铁元素对硫酸盐还原过程的影响及微生物群落响应

采用常规化学分析和微生物群落变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测技术,探讨投加不同价态铁元素对硫酸盐还原过程的影响以及相应的微生物群落动态响应.结果表明,反应器启动后5d内硫酸盐去除率达到80%,在此过程中群落条带逐渐减少,但与已分离的硫酸盐还原菌(SRB)菌株一致的条带并没出现;Fe³⁺的投加极显著地改变了原有的高效群落结构,硫酸盐去除率降至20%,氧化还原电位(ORP)有所上升;而Fe²⁺和Fe0的投加未改变已经形成的顶极群落结构模式,也未显著降低硫酸盐去除率,仅硫化物的浓度变化对Fe²⁺的投加有短暂的响应.     

污泥电子传递体系(ETS)活性测定中萃取剂的选择

比较了丙酮、乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、乙酸乙酯、甲苯和三氯甲烷等7种萃取剂检测活性污泥电子传递体系(ETS)活性的特性.结果表明,这7种萃取剂制作标准曲线的性能相近;在实际污泥样品检测中,37℃下丙酮的萃取时间仅需10min,待测样品量相同时,其萃取速度约是其它萃取剂的4～22倍,37℃下丙酮萃取污泥样品中三苯基甲脂(TF)的能力大于其它萃取剂在37℃或90℃下的萃取能力,同时以丙酮作萃取剂测定的污泥电子传递体系活性也最大,说明丙酮是污泥电子传递体系活性测定中萃取剂的最佳选择.     

高浓度甲醇废水厌氧处理中颗粒污泥和产甲烷细菌的耐酸性

采用两段UASB处理工艺和间歇培养试验,对高浓度甲醇废水厌氧处理的运行特性进行了研究,并较深入地研究了颗粒污泥和产甲烷菌的耐酸特性及代谢活性.试验结果表明,两段UASB反应器的pH值较低,分别为4.9～5.8和5.5～6 2,显然,这不是一般产甲烷细菌适宜的pH范围.系统中的产甲烷菌即巴氏产甲烷八叠球菌,具有一定耐酸性,在pH为5.0时仍然能够降解甲醇,如果进一步培养,其耐酸性将有所提高.系统中的颗粒污泥能够保护其内部的产甲烷菌,较少地受酸性环境的影响,并在pH为4.5时仍能降解甲醇.颗粒污泥的这种性能与其结构、细菌种类和颗粒体内细菌分布情况有很大关系.     

糖蜜、淀粉与乳品废水厌氧发酵法生物制氢

采用连续流厌氧发酵法研究了糖蜜废水、淀粉废水与牛奶废水生物制氢,讨论了有机物中3大类物质的厌氧发酵产氢的可行性,并对几种底物的产氢稳定性进行了探讨.结果表明,糖蜜废水与淀粉废水都是较好的厌氧发酵法生物产氢底物,在3大类有机物中碳水化合物是目前技术条件下最具有可能性的原材料.在碳水化合物中,溶解性好的糖比溶解性差的淀粉在目前的技术条件下具有生物产氢可行性,而淀粉比溶解性糖更具有产氢前景.不同底物厌氧生物制氢的生态位范围有所不同,对于溶解性好的糖,稳定运行的工程控制参数为pH 4.5±0.3,而溶解性较差的淀粉废水为pH 4.0±0.2;厌氧发酵产氢的ORP值也随底物的不同而不同,但总体必须低于-220mV,在-300mV左右时较好.牛奶废水不适用于作为CSTR反应器中发酵法生物制氢底物.     

自养反硝化脱氮耦合沼气同步脱硫效能研究

污水深度脱氮问题日益突出,在实现污水深度脱氮的过程中尽可能降低运行成本更是符合目前我国的发展目标,因此,开发经济绿色的污水脱氮技术对可持续发展具有重大意义.本试验提出自养反硝化脱氮耦合沼气同步脱硫工艺,具有成本低,资源利用率高等优势.以沼气中的硫化氢作为电子供体,实现了污水中同步脱氮及沼气脱硫净化的耦合,并探究了上升流速、硫氮比对该工艺运行效能的影响.实验结果显示,以硫化氢代替硫化物作为电子供体参与反硝化,对工艺脱氮效能无明显影响,在低硝酸盐负荷条件下运行时,污水脱氮效能不受气体上升流速及硫氮比的影响,均能达到100%.而本工艺的脱硫效能受上升流速影响较小,受硫氮比影响较大.在不同上升流速下,硫化氢去除率均为100%.在硫氮比为5∶8时,硫化氢100%转化为硫酸盐;硫氮比为5∶5时,硫化氢去除率为99.1%,单质硫产率约为30%;硫氮比为5∶2,回流比为1∶1时,硫化氢去除率最高可达91%,单质硫产率为77%.本试验可为后续自养反硝脱氮同步沼气脱硫工艺参数优化及应用的拓展提供理论依据和参考.     

荧光原位杂交在环境微生物学中的应用及进展

荧光原位杂交技术广泛用于分析复杂环境的微生物群落构成,可以在自然生境中监测和鉴定微生物,并能对未被培养的微生物进行检测.rRNA为靶序列寡核苷酸或PNA探针的荧光原位杂交能提供微生物的形态学、数量、空间分布等信息,现已成为环境科学研究领域中的热点技术.对荧光原位杂交技术的发展和在环境微生物学中的应用进行了综述,探讨了该技术的应用和发展前景.      

产酸相稳定发酵类型微生物生态学研究

通过产酸发酵反应器的动态试验 ,考察生态因子 (pH、ORP)等制约的不同发酵类型顶极群落的结构、优势种群的组成和生态演替的规律 ,阐明不同发酵类型代谢及其顶极群落的典型特征 ,揭示产酸发酵过程中顶极群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制 ,并以 pH值、ORP来表征生态演替过程中优势种群的生态位图     

不同产酸发酵菌群产氢能力的对比与分析

重点对乙醇型发酵菌群和丙酸型发酵菌群的产气及产氢能力进行了对比研究,并对发酵菌群由丙酸型演替为乙醇型过程中的产氢速率变化进行了分析.在有机负荷相同的条件下,乙醇型发酵菌群表现出较高的产氢速率和比产氢速率,最大产氢速率为14.99L/d,最大比产氢速率为3586.45mmol/(kg·d).而丙酸型发酵菌群产氢速率和比产氢速率都较低,分别为3.62L/d,196.46mmol/(kg·d)生物制氢反应器在运行中维持乙醇型发酵更有利于获得较高的氢气产量,应尽量避免丙酸型发酵的发生.     

不同晶型锰氧化物去除水中亚甲基蓝染料的研究

利用溶液法和固态合成法制备α、β、γ和δ晶型粉末二氧化锰,借助等电点测定技术、颗粒计数仪、傅立叶-红外光谱、X射线衍射光谱和原子力显微镜对其性质进行了表征;并通过静态吸附平衡实验考察了上述物质对水溶液中阳离子染料亚甲基蓝的去除效能.结果表明,δ二氧化锰去除染料的能力相对最强,试验条件下染料去除率达99.0%,脱色能力受pH变化的影响也最小;其脱色机理可能是染料中的N原子与二氧化锰表面羟基形成的氢键作用,以及静电吸引的叠加,其中氢键去除占主导地位.其它晶型的二氧化锰只在强酸性时存在表面羟基;故只在强酸性时有良好的脱色能力.pH值是影响去除染料能力的关键因素,脱色能力随pH值的变化规律因晶型而异,体系温度和颗粒分布也对去除能力有一定影响.     

碳源对生物阴极降解对硝基苯酚效能及生物阴极群落结构分析

研究不同碳源类型对双室生物电化学反应器（biocathode bioelectrochemical system,BES）生物阴极（biocathode）降解对硝基苯酚（p-nitrophenol,PNP）效能的影响.以碳酸氢钠和葡萄糖作为碳源,研究不同碳源类型下BES反应器效能和生物阴极的微生物群落结构.BES反应器效能和PNP去除率受到碳源类型的影响,以葡萄糖作为碳源时PNP去除率比碳酸氢钠为碳源的去除率在12 h和24 h分别提高了约3倍和1倍.R_NaHCO3和R_Glucose的PNP去除速率常数随碳源转换分别从（0.022±0.002）h^-1和（0.059±0.009）h^-1减小到（0.018±0.001）h^-1和（0.042±0.002）h^-1,PNP去除率分别下降了36%和6.9%.R_NaHCO3和R_Glucose的PNP降解速率常数在外加电压由0.5 V转换为0 V时分别下降到（0.004±0.00061）h^-1和（0.007±0.0006）h^-1,再次转换为0.5 V时PNP降解速率常数升高到（0.022±0.002）h^-1和（0.062±0.004）h^-1.454-焦磷酸测序结果表明碳源类型导致阴极微生物群落结构的显著差异.以碳酸氢钠为碳源的生物阴极富集Proteobacteria,而以葡萄糖为碳源的生物阴极Firmicutes和Bacteroidetes成为优势菌门.