某典型铬盐厂污染场地Cr(Ⅵ)还原菌的筛选、鉴定及还原特性

从河南省义马市某典型铬盐厂污染场地3个典型区域获得污染土壤,以K_2Cr_2O_7为供试物,用固体平板法筛选出8株菌,并进行Cr(Ⅵ)还原菌耐受性实验,挑选出耐受性较高的2株菌作为Cr(Ⅵ)的优势还原菌株,对这2株菌进行生长曲线的测定,用16S rRNA基因测序技术对其进行菌种鉴定,并研究了其在不同初始浓度、接种量、pH、温度条件下的还原特性,获得最佳还原条件,结果表明:YM4和YM7等2株菌对Cr(Ⅵ)具有高耐受性,其对50 mg·L~(-1)和75mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)浓度的还原率均能达到97%以上。但Cr(Ⅵ)浓度提高到100mg·L~(-1),YM4和YM7对Cr(Ⅵ)的还原率下降到了60%,说明100mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)对YM4和YM7产生了抑制作用。基因测序鉴定出YM4为芽孢杆菌,YM7为微小杆菌。在20～75 mg·L~(-1)范围内YM4和YM7均对Cr(Ⅵ)有较好去除效果。YM4的最佳还原条件是接种量为5%、pH为7.0～8.0、温度为35℃,YM7的最佳还原条件是接种量为5%、pH为7.0、温度为40℃。基于2株菌对Cr(Ⅵ)还原特性的研究,YM4和YM7可以用来作为微生物修复铬污染土壤的备选菌种。     

一株反硝化菌的脱氮性能

从广州市某污水处理厂缺氧段活性污泥中分离筛选出一株反硝化菌,以该菌株为研究对象,鉴定后对该菌株进行脱氮条件最优化实验在此基础上,分析其厌氧氨氧化能力。结果表明:在柠檬酸钠浓度为9 g·L~(-1),KNO_3浓度为1 g·L~(-1),溫度为35℃,pH为6.8的条件下,同时控制接种量为2.5%,即控制初始菌株浓度为10~7 mL~(-1)时,2 d后8号菌能达到87%的最佳NO_3~--N去除率;在厌氧氨氧化能力检测实验中,培养液中生化反应以反硝化作用为主,在第3·5天发现厌氧氨氧化反应,因此推测这株菌具有厌氧氨氧化反应能力。经初步鉴定,该菌株为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。     

有机改性蒙脱石负载巯基修复汞污染土壤

以蒙脱石作为原始材料,对其进行有机改性,将巯基基团负载在有机改性的蒙脱石上制备出重金属汞的稳定剂以稳定化修复汞污染土壤。考察稳定化时间、稳定剂添加量、浸出液pH及有机质含量对稳定化效果的影响,探究稳定化前后土壤汞形态变化。通过XRD、FTIR和SEM分析了蒙脱石、有机改性蒙脱石(Mont-OR)和负载巯基有机改性蒙脱石(Mont-OR-SH)的物理化学特征,通过原子吸收法测定汞浓度。稳定化修复结果表明,稳定化时间为30 d,稳定剂添加量为9%时,汞浸出浓度为0.066 mg·L~(-1),稳定率为98.3%,达到GB 5085.3-2007规定的汞限值0.10 mg·L~(-1)。添加不同质量的小麦秸秆作为有机质的来源,均对整个稳定化有促进作用,其中添加量为6%时,促进作用最明显,改变浸出液pH,在强酸性和强碱性条件下,利用此稳定剂对汞的稳定作用降低。TESSIER五步提取法结果表明,负载巯基的有机改性蒙脱石的添加导致可交换态汞、碳酸盐结合态汞、铁锰氧化物结合态汞含量下降,而有机结合态汞、残渣态汞含量增加。实验结果证明有机改性蒙脱石负载巯基能够有效地应用于汞污染土壤修复。     

高PHAs合成性能菌株的筛选及其条件优化

通过尼罗蓝荧光筛选,从活性污泥体系中筛得Ace-6、But-1和But-17。经DNA分子鉴定,Ace-6缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),But-1约氏不动杆菌(Acinetobacter Johnsonii),But-17蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。采用摇瓶平行发酵实验,确定了各自的最佳碳源和氮源,并通过多因素正交实验对其进行合成条件优化。结果表明,Ace-6菌株合成条件为温度30℃、乙酸钠30 g·L~(-1)、酵母粉0.35 g·L~(-1)、pH 7.0、接种量5%,PHAs的总量可达412.02 mg·L~(-1);But-1菌株的合成条件为温度35℃、乙酸钠20 g·L~(-1)、硫酸铵0.35 g·L~(-1)、pH 7.5、接种量8%,PHAs的合成量可达392.39 mg·L~(-1);But-17菌株合成条件为温度35℃、淀粉20 g·L~(-1)、氯化铵0.35 g·L~(-1)、pH 7.5、接种量5%,PHAs可达304.70 mg·L~(-1)。     

改性沸石对水中微量汞的吸附性能

为了更好的去除水体中微量汞,研究了采用二氧化锰和壳聚糖对天然斜发沸石进行改性,着重考察了pH、温度、离子强度、Hg~(2+)初始浓度和时间对改性前后沸石吸附Hg~(2+)的影响,并研究了其吸附机理。结果表明,改性沸石受pH、温度和离子强度影响较小,在pH、温度、离子强度和初始浓度为6、25℃、0.05 mol·L~(-1)和50μg·L~(-1)时,二氧化锰+壳聚糖改性沸石(ZCM)对Hg~(2+)的去除率高达99%,符合国家饮用水标准,并且二氧化锰+壳聚糖改性沸石(ZCM)具有更好的解吸再生性。3种沸石均较好的符合Langmuir等温吸附模型和假二级动力学模型,其中改性沸石对汞的吸附主要为离子交换和表面官能团的络合作用,二氧化锰+壳聚糖改性沸石(ZCM)和壳聚糖改性沸石(ZC)饱和吸附量由1.43 mg·g~(-1)提高到5和3.3 mg·g~(-1),吸附平衡时间由10 h减少至1和4 h,为治理汞微污染地表水提供一定的理论支持。     

N-乙烯基吡咯烷酮降解菌的筛选、降解特性及其竹炭固定化

从活性污泥中分离筛选得到1株N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)高效降解菌株ZF1,根据菌株ZF1的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列同源性分析,将其初步鉴定为产脲节杆菌(Arthrobacter ureafaciens)。菌株ZF1能以NVP为唯一碳、氮源进行生长,并在60 h内完全降解200 mg·L~(-1)的NVP。菌株ZF1降解NVP的最适环境条件为温度30℃,初始pH 7.0,Na Cl浓度7 g·L~(-1)。为了更好地实现其在实际废水中的应用,将菌株ZF1固定到竹炭上,扫描电镜观察表明ZF1能很好的附着在竹炭表面,且固定菌对NVP的降解效率明显高于游离菌。游离菌和固定菌对NVP的降解均符合一级动力学模型。重复利用5次后,固定菌对NVP的降解率仍能达到98%。     

嗜联苯红球菌B403对酚类污染物的降解特性及动力学分析

为提高降酚菌株的降酚能力,实验测定了嗜联苯红球菌B403对6种酚的最小抑菌浓度,考察了该菌在不同碳源条件下的生长与降酚特性及其关联,进而研究其降解动力学规律。结果表明,菌株B403对苯酚、间甲酚、邻苯二酚、对硝基苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的最小抑菌浓度分别为1 190、630、700、140、70、48 mg·L~(-1),菌株B403对苯酚、间甲酚、邻苯二酚表现出较强的耐受性。分别以这3种酚为唯一碳源,该菌株能有效降解苯酚和间甲酚,无机盐培养基中处理30h后,苯酚、间甲酚、邻苯二酚的降解率分别为97.85%、100%、56.54%;当有其他有机碳源存在时,菌株B403的生物量大幅度提高,3种酚的降解效率也显著提高,处理15 h后LB-无机盐混合培养基中苯酚、间甲酚、邻苯二酚的降解率分别为98.92%、99.93%、94.35%。菌株B403的降酚动力学过程符合Haldane模型,菌株B403降解苯酚的动力学参数为q_m=0.503 h~(-1),K_s=270.9 mg·L~(-1),K_I=69 mg·L~(-1);降解间甲酚时,q_m=0.672 h~(-1),K_s=171.9 mg·L~(-1),K_I=23.74 mg·L~(-1);降解邻苯二酚时,q_m=1.749 h~(-1),K_s=541.9 mg·L~(-1),K_I=42.61 mg·L~(-1)。根据动力学方程,推论降解苯酚、间甲酚、邻苯二酚的最佳浓度分别为136.4、87.4、116.1 mg·L~(-1)。综合上述结果,其他有机碳源的存在可以显著提高该菌株降酚能力和降解效率,在工业含酚废水治理及有机质丰富的酚类污染土壤修复领域具有一定的应用潜力。     

高浓度发酵废水生产单细胞蛋白的菌种筛选

为了回收高浓度发酵废水中的有用资源,以近平滑假丝酵母(C.parapsilosis)、热带假丝酵母(C.tropicalis)、产朊假丝酵母(C.utilis)、汉逊德巴利酵母(D.hansenli)、酿酒酵母(S.cerevisiae)、皮状丝孢酵母(T.cutaneum)、白地霉(G.candidum)和黑曲霉(A.niger)8种常见工业菌种为研究对象,通过摇瓶发酵,考察了不同菌种利用高浓度发酵废水生产单细胞蛋白(SCP)的能力,同时比较废水灭菌和不灭菌两种条件对SCP产量的影响。结果表明,在废水COD浓度69 600 mg·L~(~(-1))、TN浓度4 048 mg·L~(~(-1))、初始pH 6.5、28℃、150 r·min~(-1)、灭菌条件下发酵40 h,C.parapsilosis的菌体生物量和粗蛋白含量最高,可达7.04 g·L~(-1)和1.87 g·L~(-1),对废水中COD和TN的去除率分别为33.5%和20.1%;C.parapsilosis和G.candidum可作为废水生产SCP并高效回收氮素和有机质的优势菌种。在不灭菌条件下,各菌种生产SCP的能力明显高于灭菌条件,且不同菌种产量差异不大,生物量和粗蛋白含量平均高达8.0 g·L~(-1)和4.0 g·L~(-1),废水COD和TN的去除率分别为47%和33%。     

一株耐铜细菌的鉴定及富集特性的研究

从铜矿污染区的土壤中分离纯化得到一株耐铜菌株USTB-E,最高耐受浓度为560 mg/L,通过形态观察,生理生化鉴定及16S rDNA序列分析技术鉴定出此菌株为假单胞菌。该菌的最适生长温度为35℃,pH为6.0,渗透压为0.3%。为了研究该菌耐铜机理,实验对铜离子富集机理进行了动力学研究,研究结果表明,USTB-E菌对...     

一株嗜热偶氮染料脱色菌的分离鉴定及其脱色特性

从纺织厂的工业废水排污口取样,分离筛选出了一株嗜热的高效偶氮染料脱色菌PDR2。通过形态学、生理生化特征以及16S r DNA基因序列分析等方法对该菌株进行鉴定,发现该菌为厌氧芽孢杆菌,与Anoxybacillus sp(GQ471935)同源性最高。此外,分别考察了菌株PDR2在不同碳源、氮源、p H以及培养温度等条件下对偶氮染料直接黑38脱色性能的影响,在此基础上进一步研究了菌株PDR2对不同浓度直接黑38染料的耐受性。结果表明,菌株PDR2在55℃、p H 6.0且以葡萄糖为碳源,牛肉膏和蛋白胨为混合氮源时其脱色效果最佳,且菌株对偶氮染料直接黑38有着较强的耐受能力,在染料浓度低于0.4 g·L~(-1)时其脱色效果良好。在最佳条件下静置培养24 h时,菌株PDR2对0.1 g·L~(-1)直接黑38染料的脱色率高达92.34%,展出了良好的应用潜力。     

4株优势菌联合挂膜对松醇油废水的治理

从铅锌矿的污泥中筛选出4株能高效降解松醇油的优势菌,经鉴定均为铜绿假单胞菌。研究了4株菌的生理生化特征、挂膜能力及对松醇油(俗称2#油)的降解能力。结果表明,上述4株菌单独挂膜能力最佳的菌株为JS19;混合菌挂膜能力优于单株菌,菌膜致密,菌体含量大。进水COD约250 mg·L~(-1),混合菌处理组的废水在4 d后出水COD降低到42 mg·L~(-1);对COD高达480 mg·L~(-1)的含松醇油废水,菌膜处理废水在7 d后逐步稳定,出水COD低于40 mg·L~(-1),这表明混合菌膜挂膜稳定,抗负荷冲击能力强,更适用于工业废水的处理。     

麦饭石固定化SRB污泥颗粒处理模拟煤矿酸性废水的适应性

针对多组分煤矿酸性废水(ACMD)污染严重、治理费用高的特点,采用PVA—硼酸包埋交联法制作以硫酸盐还原菌(SRB)和盐改性麦饭石为主体的固定化颗粒,依据不同水力负荷和污染负荷构造3组动态柱,对固定化颗粒进行水力条件适应性实验研究。结果表明,固定化颗粒在低水力负荷0.085 m3·(m~2·d)-1,水力停留时间32.495 h下运行效果较好,SO_4~(2-)和Mn~(2+)去除率分别为65.90%和37.65%,出水COD浓度635.06 mg·L~(-1),总铁元素TFe释放量4.03 mg·L~(-1),出水pH 6.94。提高污染物SO_4~(2-)和Mn~(2+)浓度到(2 657±96)mg·L~(-1)和(13.33±1.75)mg·L~(-1),SO_4~(2-)和Mn~(2+)去除率仍可达40.07%和20.52%,出水COD浓度64.07 mg·L~(-1),总铁元素TFe释放量2.69 mg·L~(-1),出水pH为7.38,综合处理效果较好,颗粒对高浓度污染物适应性较强,具有一定抗冲击负荷能力。     

餐厨垃圾废液制备高效解磷菌肥

从小麦土中筛选出2株高效解磷菌P1和P7,其解磷能力在10 d内达到117.57 mg·L~(-1)和219.59 mg·L~(-1)。经16S rDNA测序鉴定及构建系统进化树,鉴定P1为Enterobacter cloacae,P7为Kosakonia cowanii。通过正交实验及单因素实验,对解磷菌在餐厨废液中生长条件进行了优化。结果表明,Kosakonia cowanii生长条件影响程度的顺序依次为温度pH摇床转速接种量,最优的培养条件为温度25℃,pH=7,摇床转速140 r·min~(-1),接种量1.0%。将筛选的解磷菌制备成解磷菌肥,并进行大蒜盆栽实验。结果表明,30 d后,土壤有效磷相比空白提升了16.32%,大蒜叶宽与叶数相比空白分别提升了63.16%和60.00%。     

pH、温度及初始铊浓度对硫酸盐还原菌脱铊的影响

环境因素对硫酸盐还原菌除铊效果具有较大的影响。在对上流式厌氧污泥床污泥中分离纯化得到的硫酸盐还原菌进行初步鉴定的基础上,探讨pH、温度以及初始铊浓度对硫酸盐还原菌除铊效果的影响。实验结果表明,3株耐铊硫酸盐还原菌生长的反应适宜pH为6.0,该pH环境下3个菌株的铊去除率分别为96.71%、97%和96.23%;最适温度在28~32℃范围内,此条件下3株菌株对铊的去除率分别高达93.11%、91.84%和92.83%;初始低浓度铊对菌株除铊效果影响较小,3株菌株除铊率均达到99.4%以上。对反应过程中的pH、温度以及初始铊浓度进行调节,对于改善硫酸盐还原菌去除铊污染效果具有重要意义。     

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

对电石法生产聚氯乙烯产生的废汞触媒进行浸出及再生活性炭的研究,以6 mol·L~(-1)HCl溶液作为浸出剂,在浸出反应温度为65℃、浸出反应时间为90 min和液固比为15∶1的实验条件下得到Hg~(2+)的优化浸出率为61.25%。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Tller(BET)比表面积等方法分析再生活性炭特征。结果表明焙烧废汞触媒浸出渣热再生活性炭是可行的,焙烧最佳工艺条件为:焙烧温度850℃,焙烧时间90 min。得到的焙烧产物亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g~(-1),BET表面积为704.25 m~2·g~(-1),平均孔径为3.28 nm。再生前后的汞含量与从1.067%降至0.351%,再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料,同时减缓固废堆积过程中汞流失造成的一系列环境问题。     

苯酚降解菌生物转化吲哚及甲基吲哚的特性

为探索吲哚类废水的资源化处置效果,考察了苯酚降解菌对吲哚及甲基吲哚的生物转化行为,从土壤中分离筛选苯酚降解菌,结合16S rRNA序列分析对菌株进行鉴定;利用菌株休眠细胞对吲哚及甲基吲哚进行生物转化,采用液相色谱-质谱联用分析其转化产物,并结合响应曲面法对吲哚转化合成靛蓝的条件进行优化。结果表明:筛选得到的1株苯酚降解菌YC为Pseudomonas菌属;菌株YC的休眠细胞可对吲哚、5-甲基吲哚、6-甲基吲哚、7-甲基吲哚进行生物转化,生成靛蓝及甲基取代靛蓝。菌株转化吲哚合成靛蓝的最适条件为:生物量OD_(660) 2.50,吲哚50.00 mg·L~(-1),反应体系pH 8.00,在此条件下,靛蓝产量可达到29.78 mg·L~(-1)。综合上述结果,苯酚降解菌Pseudomonas sp. YC能较好地转化吲哚及甲基吲哚合成靛蓝类色素,在吲哚类废水生物修复中具有一定的应用前景。     

木屑-硫磺填充床反硝化生物滤池强化硝酸盐去除

针对污水处理厂二级出水深度脱氮的需求,设计了以木屑与硫磺颗粒为填料(质量比1:1)的反硝化生物滤池,对碳氮比失衡的污水处理厂二级出水进行深度脱氮处理。结果表明,木屑释放碳源速率在10 d之后趋于稳定,COD中(40.6±10.0)%是反硝化菌可直接利用的VFA。反硝化生物滤池运行的最佳HRT为10 h,在此条件下,进水硝酸盐(以N计)浓度为30 mg·L~(-1)时,出水硝酸盐浓度最低为11.5 mg·L~(-1),亚硝酸盐(以N计)浓度最低为1.4 mg·L~(-1),反硝化生物滤池内未发生硝酸盐异化还原(DNRA)作用,出水无氨氮积累。出水SO42-浓度最高为73.8 mg·L~(-1)。反硝化生物滤池运行稳定后,出水中COD未超过30 mg·L~(-1),木屑释放的碳源与异养反硝化过程消耗的碳源持平,经反硝化生物滤池深度处理的出水中无过量残留有机物。出水pH稳定在6.9～7.4范围内,反硝化生物滤池无需外加碱类物质。     

一株多重耐受性高效反硝化细菌的分离鉴定及特性

从活性污泥中筛选获得一株多重耐受性的高效反硝化细菌,命名为W32,通过个体形态特征的观察、生理生化实验和16S r DNA同源性比对分析,确定该菌株为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。分别从温度、pH和盐浓度研究该菌株对环境的耐受性,在10℃时、pH为11.0及盐浓度为5%的条件下对TN仍具有较好的去除率,分别可以达到88.12%、72.22%和55.48%;在10℃、静置缺氧、初始NO-3-N质量浓度为296.42 mg·L~(-1)、以10%的接种量的条件下,在72 h内NO-3-N和TN去除率分别为100%和90.54%,且无氨氮与亚硝态氮的积累;研究该菌株在垃圾渗滤液中对TN的去除,在10 d内将TN去除了55.68%。研究表明,该菌株对低温、强碱、高浓度盐均具有良好的耐受性,是一株兼性好氧的高效反硝化细菌,在废水处理中具有广阔的应用前景。     

转底炉粉尘酸浸净化液电沉积锌

对转底炉炉灰酸浸净化液电沉积锌的工艺条件和参数进行了研究,获得的电积锌最佳电积条件与参数为:锌离子浓度50 g·L~(-1),电解液pH=2,电解温度40℃,电流密度600 A·m~(-2),骨胶浓度6 mg·L~(-1)。在最佳条件下,锌电沉积电流效率接近90%,电积出的锌表面光滑平整,其纯度可达99.9%。     

零价铁耦合芬顿氧化法处理TNT红水

采用零价铁耦合芬顿氧化法处理TNT红水,研究了初始pH、零价铁投加量、过氧化氢(H_2O_2)投加量及温度对红水中总有机碳(TOC)去除效果的影响,同时进行了TOC去除过程中反应动力学的探讨。结果表明,零价铁耦合芬顿氧化体系可有效降解TNT红水中的2,4-二硝基甲苯-3-磺酸钠和2,4-二硝基甲苯-5-磺酸钠。在初始pH为2,温度为20?C的条件下,加入1.5 g·L~(-1)零价铁反应1 h后,再加入100 mL·L~(-1)H_2O_2反应4 h,红水中二硝基甲苯磺酸盐浓度从500 mg·L~(-1)降至0 mg·L~(-1),去除率为100%,TOC浓度从150 mg·L~(-1)降至30 mg·L~(-1),去除率达到80%。反应中TOC的降解过程遵循拟二级反应动力学方程。零价铁耦合芬顿氧化法可以作为TNT红水的有效处理途径。