－苹果酸垢细菌菌株。经摇瓶复筛，得到一株富马酸酶活力较高的ＺＧ－４菌株。以改性ＰＶＡ为载体，制备得到固定化细胞。其较佳转化条件为：１经ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ２Ｆｕ为底物，ｐＨ７．０，４０转化。固定化细胞经胆酸ρ＝４ｇ／Ｌ或ＴＰＣρ＝０．６ｇ／Ｌ预处理后，可有效抑制琥铂酸副产物的生成。添加没食子单宁ρ＝１ｇＬ，可使富马酸酶比活力达１．９５ｍｍｏｌ ｇ＾－ｈ＾－。固定     

全氟烷基羧酸前体物氟调醇的污染水平与生物转化研究进展

全氟烷基羧酸(perfluorocarboxylic acids, PFCAs)普遍具有环境持久性、生物富集性及生物毒性效应.随着政府和国际组织对PFCAs生产和排放的监控和管制,探究PFCAs的间接来源变得愈加迫切.氟调醇(fluorotelomer alcohols, FTOHs)是生产含氟聚合物和含氟表面活性剂的重要原材料,被广泛应用于消费品与工业产品的生产.此外,FTOHs也是多种氟调类产品降解转化过程的主要中间体.FTOHs的降解已被普遍认为是环境和生物体中PFCAs重要的间接来源.FTOHs进入环境后可进行长距离迁移,并且能够在环境介质和生物体内不断转化,生成一系列多氟类中间物质,最终转化生成不同链长的PFCAs.近期研究发现,FTOHs的多氟类中间代谢物表现出比PFCAs更强的生物毒性效应.因此,只有全面了解FTOHs的污染水平与生物转化过程,才能正确评估FTOHs暴露的环境和健康风险.本文全面介绍了FTOHs的理化性质与环境中的来源,概述了FTOHs的分析方法和环境污染状况,分析了FTOHs在不同生物介质中的转化过程,并解析了FTOHs的致毒机制.     

Cytochrome P450 BM3 of Bacillus megaterium—A possible endosulfan biotransforming gene

Computing chemistry was applied to understand biotransforrnation mechanism of an organochlorine pesticide, endosulfan. The stereo specific metabolic activity of human CYP-2B6 （cytochrome P450） on endosulfan has been well demonstrated. Sequence and structural similarity search revealed that the bacterium Bacillus megaterium encodes CYP-BM3, which is similar to CYP-2B6. The functional similarity was studied at organism level by batch-scale studies and it was proved that B. megaterium could metabolize endosulfan to endosulfan sulfate, as CYP-2B6 does in human system. The gene expression analyses also confirmed the possible role of CYP-BM3 in endosulfan metabolism. Thus, our results show that the protein structure based in-silico approach can help us to understand and identify microbes for remediation strategy development. To the best of our knowledge this is the first report which has extrapolated the bacterial gene for endosulfan biotransformation through in silico prediction approach for metabolic gene identification.     

用微生物转化-化学沉淀法从烟气SO2中制取ZnS

提出了用微生物转化-化学沉淀法将烟气中SO2转化为ZnS的新工艺.考察了碳源类型、乙酸浓度、ZnCl2量和反应时间对SO32-去除和ZnS生成的影响,应用XPS和XRD对生成的ZnS进行了分析.研究表明,ZnCl2加入导致硫酸盐还原菌SRB转化产生的S2-快速生成ZnS沉淀,而其他副反应被抑制.当乙酸C原子/SO32-物质的量浓度比为1时,SO32-去除和ZnS生成最大.随着ZnCl2量增加,ZnS生成量增加,但过量ZnCl2造成Zn利用率下降和ZnS中Zn(OH)2杂质增多.随生化反应时间增加,SO32-的去除率与ZnS生成率也增加,并且X-射线衍射表明生成的ZnS为六方晶系α-ZnS.     

一株新颖的Providencia sp.菌降解吲哚及合成靛蓝的特性研究

吲哚是一种典型的氮杂环芳烃污染物,在焦化废水和畜牧废水中大量存在.本研究从近海泥沙中分离纯化得到一株高效吲哚降解菌DCX,经16S rRNA基因序列比对分析,鉴定其为普罗维登斯菌属(Providencia sp.).该菌株能够以吲哚为唯一碳源,在28 h内将100 mg·L~(-1)吲哚完全降解.液相色谱/飞行时间-质谱联用(LC/TOF-MS)的结果表明,靛蓝、靛红、靛红酸及邻氨基苯甲酸是菌株DCX降解吲哚过程中的中间产物.此外,本研究中发现,外加营养物质可以促进菌株DCX降解吲哚,特别是加入酵母浸粉后,反应体系中会产生大量靛蓝.利用表面响应法确定菌株DCX转化吲哚合成靛蓝的最优条件为:吲哚207.49 mg·L~(-1),酵母浸粉2.9 g·L-1,接菌量4.23%(V/V),并且在最优条件下,靛蓝产率达到最高(9.90%),比初始条件提高了4.38倍.     

变废为宝：菲律宾和泰国在农村企业中推广可赢利生物转化技术

在介绍了ＣＤＧ－ＳＥＡＰＯ公司在泰国和菲律宾的生物技术的总体设想和框架之后，本文着重介绍了这两个发展中伙伴国家中该项目的生物有机肥部分。它描述了该项目的科学依据，技术转让与商业化方案的技术部分和企业部分，所开展的互补信息传播与联网工作。     

Biotransformation of nonylphenol ethoxylates during sewage treatment under anaerobic and aerobic conditions

Biotransformation of nonylphenol ethoxylates (NPEOs) during continuous anaerobic sewage treatment was compared with the aerobic treatment of sewage spiked with 23 μmol/L technical NPEOs over a period of 90 d. Immediate degradation of NPEOs was observed under both anaerobic and aerobic conditions, indicating that the enzymes and bacteria required for NPEO degradation existed abundantly in both aerobic and anaerobic sludge. Both treatments achieved high removal (＞92%) of the spiked NPEO9 mixture.Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis showed that short-chain NPEOs (NPEO1-NPEO3) accumulated in anaerobic (2.01-2.56 μmol/L) and aerobic (1.62-2.03 μmol/L) effluents, with nonylphenol (NP) (0.24-0.31 μmol/L) as another group of metabolites in the anaerobic effluent, and nonylphenoxy carboxylates (NPECs) (2.79-3.30 μmol/L) in the aerobic effluent. Significant accumulation of NP in the anaerobic sludge and NPEO1-3 in the sludge of two reactors was observed. These results indicated that it was difficult to control these harmful metabolites in the conventional treatment processes. Denaturing gradient gel electrophoresis profiles of sludge samples support the speculation that the NPEO degradation bacteria might be the dominant indigenous species.