高碳氮负荷下同时脱氮除碳好氧颗粒污泥研究

在4 L反应器中,以补加葡萄糖和硫酸铵的猪场废水为基质,不接种活性污泥,加入粉末状活性炭对废水土著微生物进行预固定.通过批次进水并控制运行条件（逐渐提高COD、NH 4＋-N负荷、缩短沉降时间、提高曝气量）培养同时脱氮除碳好氧颗粒污泥,研究了该好氧颗粒污泥的脱氮除碳功能及对高碳氮负荷冲击的响应.结果表明,成熟好氧颗粒污泥为土黄色不规则球状,粒径为0.5～3.5 mm.COD和NH 4＋-N负荷分别在4.80～12.6 kg.（m3.d）-1和0.217～0.503 kg.（m3.d）-1时,好氧颗粒污泥对COD的去除率〉94%,对NH 4＋-N的去除率〉98%.当COD和NH 4＋-N负荷分别提高至15.70 kg.（m3.d）-1和0.723kg.（m3.d）-1并运行4 d后,反应器内絮体激增,颗粒沉降变差并开始破碎,NH 4＋-N去除率下降至81.6%.排出部分污泥并降低负荷继续运行,颗粒污泥的NH 4＋-N去除率可迅速恢复至98%以上.本研究培养的好氧颗粒污泥具有良好的同时脱氮除碳功能,可以耐受高COD和NH 4＋-N负荷的双重冲击.     

活性污泥中超氧化物歧化酶(SOD)活性测定影响因素

研究以污水生物处理中的活性污泥为对象,采用氮蓝四唑光还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,从样品制备和保存方面探讨了是否添加溶菌酶液、细胞破碎时间、酶液保存时间与保存温度等因素对SOD活性测定的影响。研究表明,溶菌酶液的加入提高了细胞破碎效果;细胞破碎的条件为99次(工作3 s,停3 s),时间为40 min时破碎效果最好;酶液保存时间在4 h内最佳;-20℃保存比4℃保存对酶活性影响小。最佳检测条件为:取样量为1 mL时,反应温度为30℃,反应时间为20 min时,SOD酶活性最大。     

烷基酚聚氧乙烯醚的微生物降解研究进展

烷基酚聚氧乙烯醚(APEOs)是一种重要的非离子表面活性剂,广泛应用于日常生活和工业生产中,其具有环境雌激素效应和生物累积性,进入环境后对人类和生态系统具有潜在危害。微生物降解APEOs与其他处理方法相比,具有低成本、可持续以及无二次污染等优点。重点从APEOs降解菌株的选育、降解特性、降解机理及其处理工艺和影响因素展开综述,提出未来可从APEOs完全降解菌株筛选、功能基因鉴定与验证、APEOs废水生物强化处理实际应用以及其在污泥中的积累等方面开展相关研究。     

畜禽粪便恶臭控制研究及应用进展

随着我国养殖业迅速发展,畜禽粪便污染日益凸显,其中恶臭已成为目前畜禽养殖场主要环境污染之一.因此,畜禽粪便恶臭污染控制和管理,对实现规模化养殖场可持续健康发展具有重要意义.本文重点介绍了恶臭产生的微生物过程、成分以及恶臭气体污染治理技术的研究与应用进展,讨论了恶臭异位控制和原位控制去除技术的优缺点;从安全、经济和可持续发展出发,认为恶臭原位控制技术中的微生物除臭、植物除臭和酶法除臭是今后研究的热点,并指出针对恶臭成分的复杂性,在提高单一方法除臭效率的同时可以利用多种方法组合使用,以达到更好的除臭效果.     

丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum CICC 8012发酵鲜芭蕉芋生产丁醇

以非粮作物鲜芭蕉芋为原料,利用丙酮丁醇梭菌CICC 8012发酵生产丁醇.采用中心组合实验设计(CCD),选取初始糖浓度、接种量、中性红、乙酸铵为主要影响因素,对发酵条件进行优化,建立以丁醇产量为响应值的数学模型.对模型求解得到:初始糖浓度62.25 g/L,接种量为10.81%,中性红为0.81 g/L,乙酸铵为0.574 g/L时,最终的丁醇产量为12.83 g/L.验证实验结果表明,在优化条件下丁醇发酵产量达到12.73 g/L,证明了模型可靠有效.     

玉米秸秆和白菜废弃物在不同贮存条件下的微生物群落

采用Illumina Miseq高通量技术分析不同温度和贮存方式下玉米秸杆(IO)和白菜废弃物(IA)贮存30 d时的微生物群落.设置低温(O)、中温(R)和高温(H)3种温度;每种温度条件均设有秸杆单贮(O)、白菜单贮(A)和二者混贮(X)3个处理组.结果显示,IO原料附着细菌主要包括变形菌门(Proteobacteria)(65.26%)和厚壁菌门(Firmicutes)(33.78%),IA主要包括Proteobacteria(80.23%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(18.57%).贮存30 d后在属水平上,IO主要包括肠杆菌(Enterobacter)(47.11%)、肉食杆菌(Carnobacterium)(27.71%)和泛菌(Pantoea)(10.14%)等;IA主要包括假单孢菌(Pseudomonas)(48.40%)、Pantoea(17.10%)和黄杆菌(Flavobacterium)(16.26%)等;IA中几乎不含乳酸菌,IO中乳酸菌丰度约28.71%.IO组低、高温单贮时主要包括Enterobacter(21.76%和35.87%)、Carnobacterium(40.42%和27.29%)和Pseudomonas(18%和26.99%),中温单贮时主要包括Enterobacter(66.72%);IA中、高温单贮时主要包括乳杆菌(Lactobacillus)(80.07%和74.63%),低温单贮时主要包括Lactobacillus(28.43%)、耶尔森氏鼠疫杆菌(Yersinia)(19.50%)和Enterobacter(17.13%);二者低、中温混贮时主要包括Lactobacillus(52.03%和53.52%)、Enterobacter(5.98%和11.65%)和Carnobacterium(12.98%和10.65%),高温混贮时主要包括Enterobacter(70.57%).综上表明,高通量测序技术全面反映了IO和IA在不同贮存条件下细菌群落的组成及丰度信息,白菜中高温单独贮存、秸秆/白菜中低温混合贮存时乳酸菌占优势.     

生物硫铁复合材料对铜暴露斑马鱼的保护研究

为了研究生物硫铁应用于铜污染事故应急处理中保护鱼类免于死亡的可行性,以斑马鱼为受试对象,测定了铜对斑马鱼的各时间半致死浓度(LC_(50)),考察了投加量、投加时间、pH环境等条件对铜暴露中斑马鱼死亡率的影响。结果表明:投加量越大斑马鱼死亡率越低,最佳投加量(硫化物与铜离子摩尔比)为1∶1,此时斑马鱼96 h死亡率由对照组(不投加生物硫铁材料)的83%降低至0%;在(24 h-LC_(50))mg/L浓度下12 h内投加生物硫铁的斑马鱼死亡率都明显低于对照组,超过24 h则与对照基本一致;水体初始p H对生物硫铁的投加有影响,p H为8时生物硫铁对铜暴露斑马鱼的保护效果较好,在(48 h-LC_(50))mg/L浓度下pH5投加组和p H 8投加组的斑马鱼96 h死亡率分别由100%和77%降低至50%和0%。研究表明,生物硫铁复合材料能快速降低水中铜离子浓度,从而保护鱼类免受毒害,其在铜污染事故应急处理中具有较好的应用前景。     

产甲烷生化代谢途径研究进展

微生物产甲烷过程产生的甲烷约占全球甲烷产量的74%.产甲烷过程对生物燃气生产和全球气候变暖等都有着重要的意义.本文综述了产甲烷菌的具体生化代谢途径,其本质是产甲烷菌利用细胞内一系列特殊的酶和辅酶将CO2或甲基化合物中的甲基通过一系列的生物化学反应还原成甲烷.在这一过程中,产甲烷菌细胞能够形成钠离子或质子跨膜梯度,驱动细胞膜上的ATP合成酶将ADP转化成ATP以获得能量.根据底物类型的不同,可以将该过程分为3类:还原CO2途径、乙酸途径和甲基营养途径.还原CO2途径是以H2或甲酸作为主要的电子供体还原CO2产生甲烷,其中涉及到一个最新的发现——电子歧化途径;乙酸途径是乙酸被裂解产生甲基基团和羧基基团,随后,羧基基团被氧化产生电子供体H2用于还原甲基基团;甲基营养途径是以简单甲基化合物作为底物,以外界提供的H2或氧化甲基化合物自身产生的还原当量作为电子供体还原甲基化合物中的甲基基团.通过这3种途径产甲烷的过程中,每消耗1mol底物所产生AT P的顺序为还原CO2途径>甲基营养途径>乙酸途径.由于产甲烷菌自身难以分离培养,未来将主要通过现代的生物技术和计算机技术,包括基因工程和代谢模型构建等最新技术来研究产甲烷菌的生化代谢过程以及其与其它菌群之间的相互作用机制,以便将其应用于生产实践.     

氮磷胁迫下藻-菌群落的变化研究

近年来,由于水体富营养化而导致的蓝藻水华在我国太湖与滇池等淡水湖泊频繁爆发,已成为严重的环境问题,而氮、磷则是引起水体富营养化的重要营养因子。文章通过藻细胞计数、细菌群落的DGGE监测,以及典型对应CCA分析,系统研究了不同的氮磷浓度、N/P比对藻-菌群落结构的影响及其相互关系。结果表明,氮磷浓度和N/P比均会影响藻类生长,其中,氮磷浓度较N/P比对藻类生物量的影响更大;N/P=12为藻类生长的最适条件,氮限制(N/P=3)和磷限制(N/P=48)均会抑制藻类生长;添加外源氮磷可促进细菌的生长,提高其多样性,但随着N/P比的提高,其种群多样性呈逐渐下降趋势;细菌群落主要由β-proteobacteria类细菌组成,其次是α-proteobacteria,然后是Bacteroidetes和γ-proteobacteria。与氮、磷营养盐相比,藻类群落对细菌群落的影响更大。     

氧化微杆菌C3催化3,5-双三氟甲基苯乙酮的不对称反-Prelog还原(英文)

(R)-3,5-双三氟甲基-1-苯乙醇是合成神经激肽1受体拮抗剂阿瑞匹坦的关键手性醇中间体.通过筛选得到一株氧化微杆菌C3(Microbacterium oxydans C3),其能不对称还原底物3,5-双三氟甲基苯乙酮为(R)-3,5-双三氟甲基-1-苯乙醇.在底物浓度为5 g/L时,生物转化反应40 h,能达到>99%的ee值和95%的底物转化率.底物浓度提高到50 g/L时,生物转化的ee值依然保持99%,并能达到56%的底物转化率.利用该氧化微杆菌C3对其他含氟苯乙酮衍生物进行生物转化反应,同样得到了较高的立体选择性和底物转化率.