沉淀法分离青霉素菌渣中蛋白质工艺的优化

为高效回收抗生素菌渣中的蛋白质,采用不同沉淀法分离青霉素菌渣中的蛋白质。首先,考察不同沉淀法对蛋白质的沉淀效果,选出最优蛋白质沉淀方法;然后,开展单因素实验并基于响应曲面法选择分离青霉素菌渣中蛋白质的最优工艺参数;最后,利用最优工艺条件对青霉素菌渣进行蛋白质分离实验验证。结果表明,三氯乙酸(TCA)沉淀法沉淀效果最好,其分离青霉素菌渣中蛋白质的最优工艺条件为：TCA的质量分数为20%、水解液pH为3.0、沉淀时间为10 h和离心转速为10 000 r·min⁻¹;此条件下的预测蛋白质沉淀率为89.5%,实际蛋白质沉淀率为89%。该研究结果可为菌渣蛋白质高效回收提供参考。     

不同水热炭化条件处理青霉素菌渣制备生物炭

为了考察不同水热炭化条件处理青霉素菌渣制备的生物炭特征,采用菌渣中分别添加氯化钠、柠檬酸和硝酸铁为添加剂和分别设置不同温度的方法,分析不同温度、不同添加剂对水热炭化产物特征的影响。结果表明, 在210 ℃时,各种样品的干重产率较高。对于水热产物结构,RNa温度最佳为210 ℃;RAc和RFe最佳温度为180 ℃。在180 ℃时,RH产物孔径平均当量直径最大为3.61 μm;RNa、RAc、RFe变化不大,分别为3.08、3和3.16 μm,变化幅度小于0.2 μm;在210 ℃时,对照产物孔径平均当量直径大于180 ℃时产物为3.94 μm;而RNa为2.99 μm,RAc、RFe孔径依次减小,为别为2.33 μm和1.84 μm。添加剂对产物孔径平均当量直径有影响,而添加剂种类影响不大;温度变化对RNa产物孔径平均当量直径影响不大,对RFe产物影响最明显。     

土壤石油污染对植物种子萌发和幼苗生长的响应

研究了不同质量分数石油污染土壤对4种植物种子萌发和幼苗生长的影响,并对幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量对污染胁迫的响应进行了研究,以期筛选适合石油污染土壤的潜在修复植物。设置了4组不同质量分数的石油污染土壤处理,对玉米(Zea mays L.)、高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)和翅碱蓬(Suaeda hetroptera Kitag)4种供试植物进行了温室盆栽试验观测。结果表明,试验土属滨海盐渍土,在盐碱化和石油污染的双重胁迫下,不同的植物种子对石油污染表现出不同的耐受性;受试植物在10%(质量分数)石油污染处理下的发芽率均达80%以上,且石油的暴露水平越高,高粱、披碱草和翅碱蓬的种子发芽率越大;玉米和高粱的株高和根长均与土壤中石油浓度呈极显著正相关,而披碱草的根长则与之呈显著负相关;玉米的根冠比与土壤中石油浓度呈显著负相关,高粱和披碱草则与之相关性不明显;在石油污染土壤中生长的玉米和高粱,其叶片中MDA含量与空白对照组存在极显著差异,且随着污染土壤石油质量分数的升高呈现单峰响应特征;披碱草2个生长期(45、60d)叶片内的MDA含量均随土壤中石油浓度的升高而增加,土壤石油污染会对其造成毒害作用。总的来看,相比其他2种植物,高粱和披碱草具有较大的种子发芽率和石油污染耐受性,表明它们具有修复石油污染土壤的应用潜力。     

厌氧发酵方式对乳渣废水产酸性能的影响

为了研究厌氧发酵方式对乳渣废水发酵产酸效果的影响,分别对乳渣废水采用自然型发酵、填料型发酵及中性型发酵（pH=7.0±0.2）,并进行连续2个周期的厌氧反应。分析乳渣废水中可溶性化学需氧量（SCOD）、蛋白质、多糖、挥发性短链脂肪酸（SCFAs）、水解酶（蛋白酶、α-葡萄苷酶）和辅酶420、NH4+-N及PO43--P指标的变化。研究发现,中性产酸系统中水解酶活性较高,蛋白质和多糖等物质水解性能较好,使乳渣废水产酸性能最佳,最大SCFAs积累量为12 328.37 mg-COD·L-1。自然发酵产酸系统中水解酶活性最低,系统中残留大量的蛋白质和多糖等物质,最低SCFAs积累量为4 322.61 mg COD·L-1。同时发现,3个发酵系统中挥发性短链脂肪酸酸成分具有显著差别,其中自然型发酵系统乙酸积累率最大,可达69.70%,中性发酵系统丙酸积累率最大可达49.27%,填料型发酵系统正丁酸积累率最大可达38.85%。     

香菇菌渣对土壤微生态的影响

为研究香菇菌渣添加对土壤质量改善的效果和机制,在土壤中添加质量分数为0(对照)、1.5％、3.0％、4.5％的香菇菌渣进行培养处理,并定期检测土壤中各类微生物的数量与某些酶活性.结果表明:添加香菇菌渣对土壤微生物数量和酶活性都有不同程度的提高作用,其中真菌数量、放线菌数量、几丁质酶活性和脱氢酶活性均随添加量的增加而增大,说明香菇菌渣能够增加土壤中微生物群落的规模,从根本上有利于土壤质量的改善,同时还增强了土壤潜在的抑病能力;4.5％处理的平均真菌数量、放线菌数量、几丁质酶活性、脱氢酶活性分别为对照的1 399.00％、2 773.33％、1 309.36％、2 512.29％.     

水葫芦压榨液厌氧发酵及其发酵液对青菜种子发芽和生长的影响

研究了水葫芦压榨液厌氧发酵过程物质的变化,分析了水葫芦压榨液的发酵液(简称发酵液)对青菜种子发芽及后续生长的影响.结果表明,厌氧发酵能显著降低压榨液中的COD,在厌氧发酵结束时,COD从5 377.0mg/L下降到730.0mg/L,下降86.4%;TN从126.6 mg/L下降到79.7 mg/L,氮素流失37.0%,且主要发生在厌氧发酵初期;TP从31.1 mg/L下降到25.0 mg/L,下降19.6%;发酵液中悬浮物(SS)和可溶性固体(DS)分别下降到719、600 mg/L.分别用蒸馏水、水葫芦压榨液和各阶段的发酵液(发酵时间分别为6、20、27、30 d)进行青菜种子发芽试验(历时10 d),平均发芽率分别达到79%、54%、51%、82%、87%、89%.在10 d的青菜苗生长时间内,平均苗高与发酵时间呈显著正相关,说明发酵液具有作为植物液体肥料使用的潜力.     

微量元素对牛粪低温厌氧发酵的影响

为考察较低温度(<17℃)条件下添加微量金属元素对厌氧发酵产气量的影响,在发酵底物TS(含固率)为10%下采用10 L玻璃瓶作反应器,以牛粪为原料,向厌氧生物反应器中分别添加MnSO4、FeSO4·7H2O、电解锰渣,分析了厌氧消化系统运行过程中的产气量、COD(化学需氧量)和pH的变化。结果表明,锰元素能促进低温下牛粪的厌氧发酵,加速反应启动。当添加6 g MnSO4、100 g电解锰渣时,单位质量VS产气率分别为0.26 mL/g和0.64 mL/g,添加6 g FeSO4·7H2O与空白对照组均未见明显产气。     

沼液中土著菌对斜生栅藻去除污染物效果的影响

研究斜生栅藻对沼液的净化效果,并分析沼液中土著菌对污染物去除效果的影响。在不同的初始藻细胞接种量条件下,根据藻细胞干重、细菌总数及COD、TP和TN浓度的变化趋势,比较斜生栅藻对原沼液和灭菌沼液的净化效果。在藻类培养初期,沼液中土著菌与斜生栅藻之间存在明显的共生关系,当初始藻细胞接种量为0.1 g·L-1时,原沼液中藻细胞干重达到最大值即2.11 g·L-1。在藻类对数生长阶段,沼液中土著菌与斜生栅藻在藻细胞生长量和污染物去除方面表现出明显的协同作用。研究结果表明,斜生栅藻与土著菌组成的共生系统对沼液具有较好的净化作用,且所得的藻类生物量可以作为产能原料。     

藻渣添加对玉米秸秆厌氧发酵特征的影响

厌氧发酵是农业废弃物资源化的有效途径之一.将农业废弃物同其他富含氮元素的有机废物混合发酵能够有效地提高产气效率.以玉米秸秆为例,尝试利用藻渣作为添加剂,提高农业废弃物厌氧发酵的性能.实验主要研究了混合发酵比例对沼气产量、甲烷产量、沼渣沼液特征的影响.当玉米秸秆、藻渣和接种污泥的挥发性固体质量分数为10:2:2时,沼气产率最高可达421.0 mL/g,甲烷产率为218.7 mL/g.沼渣组分分析表明,纤维素和半纤维素降解效率分别为83.7%和68.4%,和对照相比纤维素的降解效率显著提高.结果表明,藻渣的添加能够有效地促进玉米秸秆厌氧发酵产甲烷过程.     

热水解预处理对制药菌渣厌氧消化产甲烷性能的影响

针对我国发酵类制药行业生产过程中产生的菌渣难处理问题,以制药菌渣为研究对象,将制药厂综合污泥为对照,采用热水解(thermal hydrolysis)预处理技术,研究高含固率制药菌渣在170 ℃,800 000 Pa和30 min水解条件下的处理效果,并进行生物化学产甲烷潜能实验,考察热水解预处理对制药菌渣厌氧消化效率的提高程度。结果表明,VB12菌渣、青霉素菌渣、综合污泥在预处理后,SCOD分别增加了80.00%、-28.57%、275%,TN分别增加了76.98%、-76.53%、93.68%,TP分别增加了101.10%、-81.97%、167.86%。VB12菌渣、青霉素菌渣、综合污泥在厌氧消化后,VS去除率为82.52%、63.76%、61.07%。累计产甲烷量分别提高了258.23%、740.63%、190.75%,可见热水解预处理提高产甲烷性能效果显著。与现有填埋、焚烧处理技术相比,厌氧消化能实现菌渣的资源化处置。为热水解与厌氧消化组合工艺处理制药菌渣在我国制药行业的工程应用提供参考。     

体系含固率对土霉素菌渣厌氧消化的影响

针对抗生素菌渣危害性大、处理处置困难等的问题,采用厌氧消化技术可在降低污染物的同时产生清洁能源,是实现抗生素菌渣减量化、资源化和无害化处理的重要途径。含固率(TS)是厌氧消化的重要影响因素之一,通过改变体系的含固率,研究其对土霉素菌渣厌氧消化系统的影响。结果表明,系统内氨氮、挥发性脂肪酸(VFAs)均随TS的增加而增加,当氨氮浓度大于2 000 mg·L⁻¹、VFAs大于4 000 mg·L⁻¹时,会对系统产生明显的抑制作用。系统稳定性能、产气效率以及有机物去除效率均随TS的增加而降低。TS为4%的反应组在各方面均优于其他组,且其中残留的土霉素去除效率最高,可基本实现菌渣的无害化处理。对体系内优势微生物群落进行分析发现,产甲烷菌的优势菌群以Methanosarcinaceae和Methanosaetaceae为主,可知,土霉素菌渣的厌氧发酵以乙酸型发酵为主。本研究结果可为厌氧消化技术在抗生素菌渣处理处置中的应用提供理论参考。     

初始pH值对提油后藻渣发酵制氢的影响

提油后藻渣的利用和处理对于微藻生物柴油产业的发展具有重要意义.采用批次实验研究了初始pH值(pH值范围为5～9)对提油后藻渣发酵产氢的影响.研究结果表明,提高初始pH值引起累积产氢量和氢气产量逐渐下降.初始pH值从5增加到6.5引起氢气产生速率逐渐增加,而初始pH值从6.5增加到9时,氢气产生速率则逐渐下降.在pH 5...     

复合菌剂对土霉素菌渣好氧堆肥腐熟及微生物群落结构影响

针对抗生素菌渣中抗生素残留难处理的问题,采用好氧堆肥法将其制成有机肥料,以实现其无害化处理及资源化利用。通过将复合菌剂添加到好氧堆肥体系中,研究其对堆体理化性质、肥效、毒性和微生物群落的影响。结果表明,添加复合菌剂最高温度可达70.55 ℃,比对照组高温期延长了5 d,减少了氮源流失,有机质降解率提高了5.56%,土霉素降解率高达98.86%,使堆肥产品达到安全水平。此外,复合菌剂提高了堆肥中放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度,与堆体升温正相关的嗜热菌属(Thermophilic bacteria genera)丰度显著增加(P<0.01),而致病细菌相对丰度下降。细菌群落相关性分析结果表明,接种菌剂既增加了微生物活性,降低了细菌群落的复杂度,又为优化建立新的和更加健康的堆肥细菌群落奠定了基础。本研究可为抗生素降解菌渣在堆肥中的应用提供参考。     

抗砷菌对蜈蚣草生长及其砷吸收能力的影响

从湖南某砷污染地区挖取蜈蚣草,在蜈蚣草根系与根系新鲜土中筛选出11组抗砷菌单菌落(依次编号为A、B、C、D…K),并将其接种到蜈蚣草盆栽试验中,研究抗砷菌对蜈蚣草生长以及对砷吸收能力的影响。结果表明,抗砷菌在一定程度上能够刺激蜈蚣草的生长,尤其是根内筛选抗砷菌明显提高了蜈蚣草的生物量。其中,E、G抗砷菌可以增强蜈蚣草对砷的吸收能力,促进砷由蜈蚣草地下部分向地上部分转移。测定接种E、G抗砷菌的蜈蚣草各部位抗逆性指标的含量,得出E、G抗砷菌能减轻蜈蚣草根系质膜的损伤,提高蜈蚣草根系抗砷胁迫的能力。对E抗砷菌进行鉴定,该菌属于半知菌纲,丛梗胞目,丝核菌属(Rhizoctoniasp.),为内生菌根菌,该菌可产生类似赤霉素的活性物质,从而促进植物生长。     

不适宜生长条件对混菌降解苯胺的影响

分别从台州和衢州某化工厂的好氧池中分离筛选得到2株苯胺降解菌TZ1和JH1,经16S rDNA测序鉴定为Comamonas sp.TZ1和Pseudomonas sp.JH1,均具有较强的苯胺降解能力,培养24 h后,可使初始浓度为800 mg/L的苯胺去除率达到96.4%~98.4%。在此基础上,按体积比1∶1将2株菌液进行混合构建了混合菌体系,进而对比考察了苯胺初始浓度、pH、盐度和重金属等环境因子对单一菌和混合菌生长量及降解苯胺效果的影响,重点探讨混合菌对不适宜生长环境的适应性及其对苯胺的降解特性。通过单一菌和混合菌对比实验发现,在适宜苯胺初始浓度、pH和盐度条件下,混合菌的生长量略高于单一菌;在不适宜生长的高浓度苯胺、pH和盐度条件下,混合菌也表现出了更强的适应性和苯胺矿化能力。Zn2+和Cr6+耐受实验则表明,对于Cr6+,混合菌表现出了更强的耐受能力,而对于Zn2+并没有表现出更强的耐受能力。     

菌源对多环芳烃降解菌的筛选及降解性能的影响

高效降解菌的筛选对利用生物修复技术有效去除环境中的多环芳烃具有重要意义。分别以石油污染土壤和焦化废水活性污泥为菌源,分离出芘降解菌和混合PAHs(菲、荧蒽和芘)降解菌共14株并对其降解性能进行对比研究。结果表明,筛选得到的菌株分别属于9个菌属,其中2种菌源共有的菌属为Mycobacterium sp.、Ralstonia sp.和Shinella sp.。芘和PAHs的高效降解菌(CP16和CM32)均属于分支杆菌属(Mycobacterium),来源于焦化废水活性污泥;菌株CP16对芘(50mg/L)的7 d降解率为74.99%,CM32对PAHs(菲50 mg/L、荧蒽和芘各10 mg/L)的7 d降解率为100%。因此,以焦化废水活性污泥为菌源更有利于获得高效的多环芳烃降解菌。     

热解条件对茶叶渣生物炭特性及镉污染土壤钝化效果的影响

以泡饮过的废弃茶叶为实验原料,通过不同热解温度（300、400、500和600℃）和热解时间（1 h和2 h）制备生物炭,探讨不同热解条件对茶叶渣生物炭（TSBC）的特性及其对镉（Cd）污染土壤钝化效果的影响。结果表明：热解温度的升高可明显增加TSBC的pH和比表面积,降低生物炭的产率、电导率和表面官能团的数量,使TSBC具有弱碱性、较大比表面积和较强的稳定性,对改良酸性土壤和吸附重金属存在一定潜力;而热解时间对其特性没有明显差异,与对照组相比,添加TSBC明显增加了Cd污染土壤的pH、有机碳（SOC）和可溶性有机碳（DOC）含量,但随着制备温度的升高,Cd污染土壤中SOC和DOC增加幅度逐渐降低。添加TSBC显著降低Cd污染土壤中可交换态镉的比例,当热解温度为500~600℃时降幅最显著,其下降比例与对照相比最高可达25.56%;残渣态镉比对照增加了0.88~1.18倍。因此,TSBC对镉污染土壤有较好的钝化效果,这为重金属污染土壤的修复和生活废弃物的资源化利用提供了理论依据。     

HRT和SRT对AO工艺去除四环素及耐药菌的影响

研究了不同水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)条件下四环素(TC)和四环素耐药菌(tetracycline resistant bacteria,TRB)在AO工艺各池中的变化情况,并在最优工况下,用宏基因组16s DNA技术测定了各池微生物群落特征。结果表明,HRT的延长对TC的去除率影响不大,在90%左右。SRT从5 d延长到20 d时,TC的去除率从81.8%升高到90.9%。适当的延长HRT和SRT有利于减少TRB的数量。AO各池的四环素耐药菌优势菌属于Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)。     

微纳米曝气对水库沉积物细菌及磷功能菌群落的影响

为探究微纳米曝气对水库沉积物细菌及磷功能菌群落的影响,以三明市东牙溪水库为研究对象,通过Illumina高通量测序,分析了曝气前后沉积物细菌、聚磷菌与有机解磷菌的群落组成、结构及其与环境因子的相关性。结果表明,微纳米曝气对底部产生充氧作用,进而对沉积物微生物的群落造成一定影响,微纳米曝气后,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度上升了24.7%,厚壁菌门(Firmicutes)上升了8.3%,而绿弯菌门(Chloroflexi)下降了5.9%,酸杆菌门(Acidobacteria)下降了7.0%。曝气前,沉积物中聚磷菌的优势菌属包括Syntrophus(26.79%)、Anaeromyxobacter(14.6%)、Nitrospira(12.6%)和Anaerolinea(11.3%);而曝气后,聚磷菌优势菌属则为Pseudomonas(65.1%)和Clostridium(22.9%)。有机解磷菌的优势菌属在微纳米曝气前后同样发生了改变：在曝气前,优势菌属为Azospira、Mesorhizobium、Pseudomonas、Chelatococcus、Variovorax,分别占8.6%、5.4%、5.3%、5.2%、和5.2%;在曝气后,优势菌属则为Azospira、Variovorax、Chelatococcus、Pseudomonas、Acidovorax,分别占11.3%、6.5%、6.1%、5.9%和5.8%。冗余分析结果表明,不管是聚磷菌还是有机解磷菌,其群落组成与沉积物表层的溶解氧(DO)均显著相关(P<0.05)。微纳米曝气工程的实施,对水库沉积物微生物的群落组成、结构有一定影响。