微生物电解系统生物阴极的硫酸盐还原特性研究

针对传统硫酸盐生物还原方法中供氢体系能耗大和氢气利用率低的特点,构建双极室微生物电解系统(microbial electrolysis system,MES),研究了微生物利用阴极作为电子供体去除废水中硫酸盐及电子利用的特性.外加电压为0.8 V时,MES生物阴极在36 h内SO2-4平均去除量为109.8 mg·L-1,平均还原速率可达73.2 mg·(L·d)-1.运行时MES的最高电流密度为50~60 A·m-3,电子回收率为(43.3±10.7)%,约90%的电子被用于还原SO2-4.微生物利用MES阴极产生的H2作为电子供体还原SO2-4,主要还原产物为溶解态的S2-和气态的H2S,还原过程主要发生在前12 h.对MES施加不同外加电压的实验显示,外加电压为0.8 V时的SO2-4去除率和电荷量都比0.4 V时高;但0.4 V情形下MES的电子回收率可达到70%,且周期结束时阴极H2低于检出限,推测微生物可以直接利用阴极的电子从而提高了能量效率.实验结果最终表明,微生物可利用MES的阴极进行代谢去除废水中的SO2-4,阳极微生物产生电子降低了系统能耗,这为含硫酸盐废水的高效低耗处理提供了新的研究思路.     

应用新型好氧堆肥反应器连续投加处理人粪便的研究

针对间歇式堆肥反应器处理效率低、不便移动、单次投加所需物料量大等不足,以及为更有效地处理分散型人粪便,使人粪便资源化,开发了梨形筒式好氧堆肥反应器。在获得该反应器的最佳通风与搅拌频率分别为3.0 L/min,5 min/h以及最佳m（粪便）︰m（锯末）为1︰2.5的条件下进行连续投加人粪便好氧堆肥。在不接种微生物的30 d堆制过程中,升-降温周期为36 h,平均温度为51.44℃,第15天时COD降解率达到63.99%并趋于稳定,TN损失率第17天时达到56.68%,GI于第21天时达到106.25%,堆肥完全腐熟,稳定期处理效率为23.81 g/（L·d）。接种土著菌种时,升-降温周期缩短至24 h,平均温度为53.96℃,COD降解率8 d可达65.28%,TN 损失率仅为25.75%,GI于第8天达到108.22%,稳定期处理效率可达35.71 g/（L·d）,比不接种时提高1.5倍,同时节约能耗50%。     

水稻光合同化碳在土壤中的矿化和转化动态

作物光合碳是"大气-植物-土壤"碳循环的重要组成部分,是农田土壤有机碳的重要来源,然而其在土壤碳库中的矿化和转化动态尚不清楚.应用室内模拟培养实验,研究水稻收获后输入土壤的光合同化碳在土壤碳库中的矿化及其转化特征.结果表明,100 d的培养期内,原有有机碳的平均矿化速率在4.44~17.8μg·(g·d)-1之间,而光合碳(新碳)的矿化速率则在0.15~1.51μg·(g·d)-1之间.光合同化碳的输入对土壤活性碳库(DOC、MBC)的转化产生显著影响,在培养期内,14C-DOC的转化量为1.89~5.32 mg·kg-1,转化速率的变化幅度为0.18~0.34 mg·(kg·d)-1,原有DOC则在61.13~90.65 mg·kg-1,减少幅度为4.10~5.48 mg·(kg·d)-1;14C-MBC和原有MBC的转化量分别为10.92~44.11 mg·kg-1和463.31~1 153.46mg·kg-1,转化速率变化幅度分别为0.80~2.87 mg·(kg·d)-1和41.60~74.46 mg·(kg·d)-1,说明水稻光合碳的输入对MBC的周转要大于DOC的周转.而且,与原有有机碳相比,输入的"新碳"易被微生物矿化分解,100 d的培养期内,有13.5%~20.2%的新碳被矿化分解,而仅2.2%~3.7%的原有有机碳被矿化分解,光合同化碳的输入对维持稻田土壤的碳汇功能具有重要作用.     

未来10大高风险高回报的新技术

世界经济论坛全球事务理事会发布了一份关于信息技术的新报告,其中提到了10项有可能对全社会造成重大影响的新技术。这10项新技术涵盖了科学、医学、能源、制造、交通和电子等众多领域,理事会的报告简要说明了那些新技术将如何影响和改变我们的生活。     

佳乐麝香污染对土壤微生物数量的影响

佳乐麝香(HHCB)是近几年来受关注较多的药品与个人护理品(PPCPs)类新型污染物之一,土壤微生物数量的变化是反映外来物质对土壤生态系统影响的重要指标。采用土壤微宇宙法对HHCB污染下细菌、放线菌和真菌数量的变化进行研究,结果发现,土壤中添加HHCB处理70d内,HHCB污染对土壤细菌数量影响是先抑制后促进作用,对放线菌数量影响是抑制作用,对真菌数量的影响是促进作用,对菌种毒害顺序为:放线菌细菌真菌。在HHCB土壤污染风险评价研究中,真菌对HHCB具有较强耐受性。放线菌对HHCB污染很敏感,可将放线菌作为土壤HHCB污染的早期预警指标。     

苯酚微生物降解的正交实验研究

利用以苯酚为碳源的驯化液,对某焦化厂曝气池活性污泥进行驯化,经过分离、筛选,挑选出4株高效的苯酚降解菌,编号为h32a2、b31B、h31A和b41a,并通过菌落形态特征、简单染色及生理生化反应初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),依据正交实验确定了优势菌群降解苯酚的最佳条件为温度32℃,pH值7.5,菌培养时间16 h,接种量1%。     

微生物燃料电池处理偶氮染料的技术研究

纺织行业所产生的偶氮染料废水具有成分复杂、色度高、可生化性差等特点。利用微生物燃料电池可对偶氮染料废水中复杂污染物进行有效降解,同时可实现较好的脱色效果并产生电能。本文针对近期处理偶氮染料MFC的一些研究,归纳了不同MFC中所采用的电极材料,隔膜的优缺点以及在处理偶氮染料时所发挥的效能。另外,对利用MFC处理不同偶氮染料(刚果红、甲基橙、活性艳红、苋菜红、酸性橙、活性蓝等)的效能分析予以总结概述,以期为以后的研究提供参考。     

微生物污水处理技术的应用探讨

长期以来,对污水处理一直是人们不断研究的课题,尤其是随着国家可持续战略的提出,人们更加重视对污水处理技术的研究。于是微生物污水处理技术因其成本低、出水水质好、效果稳定、环境友好而得到了人们的关注,并得到了长足的发展,同时作为一类独立的工艺方法在污水处理领域占有极为重要的地位。本文以固定化微生物污水处理技术为例,研究了其在污水处理的应用,论证了微生物技术在水源保护方面的广阔前景。     

亚微米气溶胶高效过滤装置的设计

针对亚微米气溶胶颗粒进入大气中危害环境及人类的健康的问题,设计了一种移动式亚微米气溶胶高效过滤装置,采用最易穿透粒径法(MPPS)测试了装置的过滤效率,结果表明:该装置具有较高的过滤效率,在0.1~0.25μm粒径范围内,装置的过滤效率在99.999%以上,该设备可用于亚微米气溶胶颗粒的过滤净化。     

科学家研究发现:砍伐砂土植被或对气候威胁更大

正美国耶鲁大学等机构科学家的一项新研究发现,相比于其他土壤,砍伐砂土上生长的森林将更容易加剧全球气候变暖.土壤中的微生物能调节二氧化碳向外部的释放.砍伐森林会对土壤微生物的多样性造成破坏,这将降低土壤对二氧化碳的控制力,导致更多二氧化碳排放,并最终加剧全球气候变暖.研究人员对比了从美国11个地区采集的土壤后发现,不同质地土壤上的森林被砍伐后,土壤中微生物群落多样