丝瓜瓤固定化脱色菌Enterobactor sp.S8 对活性黑5的脱色

利用植物载体丝瓜瓤对肠杆菌(Enterobactor sp.S8)进行固定,并对活性黑5进行脱色研究.探讨了固定化菌体的菌龄、菌量、pH、温度对染料脱色的影响.研究了该固定化菌体的重复利用和动力学实验.结果表明,最佳脱色条件为:菌龄3d、接菌量2％、温度30℃、pH 6.0.该固定化菌体对不同初始浓度活性黑5的脱色符合二级反应动力学方程.经9次重复利用后的该固定化菌体,其脱色率仍达76.8％.在优化实验条件下,根据降解3d前后的紫外-可见光谱图分析可知,活性黑5并非完全被降解为CO2和H2O,而是生成一些小分子有机中间体.     

活性黑5脱色菌的分离鉴定及其脱色特性

从改良A2O反应器的厌氧污泥中分离得到1株活性黑5的脱色菌菌株GY-1,经过对其菌落形态、生化特性以及16SrDNA基因序列的分析,该菌株初步鉴定为肠杆菌属(Enterobacter)。考察生长条件对活性黑5脱色的影响,得出该菌株对活性黑5脱色的最佳条件:接种量为8%(体积分数)、初始pH为7.0、温度为35℃。在该条件下,菌株GY-1对不同初始浓度活性黑5的脱色反应过程进行动力学分析,在活性黑5初始质量浓度为25~100 mg/L时符合一级反应动力学特征。     

沼泽红假单胞菌W12对活性黑5的厌氧脱色和降解作用

从处理印染废水的厌氧移动床生物膜反应器（moving bed biofilm reactor, MBBR）中分离到一株具有高效脱色活性的沼泽红假单胞菌W12。经实验确定W12对活性黑5（reactive black 5,RB5）脱色的适宜条件为：pH＜10;有光照;谷氨酸盐或乳酸盐作为碳源,当乳酸钠为碳源时浓度应＞500 mg/L;盐度不超过5％;RB5浓度不大于700 mg/L。紫外可见光谱扫描结果表明,RB5的脱色和降解过程生成芳香胺类化合物,这些中间产物可进一步降解。此外发现,RB5诱导生成的胞外代谢物能提高W12的脱色活性。     

漆酶对活性黑KN-B和直接大红染料的脱色性能

利用白腐真菌漆酶对活性黑KN-B和直接大红2种偶氮染料进行脱色实验。考察反应时间、加酶量、pH值、染料浓度、温度对脱色率的影响,研究了ABTS介体以及金属离子存在下的脱色效果,并分析了漆酶脱色的动力学性能以及其对偶氮染料的降解规律。结果表明,活性黑KN-B和直接大红脱色适宜条件为：反应时间为30 min,加酶量8 U/mL,pH=7,染料浓度分别为50 mg/L和80 mg/L,温度40~45℃。ABTS介体对酶促偶氮染料脱色没有明显促进作用。Fe²⁺对漆酶脱色有较强的抑制作用;Cu²⁺对漆酶催化活性黑KN-B促进作用较大,对直接大红影响较小。漆酶对2种染料的脱色反应符合米氏方程,其催化活性黑KN-B和直接大红染料的K_m值分别为114.81 mg/L,317.5 mg/L,v_max值分别为6.57 mg/（L·min）和26.0 mg/（L·min）。     

Fe/沸石对偶氮染料活性黑5的催化降解

为了对水中偶氮染料活性黑5的去除进行研究,通过沉淀法在沸石上负载Fe2O3制备出一种具有较高催化活性的催化剂,采用X-射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对其结构和形貌进行了表征,并利用Fe/沸石进行非均相Fenton反应处理模拟染料废水的研究,考察不同操作条件对活性黑5降解效果的影响。实验结果表明,活性黑5的脱色率随催化剂投加量的升高而升高,但是随着染料初始浓度的升高而降低。H2O2浓度和pH的升高均使得活性黑5的脱色率先升高而后降低。在最佳pH为3,最佳H2O2浓度为200 mg·L-1的条件下,活性黑5的脱色率达到最大,为95.7%。通过对催化剂Fe/沸石稳定性研究,发现经5次连续循环使用后,活性黑5脱色率仍然可保持在94%以上,说明该催化剂具有良好的循环使用性能。     

废水营养比对固定化藻菌去除污染物的影响及动力学研究

海藻酸钙作载体的固定化藻菌小球,经壳聚糖覆膜后,用于模拟废水的处理。通过研究废水初始氨氮浓度及碳氮比对固定化藻菌小球处理效果的影响,发现初始氨氮浓度为50 mg/L时,氨氮的去除率达最高值74.4%;碳氮比为35∶1时,COD去除率达最高值77.7%。系统最佳氮磷比与碳氮比分别为5∶1和35∶1。固定化藻菌降解有机物的动力学过程为一级不可逆生化反应过程,其降解速率常数约为0.099 h-1。     

新型固定化硝化菌活性填料硝化活性的影响因素

以新型固定化硝化菌活性填料为研究对象,以游离态硝化菌为参照,分别考察了各个环境因素对固定化硝化菌硝化活性的影响,确定了最佳操作点为温度30 ℃,pH 8.0~9.0,DO 4.0 mg/L。与游离态硝化菌相比较,硝化菌固定化后并没有改变其对温度的敏感程度;固定化硝化菌可在偏碱性环境下保持较高的硝化活性;DO对固定化硝化菌的硝化活性有较大影响,需要较高的DO值来保持较高的硝化速率。为考察固定化硝化菌活性填料连续处理氨氮废水的效果,采用最佳操作点进行了连续运行实验,实验共进行60 d。结果表明,新型固定化硝化菌活性填料抗冲击负荷能力强,硝化性能高效稳定,实验条件下最高硝化速率可达到86.45 mg/(L·h)。     

固定化青霉X5对孔雀石绿的脱色研究

采用植物载体玉米芯对青霉X5进行固定化.利用正交实验,确定了固定化最优操作条件为:菌量0.4 g/L,载体大小为1/2×π×12×1 cm3,载体个数为10,摇床转速为100 r/min.同时考察了各种因素如温度、pH、碳源浓度和盐浓度等对染料脱色的影响,结果表明,在温度为30℃、pH 4.0、碳源浓度为10 g/L条件下,以100 r/min的摇速培养,脱色效果最佳,脱色率达96.1%.重复脱色实验表明,固定化青霉X5经过4次重复利用后,固定化细胞的结构仍良好,脱色率仍在90%以上.脱色平衡时间为360 min.     

Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明：Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

Citrobacter sp.CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明:Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

零价铝/酸体系对活性黑染料的降解

利用铝粉研究了零价铝/酸(zero valent-aluminum acid system)体系对活性黑5染料的降解效果,并采用Design-expert 8.0 软件对单因素和因素之间的交互作用进行分析。结果表明,零价铝/酸体系对活性黑5脱色效果较好;在pH为0.87、温度为34.4℃、铝粉投加量为1.2 g/L,转速为160 r/min时,反应8 h后,活性黑去除率达到94.89%。采用响应面法和排列图分析,pH和温度是影响活性黑溶液去除率的主要因素,并通过UV-Vis光谱分析,对活性黑在零价铝/酸体系的降解规律进行了初步探讨。     

铜绿微囊藻生长条件优化模拟研究

采用Plackett Burman实验设计与响应曲面法(RSM)相结合,研究了环境因子对铜绿微囊藻生长的影响。首先采用Plackett-Burman设计对影响藻细胞生长的环境因子进行筛选,结果表明:温度、NaNO3、K2HPO4、Ferric.Citrate对铜绿微囊藻的生长有重要影响,各因子影响值大小为E温度EK2HPO4ENaNO3EFerric.Citrate。在此基础上,用Box-Behnken设计对铜绿微囊藻的生长条件进一步优化,通过对藻细胞最大现存量与各考察因子之间的输入响应关系进行分析,结果表明:铜绿微囊藻的最佳生长条件是:温度为29℃,NaNO3为1.059 mmol/L,K2HPO4为0.057 mmol/L,Ferric.Citrate为0.024mmol/L,此时藻细胞的最大现存量为10.8293×105cells/mL。     

纤维素降解菌的筛选及其产酶特性

纤维素降解菌在纤维素类物质降解的过程中起着重要作用。通过滤纸条崩解和液态产酶实验,从腐烂的树叶中筛选出1株对纤维素有较强降解能力的菌株SY2,通过形态学特征以及生理生化反应,初步鉴定该菌株为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescent)。产酶培养基及培养条件优化的实验结果表明:SY2的最佳产酶培养基为麸皮与秸秆粉的质量比1∶4、(NH4)2SO41%、pH8、固液比1∶2;最佳产酶条件为培养温度30℃、接种量7.5%、培养时间72 h;在酶液中添加Fe2+和VB12可使纤维素酶活力分别达到174.89μmol/(g.min)和165.99μmol/(g.min),提高了33.5%和26.3%。SY2对麸皮、滤纸的降解效果较好,降解率分别达到45.0%和33.3%。     

一株氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从广东省大宝山矿区尾矿中分离纯化得到一株嗜酸细菌,对其进行DNA提取和16S rRNA扩增后测序,将测序结果与国际基因数据库Genbank中已有相关菌株序列进行相似性比对后,发现该菌株与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacil-lus ferrooxidans)Tf-49菌位于系统发育树的同一分支中,二者相似度高达99%以上,确定其为氧化亚铁硫杆菌并命名为DBS-8菌。另外,通过设计5因素4水平的正交实验,研究了接种量、培养温度、硫酸铵浓度、初始pH和初始亚铁浓度对该菌株生长状况的影响。结果表明适宜该菌株生长的最佳初始条件为:20%的接种量、3.0 g/L硫酸铵、9.0 g/L初始亚铁、pH=2.0和28℃培养,各初始条件对细菌生长影响的顺序为:pH初始亚铁浓度接种量温度硫酸铵浓度。     

三乙胺降解菌SYA-1的分离、降解性能与动力学

从农药废水处理池的活性污泥中分离筛选得到1株高效三乙胺降解菌株SYA-1,根据菌株SYA-1的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列同源性分析,此菌株鉴定为Achromobacter sp.。菌株SYA-1能以三乙胺为惟一碳、氮源生长,并在24 h内完全降解200 mg/L的三乙胺。环境因素影响实验表明,在温度30℃,初始pH 7.0,NaCl浓度≤10 g/L条件下,菌株SYA-1生长良好且对三乙胺的降解效率最佳;金属离子对菌株生长和三乙胺降解的抑制程度表现为:Cu2+Co2+Ag+Cd2+Fe3+Pb2+。菌株SYA-1降解三乙胺的动力学过程可用Haldane模型模拟,其参数为μmax=0.123h-1;K s=82 mg/L;K i=215 mg/L。为含三乙胺废水的生物降解提供了理论依据和菌株资源。     

EGSB反应器处理焦化废水的颗粒污泥反应动力学研究

为了对处理实际焦化废水微氧EGSB反应器污染物去除机理进行研究,建立了处理实际焦化废水微氧EGSB反应器内污染物质降解动力学模型,考察EGSB反应器启动和稳定运行阶段不同运行条件时COD去除效果,并分析动力学参数的变化。研究确定了处理实际焦化废水(进水COD 2 000 mg/L左右)微氧EGSB反应器在启动和稳定运行阶段所适用的基质降解模型,动力学常数vmax、KI、KS、vmax/KS、KS/KI分别为7.34×10-3h-1、197.76 mg/L、19.53 mg/L、3.7×10-4L/(h·mg)、0.10和2.4×10-2h-1、66.64 mg/L、44.07 mg/L、5.4×10-4L/(h·mg)、0.66;微氧EGSB反应器内颗粒污泥能够逐渐适应并高效降解焦化废水中污染物质,焦化废水中毒性污染物质对颗粒污泥的抑制程度是由KS/KI决定的,KS/KI越大,抑制程度越弱,处理实际焦化废水EGSB反应器启动和稳定运行阶段的KS/KI分别为0.04~0.1和0.66~0.74;液体上升流速Vup的提高能够明显提高最大比基质降解速率vmax,降低半饱和常数KS和抑制常数KI,最终强化微氧EGSB反应器的运行效果,稳定运行阶段COD去除率高达92.7%。     

Distribution coefficients (Kd) and desorption rates of Cs and Am in Black Sea sediments

The distribution coefficients (K_d) and desorption rates of ¹³⁷Cs and ²⁴¹Am radionuclides in bottom sediments at different locations in the Black Sea were studied under laboratory conditions. The K_d values were found to be 500 for ¹³⁷Cs and 3800 for ²⁴¹Am at the steady state and described exponential curves. Rapid uptake of the radionuclides occurred during the initial period and little accumulation happened after four days. The desorption rates for ¹³⁷Cs in different bottom sediments were best described by a three-component exponential model. The desorption half-times of ¹³⁷Cs ranged from 26 to 50 d at the slow components. However, the desorption rate of ²⁴¹Am described one component for all sediment samples and desorption half-time was found to be 75 d. In general, the results showed that the ²⁴¹Am radionuclide is more effectively transferred to bottom sediment and has longer turnover time than ¹³⁷Cs under Black Sea conditions.