ABR反应器中COD/SO_4~(2-)值和硫酸盐负荷对SO_4~(2-)去除影响

利用厌氧折流板反应器,分别考察了反应器启动,及不同COD/SO42-比值和硫酸盐负荷对模拟废水中SO42-去除的影响。实验在(32±0.1)℃,pH为6.0⁶.5的条件下连续运行。结果表明:ABR经过约90 d的启动驯化阶段后,进水硫酸盐及COD浓度分别为1 500 mg/L和3 000 mg/L,水力停留时间为12 h条件下,硫酸盐去除率达到了92%。固定COD/SO42-比值为2.5时,随着进水SO42-浓度的增加(1 5006.5的条件下连续运行。结果表明:ABR经过约90 d的启动驯化阶段后,进水硫酸盐及COD浓度分别为1 500 mg/L和3 000 mg/L,水力停留时间为12 h条件下,硫酸盐去除率达到了92%。固定COD/SO42-比值为2.5时,随着进水SO42-浓度的增加(1 500³ 500 mg/L),SO42-去除率逐渐下降,最低为60%,相反SO42-去除速率随着硫酸盐浓度的增加而增加,最大为7.98 kg(/m3.d);维持恒定的硫酸盐浓度(1 500 mg/L),逐渐缩短水力停留时间以提高反应器中硫酸盐负荷,SO42-去除率呈现先上升后下降的复杂变化趋势,当水力停留时间为6 h时,SO42-去除率达到最大;随着COD/SO42-比值的提高,硫酸盐去除能力增强,且反应体系对硫酸盐负荷的耐受能力也逐渐增强。     

湖南石门雄黄矿区矿样中的砷氧化细菌的分离及鉴定

绿色的生物学方法处理含砷废水,对于缓解工业发展所带来砷污染问题,提高居民健康生活质量具有重要意义。以湖南石门雄黄矿区的尾矿池积水（SY）、地下400 m处的矿坑水（NY）和尾矿池底泥表层（XY）3个样本为研究对象,利用细菌富集和多次传代的方法,从这3个环境样本中获得可氧化三价砷的3个菌群。在砷质量浓度为l~5 g·L-1的培养基中分别检测上述3个菌群的耐受能力,发现在砷质量浓度高达5 g·L-1的条件下,上述菌群均能在2~3 d内达到109 cells·mL-1。利用上述菌群处理l g·L-1亚砷酸钠溶液,SY、XY和NY菌群可分别在25、20和35 h内将三价砷完全氧化,并且使溶液中的总砷质量浓度降低66.7%。进一步对3个菌群进行多次平板分离,利用五价砷和硝酸银的颜色反应,获得11株可氧化三价砷的目的菌株。对这些菌株16S rDNA进行NCBI的BLASTN序列比对发现,菌株SMY24、SMY33、SMY22、SMY32、SMY21和SMY31均属于假单胞菌属（Pseudomonas）,菌株SMY104属于不动杆菌属（Acinetobacter）,菌株SMY17、SMY25、SMY9和SMY1在所有的已知序列中,最大的相似率只有91%,最小的相似率为76%,且都是未曾报道纯培养的细菌。对这些菌株三价砷氧化能力进行测定发现,其中菌株SMY104和SMY21在20 h内能将三价砷几乎完全氧化。通过对这些菌株三价砷氧化酶基因进行初步检测,发现了多个菌株具有三价砷氧化酶基因（AoxB）。     

煤炭生物脱硫正交实验研究

通过对取自城门山,杨桃坞,德兴和云南的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的生理活性的研究比较,选取了氧化活性较好的德兴菌种做正交试验.应用正交试验的方法研究了浸出时间,煤浆质量分数,pH值和接种量这4个因素的组合作用对煤炭生物脱硫效果的影响.对试验结果进行极差分析和方差分析,结果表明各因素对脱硫效果的影响有很大差异.在所研究因素的水平范围内,浸出时间对煤脱硫效率的影响最为显著,影响率达到74.21%;pH值对煤脱硫效率的影响也很显著,影响率为16.80%;接种量对煤脱硫效率的影响较为显著的,其影响率仅为5.27%;煤浆质量分数对脱硫效率的影响率最低,仅为1.78%.通过对正交试验的实验结果的直接观察,极差分析和方差分析,获得了三个可能的最优方案.其中通过实验结果直接观察得到的最优方案的脱硫率可达63.80%.     

株洲清水塘工业区周边土壤微生物群落特征

基于Illumina高通量测序技术分析了株洲清水塘工业区周边土壤的微生物群落特征,研究重金属污染对土壤微生物群落的影响.结果表明,土壤微生物群落的相对丰度和多样性变化趋势一致,均随着重金属污染程度增加而减小;稻田土壤平均相对丰度最高的门是变形菌门(49. 56%),其次为绿弯菌门(13. 07%)和酸杆菌门(8. 77%);较高重金属污染程度下伴随着更高丰度的变形菌门、绿弯菌门与更低丰度的硝化螺旋菌门、酸杆菌门; 4组样品的微生物群落结构相似性较高,OTU重叠度达52. 64%,丰度较高的OTU其微生物群落更趋向于相似;结合Spearman相关性分析,Cr与变形菌门显著负相关,与绿弯菌门显著正相关,Cd、Cu、Pb和Zn与硝化螺旋菌门显著负相关.以上结果表明,重金属污染是影响清水塘工业区周边土壤微生物群落结构的重要因素.     

Cr(Ⅵ)污染的微生物修复技术及研究进展

Cr(Ⅵ)污染的防治与修复问题一直受到广大学者的高度关注,常规物理、化学修复技术去除Cr(Ⅵ)的经济性较差,易造成二次污染,微生物修复技术可将有毒的Cr(Ⅵ)还原为相对无毒的Cr(Ⅲ),是一种环保高效的修复技术。综述了Cr(Ⅵ)污染的来源及危害,介绍了目前所分离的Cr(Ⅵ)还原菌株及其修复Cr(Ⅵ)的影响因素,概述了国内外微生物修复Cr(Ⅵ)污染的研究进展,旨在为Cr(Ⅵ)微生物修复技术的实践应用提供理论依据。     

嗜酸微生物生态学与矿物生物浸出技术

综述了嗜酸微生物存在的环境、生态结构和微生物多样性,以及温度、氧对嗜酸微生物的影响.总结了嗜酸微生物群落间存在竞争、捕食、共生、合作等相互作用关系,这对理解矿物的生物浸出具有重要意义.目前对嗜酸微生物生态学的理解主要基于传统的纯菌培养分离技术,但是分子生物学技术的发展提供了更科学的研究手段,将纯菌培养分离技术和分子生物学技术相结合是研究嗜酸微生物生态的有效方法.认为理解嗜酸微生物生态学规律,将有利于开发新的微生物矿物加工技术,我国有必要加强浸矿微生物生态学的研究.表1参24     

一株铬还原菌的分离鉴定及铬还原特性研究

铬污染是目前最为普遍的重金属污染物之一,一定浓度的Cr(Ⅵ)会威胁动植物健康。用微生物修复技术降解高毒性的Cr(Ⅵ)可为环保高效的铬污染治理开辟新途径。针对从湖南某铬盐厂污染区土壤中分离筛选出的铬还原菌G12进行菌种鉴定及铬还原特性研究,明确该菌株的最适生长条件,考察其在不同环境条件下的铬还原效果,为原位微生物修复技术实际工程应用提供理论依据。通过菌株形态特征和16S r RNA基因序列分析,确定该菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌,鉴定为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。研究发现B.pumilus G12的最佳生长温度和p H分别为30℃和9.0;且菌株铬还原能力随着初始Cr(Ⅵ)浓度的升高而下降;在50、100、200、400和600 mg·L~(-1)初始Cr(Ⅵ)浓度条件下其铬还原率分别为66.2%,35.7%,26.1%,16.0%和6.0%。在改变环境过程中,该菌株以甘油为外加碳源电子供体时对Cr(Ⅵ)的还原率可达100%,在60 h可将50mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)还原为零;菌株G12培养可耐受较高盐浓度,在10 g·L~(-1) Na Cl盐浓度下菌株的还原能力最佳,Cr(Ⅵ)的去除率为70%;将菌株分别培养在含不同重金属离子的培养液中,菌株G12还原能力均受到抑制。对菌株G12的铬还原能力的初步研究结果表明,菌株G12在铬污染修复中具有良好的应用潜力。     

含铜多金属复杂矿区的一株浸矿细菌的分离与鉴定

为寻找新的浸矿细菌,从江西城门山矿区硫化矿矿坑水中使用平板分离法得到了一株能够浸矿的细菌,命名为CMS.经电镜和生理生化试验,鉴定该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体大小为(0.4±0.1)靘祝±0.5)靘, 最适生长温度为25～30 ℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长.16S rRNA系统发育树的结果表明,CMS菌株与嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)AFY菌株位于系统发育树一个同的分支中,相似度99.72%.克隆其代谢系统关键基因亚铁氧化酶(Iro protein)基因并测定其序列,与其他相关菌株比对,结果显示编码区的核酸序列与报道序列完全一致.另外,其铁闪锌矿(ZnFe)S摇瓶浸出试验显示,在浸出28 d后,含菌株的摇瓶的锌离子质量浓度即达到615.50 mg·L-1,而无菌浸出仅有392.25 mg·L-1.     

P.phragmitetus发酵条件优化及其所产絮凝剂的应用研究

在LB培养基的基础上,对P.phragmitetus的生长特性进行研究,发现P.phragmitetus所产絮凝剂的表达与菌体呈正相关,且倾向于在碱性条件(pH=7.5)下生长和产生絮凝剂。选择察氏培养基为基础发酵培养基,发现P.phragmitetus产絮凝剂最佳碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,最适碳氮比为4∶1。以该菌所产絮凝剂粗品和脱色剂双氰胺甲醛树脂对模拟的活性染料废水进行联合处理。结果表明,微生物絮凝剂投加量为40μg/mL,脱色剂用量为100μg/mL时,脱色率达到90%。相对于传统化学处理工艺,该联合处理工艺所需脱色剂和絮凝剂用量都更少。     

Research progress on occurrence forms and microbial transformation of mercury北大核心CSCD

汞是一种高毒性且具有持久性的重金属污染物,汞污染的治理与修复在近几十年一直是国内外研究热点.了解微生物对汞赋存形态的转化作用,对汞污染的治理与修复具有重要意义.总结汞的不同赋存形态、毒性及对应的常用分析方法,其中甲基汞(methyl mercury,MeHg)是毒性最强的汞形态之一.环境中汞的化学形态能发生转化,尤其以微生物驱动的汞的甲基化、MeHg的去甲基化和汞的氧化还原最为常见.依据汞转化类型将汞转化相关微生物分为汞甲基化、MeHg去甲基化、汞还原、汞氧化等类群,将对应的汞转化作用机制分为基于hgcAB基因的汞甲基化、基于mer操纵子基因的MeHg去甲基化和Hg2+还原、胞内过氧化氢酶介导的Hg0氧化.微生物汞转化过程不仅受到pH和温度的显著影响,而且还受到汞的赋存形态和游离汞的浓度、微生物种/群结构与功能、矿物种类、中间体和次生产物及其交互作用的影响,基于此,提出正确客观表征汞的微生物转化过程需要综合分析微生物组和矿物组的变化规律及其交互作用的综合效应.针对酸性矿山废水(AMD)极端环境微生物汞转化研究的不足,未来的工作将聚焦结合多组学手段、同步辐射谱学和密度泛函理论(DFT)计算等分析技术研究汞赋存形态的微生物转化过程,分析和阐明汞转化中间体的键合作用方式和转化机制,从而为AMD汞污染的预防、治理和修复提供依据.(图2表2参107)