双室微生物燃料电池利用乙酸钠和淀粉产电研究

研究了厌氧活性污泥接种的双室微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs) 分别供给以乙酸钠和淀粉为底物的人工配水的产电情况和有机物去除效果. 结果表明,MFCs中能量的输出与底物的种类有关,使用乙酸钠和淀粉达到的最大输出电压分别为0.43和0.39 V,最大功率密度分别为36.03和 6.32 mW/m2,简单底物的输出电压和功率密度高于复杂底物. MFCs在产电同时还可有效去除水中的有机物,288 h时以乙酸钠和淀粉为底物的MFCs中TOC的去除率分别为91.15%和83.20%,NH₃-N的去除率分别为90.31%和86.20%. 扫描电镜发现,2种底物下MFCs阳极表面的微生物形态差异显著,以乙酸钠为底物的MFCs阳极表面生物相主要为杆菌和弧菌;以淀粉为底物的阳极表面主要是球菌,表明不同底物条件下MFCs中所形成的微生物优势种群也不同.      

铅污染对垃圾堆肥中微生物群落演替规律的影响

以醌指纹法为主要监测手段,结合聚类分析方法,研究了Pb作用下堆肥微生物群落的演替过程.结果表明,Pb对微生物总量和群落多样性均存在抑制,但群落多样性水平在堆肥末期基本恢复.Pb能促进微生物群落均匀性的增长,加速缩小群落中各类微生物之间生物量的差距.醌指纹数据显示,Pb污染垃圾堆肥过程中的优势菌群与未污染参照体系中一致,未出现新的优势菌群.以MK-6和以Q-8为主要醌类的微生物对Pb耐受性较低,而以MK-7(H4)和以Q-7为主要醌类的微生物在Pb的作用下迅速增长,呈现出较强的耐Pb性.聚类分析表明,Pb对微生物群落的影响,在一次发酵初期表现最为明显,但随堆肥过程的推进而呈减缓趋势,这与堆肥过程对重金属毒性存在一定弱化作用有关.     

厨余垃圾高温堆肥中嗜热细菌种群结构分析

基于16SrDNA的PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术和系统发育分析,对厨余垃圾高温堆肥中嗜热细菌种群结构进行研究.堆肥高温阶段(>50℃)持续7d,在此期间从堆体中采样并提取微生物总DNA,使用细菌通用引物GC-341F/907R从总DNA中成功PCR扩增出目标16SrDNA片段,对扩增16SrDNA进行DGGE分析,DGGE条带相似性Cs值分析和切胶测序,使用序列数据进行同源性分析并建立系统发育树.DGGE和相似性Cs值分析结果表明,堆肥高温阶段有着比较丰富的细菌多样性,同时存在明显的优势种群结构变化;切胶测序和系统发育分析结果表明,大部分高温阶段优势种群序列与芽孢杆菌属(Bacillus)和梭菌属(Clostridium)中的嗜热菌群具有较近的亲缘关系.     

非灭菌环境投加染料时间对白腐真菌降解活性染料的影响

应用氮限制液体培养基(C/N=56／8．7)研究了非灭菌环境投加染料时间对白腐真菌Phanerochaete chrysosporium降解活性艳红K-2BP染料的影响．试验结果表明,纯培养2d和3d后,在非灭菌环境投加活性艳红K-2BP染料的体系脱色率与在灭菌环境投加该染料的体系基本相当,其5d脱色率在90％以上;而纯培养ld时在非灭菌环境投加染料体系的脱色率却只有8l％．引起纯培养ld体系脱色率降低的主要原因是活性艳红K-2BP对白腐真菌Phanerochaete chrysosporium的生长有抑制作用和反应体系感染了酵母菌．但是,如果纯培养延长至2d以后,由于白腐真菌菌丝体已在体系内占优势,尽管在非灭菌环境下还有酵母菌侵入,但它不会占优势,从而也就不会影响白腐真菌对染料的降解作用．因此,在氮限制液体培养基中,只要白腐真菌Phanerochaete chrysosporium在反应体系占优势,就可以适当缩短纯培养时间,提前在非灭菌环境投加染料,使白腐真菌Phanerochaete chrysosporium的培养和对活性染料的脱色同步进行．     

催化湿式氧化农药废水及催化剂的研究

通过浸渍法制备了4种氧化物为主活性组分的负载固定型催化剂,用于过氧化氢催化湿式氧化(CWHPO)处理有机农药废水。用实验确定了催化湿式氧化的条件,不同催化剂处理效果的比较表明,四元组合MnO2CuOCeO2CoO催化剂性能较好,当反应在常温常压下,维持pH=7～9,反应时间为40min时,COD的去除率大于80%,色度去除率大于90%。     

中国推进生态文明建设的研究进展

中国正在进入大力推进生态文明建设的新时期。基于文献统计和分析,对生态文明建设的理论基础、实践模式、突破领域、制度保障、实现机制和评价体系等方面的研究进行了述评,并提出未来研究方向和重点,展现了我国生态文明建设的认识演进、实践成效、现实问题和发展趋势。已有研究为把握生态文明的本质规律,树立生态文明价值理念,促进生产生活方式绿色转型,提供了理论基础和有益指导。但是,还存在着研究比较分散、深度不够、创新性工作缺乏、方法单一等问题。新时期大力推进生态文明建设,迫切需要综合多维度研究的成果和方法,加强研究的系统性,重构和创新理论范式和分析框架,开展实践调查和案例分析,并将"五位一体"下生态文明建设的道路选择、制度建设、评价标准等方面的研究推向深入。     

三峡库区乔木林生物量和碳储量的估算

以三峡库区为研究地点,建立库区优势树种立木生物量模型,并测定乔木含碳系数,结合库区第7次和第8次森林资源连续清查数据,估算了整个三峡库区乔木林的生物量和碳储量。研究结果表明:(1)整个库区乔木林生物量和碳储量第7次调查为12 583×104t和6 471×104t,单位面积生物量75.70t/hm2,碳密度38.93t/hm2,第8次调查为14 253×104t和7 396×104t,单位面积生物量77.46t/hm2,碳密度40.20t/hm2。可见,这5a中,三峡库区生物量和碳储量都有所增加。(2)对于不同森林植被类型来说,松类的生物量和碳储量都显著高于其他类型,分别占三峡库区生物量和碳储量的40%和50%。(3)三峡库区森林植被生物量和碳储量随龄级增大先增大后减少,在中龄林时达到最大,比较两次调查的生物量和碳储量,森林植被主要以幼林龄和中龄林占优。(4)两次调查显示三峡库区森林植被生物量和碳储量主要分布在天然林中,对于碳汇起到主要作用,同时,人工林所占的比例有所提高,其碳汇能力也逐步提高。     

鄱阳湖子湖“堑秋湖”渔业资源结构特征分析

"堑秋湖"是广泛存在于鄱阳湖湖区且与鄱阳湖水文节律特征相顺应的一种渔业方式。为了解"堑秋湖"渔获物组成特征及其产量与水位之间的关系,于2011~2013年"堑秋湖"期间对江西鄱阳湖国家级自然保护区的子湖大湖池和沙湖进行了连续3年的渔业调查。2011年,大湖池和沙湖与修河分别相通23d和10d,鄱阳湖属旱涝急转气候;2012年鄱阳湖水势较大,大湖池和沙湖与修河分别相通124d和108d。2013年鄱阳湖再现旱情,大湖池和沙湖均未能与修河连通。2011年渔业调查开展7次,2012年调查9次,2013年调查5次。3a调查累计获得鱼类59种隶属于6目12科43属。3年研究结果表明渔获物以鲤科鱼类为主,在种类上变化不大但优势物种有所改变且渔获物产量呈下降趋势,无度量多维排序结果(MSD)显示鱼类群落在不同年度和子湖间分离明显。经济鱼类的单位捕捞努力量(CPUE)与水位变化的线性回归分析结果表明,2011年经济鱼类产量与当日水位呈正相关性,但2012年和2013年两者的相关性却不明显。     

微生物除臭剂的筛选、复配及其除臭条件的优化

为了获取作为除臭微生物制剂的候选菌株,从垃圾渗滤液中分离筛选了4株具有对NH3和H2S高效降解菌株,分别标记为CC3、CC7、CC13和CC16.通过形态、生理生化和16S r DNA序列分析,分别鉴定为乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis).菌株CC7、CC13和CC16组成的复配组合除臭效率最优,其复配比例为1∶1.5∶0.5,对NH3和H2S的去除率分别为83.56%和70.25%.通过单因素实验,确定微生物除臭剂最佳除臭条件:除臭时间为60 h,菌剂使用量为5%,除臭温度为30℃,初始培养基p H值为6.5.     

有机污染物在HDPE膜-膨润土复合防污帷幕中的一维扩散解析解

HDPE膜-膨润土复合防污帷幕被认为是目前最为安全有效的地下污染源阻隔技术之一.针对帷幕底部嵌入不透水层和帷幕下游地下水较为活跃的工况,推导了有机污染物在HDPE膜-膨润土复合防污帷幕三层结构中的一维扩散解析解.利用本文的解析解分析了HDPE膜-膨润土复合帷幕对亲水性和疏水性两类有机污染物的阻隔效果.分析结果表明:由于亲水性有机物与HDPE膜间的分配系数低,该复合防污帷幕对其阻隔效果显著优于具有高分配系数的疏水性有机物.对于疏水性有机物,可通过增大复合帷幕中膨润土的阻滞因子和帷幕厚度来改善其阻隔效果;膨润土的阻滞因子增大10倍且帷幕厚由0.6m增大为1.0m,改进后复合帷幕对疏水性有机物的阻隔效果可达到原帷幕对低分配系数亲水性有机物的阻隔水平.工程实践中可通过对HDPE膜进行表面处理以降低其分配系数或膨润土改性以增大其阻滞因子等措施来增强该复合帷幕的阻隔效果.