利用餐饮业废油脂制造生物柴油

世界的石油产量将会逐渐减少,石化柴油燃烧后所排放的废气是造成的城市空气污染的主要原因,生物柴油是石化柴油很好的替代能源,文章介绍了国外废油脂处理利用和甸餐饮业废油脂的概况,提出了利用餐饮业废油脂制造生物柴油的方法和工艺流程,并讨论了利用餐饮业废油脂制造生物柴油的几个问题。     

利用污水资源生产微藻生物柴油的关键技术及潜力分析

21世纪人类面临着能源与水资源的双重危机与挑战。微藻制备生物柴油和微藻深度脱氮除磷分别是开发新能源和污水深度处理方面的热点研究,但二者的单一系统均存在一定的局限性。基于微藻培养的污水深度处理与生物柴油生产耦合系统可以克服上述单一系统的局限性,在深度处理污水的同时,以污水为资源制备微藻生物柴油。藻种筛选是耦合系统的前提与重点,其筛选原则为在二级出水条件下生长快、氮磷去除效率高和单位藻细胞油脂含量高。合适的藻细胞分离收获及油脂提取技术能够降低能耗;而油渣厌氧发酵可充分回收其中的能量,同时减少油渣对环境造成的不利影响。根据耦合系统的工艺特点,每年全国利用该耦合工艺以生活污水为原料生产微藻生物柴油的潜力约397万t。     

生物炭对土壤氮循环及其功能微生物的影响研究进展

生物炭是生物质材料在部分或完全无氧条件下,经热裂解形成的高度芳香化的难溶固体。施用生物炭可改变土壤理化性质,强烈影响土壤微生物的栖息环境,影响土壤固氮微生物、硝化微生物和反硝化微生物的群落结构及活性,进而影响土壤氮循环的主要过程(固氮、硝化、反硝化等)。该研究综述了施用生物炭对土壤氮循环主要过程及微生物功能基因的影响,结果表明,施用生物炭改善了土壤的透气性,提高了土壤pH值,增加了土壤碳和养分的有效性,可使土壤固氮量提高15%～227%,土壤硝化速率提高28%～200%,但土壤氨挥发累积量减少20%～73%,土壤N₂O排放累积量减少11%～78%。此外,生物炭的施用提高了nifH、amoA的基因丰度,进而促进土壤的固氮作用和硝化作用。生物炭的施用还提高了土壤nosZ等基因的丰度以及N₂O还原酶的活性,有利于土壤反硝化作用(N₂O最终转化为N₂),抑制N₂O的排放,且这种效应随着生物炭施用量的增加而增强。此外,生物炭对土壤氮循环及其功能微生物的影响取决于生物炭原料和试验条件,不同...     

施用生物炭对土壤微生物的影响

作为生物质材料的热解产物,生物炭被认为是很有前景的环境污染治理与生态修复材料.多方面的研究说明,生物炭的多孔、大比表面积、丰富的官能团等性能,使其具有"锁定"碳,固定土壤污染物,改善土质等功能,从而从土壤物理化学的角度证实了生物炭在土壤污染治理与改良方面的作用,但至于生物炭对土壤微生物的影响及其长期效应尚处于起步阶段.本文总结分析了近年来国内外生物炭与土壤微生物相关的研究成果,得出生物炭能通过改变土壤资源储备(如可利用C、营养物质、水分等)、非生命成分(如p H、CEC等)等理化性质,加快土壤细菌和真菌的生长与繁殖,影响土壤微生物群落结构和功能.可见,生物炭土地利用的优点不容置疑,为了实现其规模化应用,生物炭的施用剂量、生物炭-微生物-污染物的作用机理等问题亟待深入地研究,生物炭对土壤微生物及养分循环的长期影响还有待于系统地展开.     

混合培养微生物利用甘油补料发酵生产乙醇研究

采用浸麻芽孢杆菌和红曲菌990691用甘油混合发酵生产乙醇.结果表明,分批发酵中高浓度的甘油对乙醇发酵有着较强的抑制作用,分批发酵最佳甘油浓度为0.217 mol L-1.在分批发酵的基础上补料发酵,考察了不同甘油浓度的补料液和不同补料时间对乙醇发酵的影响.最终确定乙醇补料发酵较优的工艺条件为:反应器1 L,装液量700 mL红曲发酵液,甘油初始浓度为0.217 mol L-1,以补料方式每隔60 h分5次补加0.217 mol L-1甘油浓度的红曲发酵液,每次补加100 mL,发酵培养360 h.当乙醇最高浓度达0.221 mol L-1,乙醇总产率0.628 mmol h-1,乙醇/甘油转化率达87%(mol mol-1).与分批发酵相比,补料发酵很大程度解除了高浓度甘油的抑制作用,有效地利用了甘油,提高了乙醇的产量,且乙醇产率较为稳定.     

污水生物与深度处理技术对新型含氮消毒副产物及前体物的控制

典型含氮消毒副产物（N-DBPs, 包括亚硝胺、卤乙腈和三氯硝基甲烷）的控制是污水回用过程中需关注的重点。本研究对采用不同生物处理工艺的污水厂进行生化池进出水中N-DBPs的存在水平分析,并选取其中一个污水厂的二级出水进行不同深度处理（粉末活性炭吸附、臭氧氧化、高铁酸盐氧化、二氧化氯氧化）,研究其对N-DBPs及其前体物的去除。结果表明,生物处理过程会导致亚硝胺的生成。深度处理工艺中,粉末活性炭会催化亚硝胺的生成,臭氧氧化则会直接生成亚硝胺。选择的深度处理工艺对亚硝胺前体物均有去除,其中粉末活性炭和二氧化氯对二甲基亚硝胺和总亚硝胺的控制效果较好。但氧化工艺对卤乙腈（HANs）和三氯硝基甲烷（TCNM）的前体物影响不一,高铁酸盐对两者的前体物均有显著去除,二氧化氯会增加污水在低浓度氯胺处理时HANs的生成,臭氧氧化则会增加TCNM在后氯胺化过程中的生成。研究结果推动了污水深度处理技术的发展并为相关研究提供了理论指导。     

膜生物反应器中溶解性微生物产物浓度对污泥生物除磷能力的影响

为探讨累积在MBR中的SMP浓度变化对生物除磷的影响,制备了不同SMP含量的污泥样品进行生物除磷间歇试验,研究SMP含量对污泥除磷能力的影响.结果表明,SMP含量较高的污泥样品具有较高的好氧吸磷速率,达0.20 mg-P·（g-MLSS）-1·min-1,并在MBR脱氮除磷工艺长期运行过程中,保持较高的好氧吸磷速率.对污泥吸磷和释磷过程中上清液组成变化的研究发现,在好氧条件下,存在水相中SMP向污泥相转移的过程.根据这一过程中Zeta电位绝对值的减小推测,上清液中的胶体可能逐步失稳而向污泥相转移,胶体磷由此进入污泥相;此过程可能伴随着对自由磷酸盐的捕集和卷扫,从而促进了污泥的好氧吸磷.     

生物有机无机复合肥对土壤微生物活性的影响

进行了化肥、有机肥、生物堆肥、有机无机复合肥和生物有机无机复合肥的田间比较试验。结果表明：生物有机无机复合肥显著提高土壤微生物活性。与不施肥处理比较，土壤细菌增加了165．38％，真菌增加了189．47％，放线菌增加了48．72％，总量增加了104．07％，其增加量高于其他处理。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性也都有明显提高，促进了土壤有机质的分解转化和速效养分的释放。     

生物炭固定化微生物技术在去除水中污染物的应用研究进展

许多研究致力于固定化微生物技术在去除水环境中污染物方面的应用.生物炭具有高的比表面积、大的孔隙率、低成本和来源广等优势,生物炭与固定化微生物技术结合在处理水中污染物方面具有很大的应用潜力.因此,了解生物炭固定化微生物对水中污染物去除的作用机制对于其在环境修复和废水利用中的应用至关重要.文章综述了微生物固定化方法、载体的...     

生物滤池处理生活垃圾恶臭

采用植物纤维性材料作为生物滤池滤料,接种人工培养的芽抱杆菌、酵母菌等14种不同的微生物。以NH3、H2S为检测指标,研究生物滤池脱除生活垃圾恶臭的可行性及其工艺,分析气体流量、进气总量和洗气装置对恶臭气体去率的影响。实验表明在维持一定恶臭气体进气浓度,气体流量Q≤48m3/h的情况下,生物滤池对恶臭气体具有较高的去除率;对滤料中微生物的分析表明,酵母菌、乳酸菌是生活垃圾脱臭的主要功能菌。     

重金属污染土壤的微生物响应

土壤微生物在受到重金属污染胁迫后，往往能够在区系组成、生理生化、遗传等方面对重金属作出响应。微生物对土壤重金属污染的上述响应可用来评价土壤的重金属污染状况，并为土壤污染的生物修复提供理论指导。文章对近年来有关重金属胁迫下土壤微生物响应的研究成果作系统综述。     

堆肥制作中微生物侵染秸秆的环境扫描电镜(ESEM)观察

为了探索堆肥制作中木质纤维素类物质的生物降解过程,在堆肥进程中取不同分解阶段的秸秆样品,利用环境扫描电镜(ESEM)观察微生物的分布情况,并从机械作用的角度探讨了微生物在秸秆分解过程中的作用。结果表明,堆肥制作前新鲜秸秆表面未发现微生物分布,堆肥制作前期微生物开始附着在秸秆表面,随着堆肥进程,秸秆表面微生物密度有所增加,秸秆分解时产生的裂缝中发现也有微生物分布。堆肥制作中,参与秸秆分解的微生物以群落形式分布,从个体形态来看,这些微生物主要由球菌和丝状菌组成,但不同形态微生物个体大小差异较大。分析认为大型丝状菌通过秸秆分解产生的裂缝侵入秸秆内部时所产生的机械作用可促进秸秆的崩解。     

转Bt基因抗虫棉对土壤微生物群落生物多样性的影响

设置非转基因抗虫棉棉田以及分别种植7和10 a转Bt基因抗虫棉的棉田3个处理,于2007--2008年棉花苗期、蕾期、花铃期和吐絮期采样测定了土壤中5个微生物种类的数量,以监测长期种植转Bt基因抗虫棉对土壤微生物群落生物多样性的影响.结果表明,3种类型棉田土壤细菌、真菌、固氮菌、反硝化细菌、亚硝化细菌数量以及微生物多样性指数在整个棉花生长期内变化趋势基本一致,其中,在棉花蕾期各种微生物数量达到高峰.与种植非转基因抗虫棉相比,不同种植年限转Bt基因抗虫棉对土壤细菌、真菌、固氮菌、反硝化细菌、亚硝化细菌数量和微生物多样性指数都无显著影响,但随着采样时间的不同,3种类型棉田土壤各类微生物数量和多样性指数都呈明显季节变化.     

武汉市“三废”排放的库兹涅茨特征及原因探析

通过分析武汉市1985-2001年近16年的“三废”排放量变化情况，发现武汉市“三废”的排放总量在波动中呈现上升趋势，但各类排放的时间规律相差明显。建立模型，将其人均GDP与“三废”排放的标准化值进行拟合，其计算结果显示：武汉市“三废”排放与人均GDP之间存在比较明显的三次曲线特征，在1985-1994年曲线呈持续下降趋势，而1995-2001年曲线初步显现出标准的环境库兹涅茨曲线。理论计算表明：武汉市“三废”排放的环境库兹涅茨曲线的转折点为人均GDP为12338．46元左右。通过环境经济学分析发现武汉市的经济发展、产业结构变动、能源结构变动和环境政策等4项因素是武汉市出现非标准环境库兹涅茨曲线的主要原因。     

木质纤维素生产燃料乙醇的关键技术研究现状

木质纤维素是自然界广泛存在且廉价的可再生资源.其主要成分纤维索、半纤维素是潜在的燃料乙醇生产原料.虽然由木质纤维素生产燃料乙醇的技术路线已具可行性,但存在着具体工艺环节复杂、生产能耗高等局限,严重阻碍了其规模化生产.目前纤维素燃料乙醇生产主要围绕预处理、酶解、发酵三大关键步骤进行技术攻关,其中预处理的能耗和效率、发酵过程的五碳糖利用等问题成为该工艺的重要制约因素.本文在综述国内外纤维素乙醇生产关键步骤的基础上,着重分析了各种物理、化学和生物预处理的优缺点以及新兴的预处理思路,归纳了各类纤维素乙醇生产菌的特点,包括耐高温和五碳糖的利用,并介绍了当前主要的发酵方式和优化措施,以期为木质纤维素生产乙醇提供新的研究思路.表5参86     

我国红壤资源农业利用研究进展

将我国红壤资源的农业利用研究划分为考察、垦殖与培肥阶段（５０ 年代初～７０ 年代初） 、改良整治与综合利用阶段（７０ 年代中～８０ 年代中） 及可持续利用研究阶段（８０ 年代末以来）３ 个时期,简要介绍了各个时期对红壤资源进行的主要研究工作及所采取的整治与利用措施,总结了目前存在的４ 大主要问题并提出了４ 条相应的改进对策。     

微生物燃料电池构造研究进展

微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)的研究在近几年获得了快速发展.产电微生物在厌氧条件下氧化底物释放电子和质子,电子通过导线传递给阴极,从而在外电路中形成电流,而质子通过质子交换膜进入阴极与电子和氧气结合生成水.微生物燃料电池的研究与应用开发涉及到从微生物、电化学到材料学和环境工程等科学领域的交叉,特别是废水处理能与微生物产电相结合的研究成果,使污水、污泥、垃圾等环境污染物的治理有可能成为生物质能源的生产过程,展示了微生物燃料电池的广泛应用前景.本文着重综述微生物燃料电池在构造上的进展,并介绍了其在水处理中的应用前景.图8参56     

高氯酸盐环境行为与生态毒理研究进展

高氯酸盐是一种无机污染物质,其特点是扩散速度快、稳定性高、难降解,较低浓度的高氯酸盐可干扰甲状腺的正常功能,从而影响人体正常的新陈代谢,阻碍人体正常的生长和发育,其环境污染问题已引起了人们高度关注,成为近年环境科学和医学的研究热点.文章在介绍高氯酸盐的理化性质和用途的基础上,综述了各地水体环境、饮用水以及牛奶、蔬菜等食品中高氯酸盐的污染现状,发现很多国家境内都存在不同程度的高氯酸盐污染,高氯酸盐在中国环境中也是普遍存在的,在污水淤泥、水稻、瓶装饮用水和牛奶中均能检测到;初步探讨了高氯酸盐在土壤和水体中的环境行为,认为环境中高氯酸根离子的降解主要是生化降解,微生物在其降解过程中起主要作用;综述了高氯酸盐对植物、动物、微生物和人体的急慢性毒性效应,指出自然环境中的高氯酸盐浓度很有可能具有慢性毒性;最后就高氯酸盐在生态环境中的检测方法和生物降解等研究前沿进行了展望,为今后高氯酸盐的使用、污染预防及治理提供参考.     

桑园土壤微生物群落功能多样性对PAHs污染的响应

为了探明桑园土壤微生物群落功能多样性与多环芳烃(PAHs)污染的关系,采用Biolog检测法研究某路域桑园土壤微生物功能多样性对PAHs污染的响应。结果表明,不同区域PAHs污染程度由大到小依次为区域2(位于区域1和3之间)、3(离公路最远)和1(离公路最近);Biolog分析发现不同区域土壤微生物对碳源利用的平均颜色变化率(AWCD)由大到小依次为区域2、3和1;区域2的Shannon指数和Gini指数均显著高于区域1和3,而区域1的Shannon均匀度显著低于区域2和3,区域2土壤微生物活性最强且群落结构最丰富,其后依次为区域3和1。主成分分析结果显示,3个区域微生物群落的生理功能差异明显,主要表现在对糖类和氨基酸类物质的代谢上。冗余分析表明,区域2土壤微生物与PAHs含量关系最密切,说明较高的PAHs含量更能激发桑园土壤微生物的生理活性,微生物群落代谢功能因PAHs污染而有所提高。