矿业特色环境专业创新人才培养模式的探索

培养创新型的环境工程专业培养人才是目前高等学校环境工程教育工作者面临的一个重要课题。近年来中国环境专业的招生规模在逐渐加大,面对着高等教育的日益大众化,环境工程领域的学生近年来面临的就业压力也在不断增大,大学的培养观念和能力面临着挑战。高等院校作为环境工程技术人才的培养基地,如何适应国家发展的需要,培养具有创新性能力的的环境工程专业人才是非常必要的。本文介绍了中国矿业大学(北京)近年来在进行矿业特色环境专业创新人才培养方面的做法,以期对现阶段环境工程专业的建设提供一定的借鉴意义。     

生物滴滤塔处理制革恶臭气体微生物特性研究

在生物滴滤塔处理制革恶臭气体中,采用SBR法对活性污泥进行驯化,考查生物滴滤塔处理制革恶臭气体中微生物的特性。研究了微生物对氨氮和硫化物的去除效率以及驯化过程中污泥容积指数(SVI)的变化,并对挂膜后填料表面的微生物相进行扫描电镜观察。结果表明:经过19 d的驯化,微生物对氨氮和硫化物的去除率分别可以达到98.29%和94.16%,驯化期间污泥容积指数均保持在正常的范围之中。挂膜14 d的扫描电镜显示,填料表面有均匀的生物膜分布,说明微生物在填料上已经挂膜成功,驯化的微生物可以达到去除制革恶臭气体的要求。     

MBR活性污泥培养驯化过程中生物多样性研究

以MBR反应器启动调试阶段的活性污泥为主要研究对象,系统考察了传统活性污泥法(Conventional activated sludge,CAS)污泥接种至MBR反应器内污泥培养驯化过程中生物多样性情况及微生物群落结构的演变规律.同时,在传统污水污泥检测指标的基础上,对各阶段污泥中总细菌基因组DNA进行提取,应用PCR-DGGE分子生物学技术获得了相应的凝胶电泳图谱并进一步分析了菌群间的相似性.结果表明,以CAS污泥为接种污泥在MBR反应器内培养驯化过程中微生物的多样性变化突出,细菌群落结构演替明显,不同阶段菌群间的相似性说明了各阶段菌群的演变关系:污泥培养驯化是一个逐步有序的过程,微生物随反应器内不同时期及环境的变化而调整,逐渐演变成适应MBR工艺的群落结构.     

固定化白地霉处理高硬度及高矿化度岩溶水的研究

为了使白地霉固定化小球处理太原市地下岩溶水达到最佳絮凝效果,分别研究了白地霉菌体的最佳扩大培养条件.同时,分别选用海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)及聚乙烯醇-海藻酸钠-明胶(PVA-SA-明胶)作为固定化剂,固定化白地霉菌体,进行絮凝性能分析.最后,确定了固定化小球处理岩溶水的最佳搅拌时间及投加量,并与六水合氯化铝、自制三元复合吸附剂及壳聚糖的5%冰醋酸溶液的絮凝效果进行了比较.结果表明,将白地霉种子培养基按3%的接种量接入白地霉扩大培养基3中进行扩大培养,可在第2d获取活性较好的大量白地霉菌体进行固定化.处理岩溶水时应选用PVA-SA-明胶固定化的白地霉小球,并在其投加量为4g·L-1、搅拌时间为60min时,对岩溶水矿化度、硬度的最大絮凝率分别为96.88%、50.00%.经与化学混凝剂絮凝性能对比发现,微生物絮凝剂具有操作简便、无二次污染、絮凝效果较好的优点.     

淡水水体底泥厌氧氨氧化菌的初步富集培养与氨氧化特性

对已通过16SrRNA基因方法检测到厌氧氨氧化菌(anammox菌)的江苏新沂河底泥样品在厌氧生物反应器中进行连续培养,研究这种新发现的anammox菌的生长特性,及其厌氧氨氧化效应.培养试验历时49d.经25d的启动期,反应器中氨氮和亚硝酸氮开始同时降低,并与厌氧氨氧化反应的化学计量关系类似.此后,反应器的氮转化量呈上升趋势(最大值接近0.17kg.m-.3d-1).底泥经培养后,anammox菌得到了富集,其数量从1%提高到5.6%,其倍增时间为12d.研究还发现反应器生物量的流失,出水中含有与anammox菌特异性基因探针杂交并正进行增殖的细菌细胞,但其生物特性有待深入研究.     

一株丁草胺降解菌的分离鉴定及培养条件优化

利用富集培养技术从长期施用丁草胺的稻田土壤中分离得到1株能够降解丁草胺的细菌,标记为LYC-2.经形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,将该菌株鉴定为钩杆菌属(Ancylobacter sp.).同时,为探索菌株LYC-2的生长特性和最佳培养条件,利用正交试验设计法考察了接种量、温度、pH值3个因素对菌株LYC-2生长的影响.结果表明,菌株LYC-2的最适生长温度为35℃,最适pH值为7.5.当接种量为6%(体积分数,下同)时,该菌株在含100mg.L-1的丁草胺无机盐基础培养液中培养5d后,可使丁草胺降解率达90.85%以上.     

海洋费氏弧菌培养条件的研究

以本室保存的一株海洋费氏弧菌作为实验对象,采用单因素试验方法研究培养基起始pH值、盐浓度和摇瓶装液量等因素对菌株生长的影响,利用分光光度法测定其生长曲线,采用均匀设计方法,对该菌的培养基组分进行优化研究,确定其适合的生长条件,结果表明:当培养温度为30℃,通气量为180r/min时,该菌株在20h左右达到生长稳定期,对甘油的利用率要优于葡萄糖,盐浓度在5%以下时生长良好,最适装液量为60mL/250mL,培养液初始pH值为8.0。确定100mL培养基配方为:蛋白胨2g,酵母粉1.0g,氯化铵1.2g,氯化钠0.2g,磷酸二氢钾1.0g,此条件下可以得到最大的生物量。     

淡水驯化对桐花树幼苗叶片生长生理指标的影响

在全光照条件下用恒定淹水位淡水培养处理红树植物桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗1 a,以人工海水(0.8%盐水)处理为对照,研究了淡水驯化对桐花树幼苗叶片生长和叶绿素含量及硝酸还原酶活性的影响。结果表明:两种处理下桐花树幼苗叶片的生长变化基本一致,随着生长时间的延长,叶片数持续增加,经方差分析,两种处理的幼苗叶片数没有显著的差异;在2008年10月与11月期间,淡水组幼苗叶片的最大叶面积显著大于人工海水组,但两种处理在其他月份并无显著差异,且两种处理的幼苗叶片长宽比没有显著差异;在360 d,淡水组幼苗叶片的鲜重和干重分别低于人工海水组的16.79%和19.01%,但两者没有达到显著差异;两种处理幼苗叶片的总叶绿素含量和硝酸还原酶活性的变化趋势基本一致,两种处理没有显著的差异。以上结果表明:淡水驯化对桐花树幼苗叶片的生长发育没有不利的影响,桐花树幼苗可以正常生长发育,表明桐花树对淡水环境具有较强的适应性。     

含酚废水处理系统中苯酚降解菌的分离及分离物多样性分析

用富集培养和直接涂平板培养的方法,从含酚废水处理系统的悬浮污泥中分别分离了57株和55株苯酚降解菌.112株分离物经ERIC-PCR指纹图谱分析,共显示了15种差异明显的ERIC-PER指纹图谱,表明至少应有15种不同的菌株.其中直接涂平板法得到的分离物占有11种,富集培养法得到的分离物占4种.将直接涂平板得到的分离物,与来自不同种属苯酚降解菌的LmPH(the largest subunit of multi-component phenol hydroxylase)等位基因分子进行杂交显示,该11种分离物可分为3种以上不同的LmPH代谢类型;而富集培养获得的分离物巾只显示1种LmPH代谢类型.对显示不同ERIC-PCR指纹图的15个代表荫株的生长和苯酚降解效率进行研究发现,其中F-6菌株在苯酚浓度0.4～1.4g·L-1范围内,其苯酚降解效率达到了70%～100%.