沼泽红假单胞菌去除镉的实验研究

研究了驯化后的光合细菌沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)N菌株在不同条件下的生长和对重金属镉的去除效果.结果表明, 该菌株的最佳生长条件和对镉的去除条件为:pH=7.0,温度35 ℃,好氧黑暗,接种量12%.在最佳条件下,镉的去除率可达80%以上.在最佳去除条件下,模拟了N菌株去除镉的动力学方程.通过测定镉的去除与细菌生长曲线,表明镉的去除与菌体的生长相关.     

嗜油铜绿假单胞菌的氮源优化

本文采用从油田污水中筛选出来的铜绿假单胞菌为菌种,以酵母膏为氮源,通过五组不同初始酵母膏浓度下的铜绿假单胞菌培养,对细胞吸光度、上清液吸光度、糖消耗率、界面张力等生长代谢参数的过程变化进行监测研究,确定铜绿假单胞菌以酵母膏为氮源的最优酵母膏浓度为2 g/L,其细胞吸光度、上清液吸光度最大值分别为1.80、0.54,糖浓度消耗率为0.13 g/(L·h),上清液-原油的界面张力最小值为0.34m N/m。     

UV-PAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因的去除效能及影响因素

针对污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)进行深入研究。采用紫外线(Ultraviolet, UV)结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon, PAC)与超滤(Ultrafiltration, UF)组合工艺对二级出水中的ARGs和有机物进行去除，评价其去除效能并对其影响因素进行分析。结果表明，ARGs经过UV氧化失活后，经过PAC吸附与UF膜的过滤能够得到更为有效的去除；在UV最佳紫外线剂量(40 mJ/cm²)条件下，组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulI、sulII)的去除量为102.72～103.08 copies/mL,对ARGs去除效果明显增强；浊度和pH值的降低能够使组合工艺更有效的去除二级出水中的ARGs;且组合工艺对各类有机物去除率更高，从而加强对ARGs的去除效果。     

石油降解菌的筛选、降解特性及其与基因的相关性研究

以Bush-hass培养基为筛选培养基,从3种不同来源的石油污染土壤中富集、分离、筛选获得16株可以以石油烃为唯一碳源的菌株。对菌株的生理生化性质、石油烃降解效果、菌株种属和菌株所含石油烃降解基因进行了检测。结果表明,筛选出的16株菌分属于铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和不能确定种名的假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacteriaceae)、埃希氏菌属(Escherichia)和无色杆菌属(Achromobacter)的细菌。其中7株菌株对水相中石油烃的降解率在降解时间为20 d时可达到31.5%~54.7%。对菌株的降解基因检测结果表明,当降解菌中同时含有双加氧酶和单加氧酶控制基因时,菌株对石油烃显示出较强的降解能力。     

高锰酸钾与氯胺联合预氧化强化低温低浊水处理

为了探讨对低温、低浊水更为有效的预氧化技术,通过小试考察了高锰酸钾与氯胺联合预氧化工艺在助凝、助滤、去除有机物及减少氯化消毒副产物方面的效能.结果表明:与单独氯胺预氧化工艺相比,高锰酸钾与氯胺联合预氧化具有明显的强化助凝和助滤作用,在最佳质量浓度时,可使沉后及滤后水浊度去除率分别达到94%和98%以上;并具有明显地降低沉后有机污染指标的效能,使沉后水中UV254和CODMn指标分别降低23%和32%;还能够有效地控制THMs的生成,KMnO4质量浓度为2 mg/L时,THMs去除率达85.2%,同时还可去除CHBr2Cl、CHBr3两种副产物.因此高锰酸钾与氯胺联合预氧化是一种对低温低浊水十分有效的水处理技术.     

核桃壳滤料用于处理含油、含浊废水的试验研究

考察了在不同粒径、不同滤速和混凝剂不同投加量的情况下。核桃壳滤料对洗井废水中油和浊度的去除效果。经试验比较，最后确定粒径范围为0．45～0．9mm，最佳滤速为10m／h，混凝剂投加量为10mg／L。     

纳米Fe_3O_4负载铜绿假单胞菌吸附U(VI)的热力学与动力学研究北大核心CSCD

探讨纳米Fe3O4负载铜绿假单胞菌吸附铀的动力学与热力学过程,以及相关反应的速率控制过程。结果表明:纳米Fe3O4负载铜绿假单胞菌对U(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型(R2≥0.9995);膜扩散和粒子内部扩散是吸附的控制步骤;Bangham模型拟合结果表明粒子内部扩散不是唯一的速率控制步骤,而液相边界层和粒子外部传质过程对吸附的影响不能忽略;表观活化能为15.705kJ/mol。热力学试验结果表明:纳米Fe3O4负载铜绿假单胞菌对U(VI)的吸附服从Langmuir、Freundlich等温模型,表明吸附是一个单层覆盖与多层吸附相结合的过程;在298 K、303 K、308 K下Langmuir模型拟合最大吸附量分别为92.483 mg/g、103.875 mg/g、107.918 mg/g;吸附过程ΔH>0、ΔS>0、ΔG<0,表明吸附过程自发进行,为吸热过程,存在着各种化学键力和范德华力作用,化学吸附与物理吸附过程共存。     

生物慢滤技术用于农村饮水处理的研究

研究了适用于我国农村的小型分散式饮水处理技术--生物慢滤技术.用玉渊潭引水渠的微污染河水模拟研究了滤料粒径、滤料高度等因素对生物慢滤处理效果的影响,以及生物慢滤池对农村水环境中常见的污染物如重金属、有机物、氨氮、浊度、细菌等的去除.实验结果表明:1)在滤料表面形成稳定成熟的生物粘膜所需的时间与滤料粒径有关;2)滤料表面一旦形成稳定成熟的生物粘膜,氨氮、有机物、浊度等的去除率与滤料粒径关系不大;但细菌的去除效果与滤料粒径有很大的关系,滤料粒径越小,对细菌的去除效果越好.3)滤料高度对有机物、氨氮的处理效果有一定的影响,但慢滤池对这些污染物的去除主要发生在50 cm高度内;4)生物慢滤对TOC的去除率为20%～30%,对氨氮的去除率为90%以上,对Cu2 、Cd2 、Fe2 、Zn 2 、Mn2 和Pb2 的去除率分别在97%、95%、95%、88%、70%和60%以上;5)Ⅲ至Ⅴ类微污染水经生物慢滤处理后,不经消毒即可达到生活饮用水的卫生标准.     

铜绿假单胞菌NY3好氧降解四溴双酚A的特性研究

为发掘铜绿假单胞菌NY3对有机污染物更多的降解功能,探究该菌好氧降解四溴双酚A(TBBPA)的特性。结果表明,NY3菌能以四溴双酚A为唯一碳源和能源好氧生长,并在TBBPA质量浓度为20 mg/L时,脱溴率达到51.90%。该菌生长量越大,对TBBPA降解率和脱溴率越高。TBBPA质量浓度为60 mg/L时,外加共代谢碳源葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠、乙醇均能明显提高NY3菌生长量,且使脱溴率分别提高21.7%、13.4%、13.11%、18.5%、18.3%、17.1%。NY3菌好氧降解TBBPA优化条件为最佳氮源(NH4)2SO_4、pH=8.0、温度(30±1)℃、摇床转速150 r/min的条件下振荡培养。在NY3菌降解TBBPA过程中,转化的主要中间产物包括3,3',5-三溴双酚A、4-(2-羟基-异丙烷基)-2,6-二溴-苯酚、2,6-二溴-4-异丙烷基-苯酚、3,3',5-三溴-5'-羟基-双酚A、4,5-二羟甲基-5-(3,5-二溴-4-羟苯基)-2-己烯酸,根据转化产物分析,NY3菌降解TBBPA主要通过脱溴、羟基化,然后开环裂解,进一步脱羧等途径。这是首次报道铜绿假单胞菌具有降解含溴阻燃剂的功能,且质荷比为477和407的2种中间产物也鲜有报道。     

异养条件下高氯酸盐降解细菌群落变化研究

了解特定环境中高氯酸盐(ClO-4)降解菌的群落组成,对ClO-4的降解具有重要的指导意义。通过添加醋酸盐作为电子供体降解ClO-4,利用高通量测序(HiSeq 2000)的方法获得了复杂环境中生物群落的组成,对比了降解前后菌种结构的变化。结果表明,补充醋酸盐的降解体系(Acetate Degradation,AD)将10 mg/L ClO-4降至检出限以下需100 h。降解完毕后代表性的ClO-4降解菌Dechloromonas的相对丰度为0.2%,与原始活性污泥相比无明显差别;另一典型ClO-4降解菌脱氯菌属Azospira相对丰度为3.2%;一些同时参与ClO-4降解和脱氮作用的细菌如假单胞菌属Pseudomonas也有检出,相对丰度为8%。异养条件下ClO-4降解是假单胞菌属Pseudomonas和脱氯菌属Azospira起主导作用。AD体系内菌种多样性小于原始活性污泥。电子供体的加入使活性污泥类的混合体系内生物群落结构单一化,使降解基质具备了在特定环境下针对某种污染物降解的能力。     

一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能

筛选出了一株适用于石化污水处理的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株HAD-2,鉴定其为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),考察了其最佳硝化条件、反硝化性能及在模拟污水中的脱氮能力。菌株为耐热菌,偏碱性(pH=8.5)和高碳氮比(25∶1)时硝化性能最佳。在异养硝化体系中,12 h时菌株对氨氮的去除率达到92.29%,硝酸盐和亚硝酸盐积累少;在反硝化体系中,12 h时菌株对亚硝酸盐和硝酸盐的去除率分别达到86.40%和84.92%;在模拟废水中,48 h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的降解率分别达到95.25%、65.47%和72.40%。菌株在多种培养基中可产微生物絮凝剂,在葡萄糖培养基中絮凝能力最佳,絮凝率为94%。     

一株高效苯酚降解菌的性能研究及动力学分析

苯酚和酚类化合物是工业废水中的主要环境污染物,如焦化厂、炼油厂和石油化工厂等,去除工业废水中的酚类化合物对环境保护有极其重要的意义。通过富集驯化,从石化污水处理厂的活性污泥中筛选出一株产生物表面活性剂的高效苯酚降解菌。并对其进行了生理生化鉴定及降解性能的研究。实验结果表明,BPH-3菌为假单胞杆菌;菌株最佳的降解条件pH=7.0,温度为30℃,转速为150 r/min,最高耐盐度为3%,在接种量为5%,苯酚初始质量浓度为600 mg/L,菌株12 h内的降解率可达100%。     

光合细菌CZ-1降解甲氰菊酯及其生物学特性研究

从长期使用拟除虫菊酯类农药的土壤中筛选分离到1株甲氰菊酯降解菌CZ-1,对其降解特性和生物学特件进行了研究.经生理生化试验和16 S rDNA序列同源性分析,初步将菌株CZ-1鉴定为红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.).GC对菌株CZ-1降解特性的研究表明,菌株CZ-1以共代谢方式降解甲氰菊酯.最佳降解条件为:pH=7.5,35℃.菌株CZ-1在最佳降解条件下,7 d对200 mg/L的甲氰菊酯降解率达75.36%.荫株CZ-1对植物促生的相关特性表明,培养24h,菌株CZ-1能够产生吲哚乙酸(IAA)(1.86±0.12)mg/L,ACC脱氨酶活性为(0.39±0.01)U/mg,能显著增加玉米的根长.     

MFC 利用植物秸秆产电特性研究

探讨了不同浓度葡萄糖和秸秆水解产物共基质溶液对电能的输出影响,并检测了产电微生物的种类。随着阳极底物质量浓度（50,500,1000,1500,2000,2500 mg／L ）的升高,电池的最大开路电压依次为725,1286,1273,1318,1165,1280 mV。当质量浓度为1500 mg／L时,电池产电性能最高,其最大输出功率密度为363．38 mW／m2,内阻为191．68Ω,COD去除效率为82．8％,库伦效率为18．83％。利用16SrDNA技术分析了微生物燃料电池的菌群结构,结果显示,阳极主要产电微生物为铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌。     

沼泽红假单胞菌去除铅的实验研究

采用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)N菌株进行了去除铅的研究。考查pH、温度、接种量、供氧光照条件等因素对其生长及去除铅的影响。结果表明:菌株生长及去除Pb2+的最优条件是pH为7、厌氧光照、温度为30℃,接种量为0.6g·L-1,Pb2+的去除率可达95%以上;模拟了N菌株去除不同浓度Pb2+的动力学方程。进一步研究不同浓度Pb2+对N菌株细胞中半胱氨酸脱巯基酶比活力的影响,结果显示:Pb2+浓度分别为50,100,150mg·L-1时,可提高半胱氨酸脱巯基酶的活力,而当Pb2+浓度提高到200mg·L-1时则抑制其活力。     

铜绿假单胞菌降解菲的产物鉴定及代谢过程

研究了1株能快速降解疏水性化合物的铜绿假单胞菌NY3对菲的降解机理。GC-MS分析表明,该菌代谢菲的各个阶段,能够被检测到的主要酸性产物有1-羟基-2-萘甲酸、α-萘酚、邻羟基苯基羰基乙酸、水杨酸、苯甲酸等。铜绿假单胞菌NY3经过一系列氧化代谢将菲转化为1-羟基-2-萘甲酸,进一步反应生成α-萘酚。由菲到1-羟基-2-萘甲酸,未检测到其他产物,说明该阶段产物被继续代谢的速度快,产物含量低不易积累。1-羟基-2-萘甲酸为体系中积累的唯一的主要代谢产物。尽管继续代谢速度慢,但它可以按照α-萘酚、邻羟基苯基羰基乙酸、水杨酸、苯甲酸途径被继续转化。NY3降解菲的代谢产物中未检测到二羟基萘、苯二酚等多羟基化合物,但羟基和羧基处于邻位的化合物,如1-羟基-2-萘甲酸和水杨酸有非常明显积累的趋势,α-萘酚和苯甲酸积累速度次之。     

生物除铁除锰滤层营养条件的研究

采用模拟生物除铁除锰滤柱,通过测定整个生物滤层对铁、锰的去除效果考察了营养物质对生物滤层综合生化能力的影响,从而探求了生物滤层对铁、碳、氮等营养元素的需求.结果表明,成熟滤层内的铁、锰氧化细菌对进水铁的营养需求极低(0.04 mg/L).成熟滤层对有机物具有一定的去除能力,而无机碳减少量相对较大,大约有3～4 mg/L,溶解在水中的二氧化碳即可保证滤层对碳的需求.成熟滤层将氨氮转化为硝酸盐和亚硝酸盐,但这种转化实际上并没有使水中氮的总量减少,只是氮的形态发生了转化;而滤柱内氮的减少是被生物体利用的结果.极低的氮素含量即可保证成熟生物滤层对氮素的需求.这表明极低的营养条件即可满足铁、锰氧化细菌的正常生理代谢,铁、锰氧化细菌可以在贫营养环境下生存.结合全国大部分地区的地下水水质状况,进而得出地下水生物除铁除锰技术在全国大部分地区可以推广使用.     

UBAF两种挂膜方式的试验研究

对复合式接种挂膜与自然挂膜两种挂膜方式进行比较，对两种挂膜方法下生物膜生长及对有机物和氨氮等指标的去除情况进行了测定和分析。结果表明，复合式接种挂膜可以加快曝气生物滤池的启动，7天后COD的去除率稳定在80％以上，启动时间比自然挂膜的UBAF滤柱缩短了7天，且该方式的一级C柱启动时间短，COD处理效果较好，二级C／N柱更利于硝化菌的生长和固定，NH3-N去除率达到73．2％。     

SRT对A2/O-MBBR工艺中聚磷菌特性的影响

采用强化生物除磷系统(A~2/O-MBBR)联合工艺,在不同污泥龄(SRT)(20 d、15 d、10 d、6 d、3 d)的条件下,考察A~2/O系统各区聚磷菌生化代谢特性的变化。结果表明,A~2/O-MBBR联合工艺采用双泥系统,分相培养了硝化菌和聚磷菌,该系统的微环境有利于自养型硝化菌的生长和积累,硝化反应已不是A~2/O-MBBR联合工艺运行的限制因素,SRT缩短对系统中总氮(TN)、化学需氧量(COD)去除效果影响不大,可溶性正磷酸盐(SOP)去除率随SRT缩短而逐步上升,SRT为3 d时去除率最大为94%。聚-β-羟基丁酸(PHB)是聚磷菌(PAOs)去除污染物所需碳源和能量的中转站,在胞内聚合物与能量转化过程中起重要作用,不同SRT下胞内聚合物的代谢含量与释磷、吸磷含量有密切关系,代谢量越多,释磷、吸磷量越多。SRT为6 d时,厌氧段聚磷菌具有最佳的释磷性能,形成了具有显著释磷作用的菌种。缺氧区胞内聚合物代谢规律与好氧区相似,对于反硝化聚磷菌来说,在SRT为10 d时对PHB的利用率最高,代谢活性最好;而对于传统聚磷菌来说,在SRT为6 d时其代谢性能最佳,且聚磷菌占全菌比例最大。短泥龄条件有利于提高胞内聚合物的单位污泥质量分数、驯化出积累PHB质量分数较高的微生物种群,其中SRT为6 d时各胞内聚合物含量最高,A~2/O-MBBR联合工艺的处理效果最佳。     

可降解壬基酚的产电假单胞菌LQF-6的分离及其特性研究

从稳定运行以壬基酚为燃料的微生物燃料电池阳极生物膜分离到一株能以壬基酚为唯一碳源生长的产电菌LQF-6。对菌株LQF-6的形态和16S rDNA序列分析表明该菌为假单胞菌。LQF-6以壬基酚为唯一碳源,培养84 h壬基酚降解率为53.80%。差分脉冲伏安测定结果表明,LQF-6分别在-0.088 V和0.272 V出现两个氧化峰。菌株LQF-6接种至微生物燃料电池阳极室,以壬基酚为底物,铁氰化钾为阴极电子受体,外接电阻为1000Ω时,微生物燃料电池最大输出电压达0.17 V,电池最大功率密度为(58.51±2.24)m W/m²。