Anaerobic degradation of microcrystalline cellulose: kinetics and micro-scale structure evolution

The degradation kinetics and micro-scale structure change of microcrystalline cellulose during anaerobic biodegradation were investigated. A modified Logistic model was established to properly describe the kinetics, which showed good fitness and wide applicability for cellulose degradation. A maximum degradation rate of 0.14 g L⁻¹ h⁻¹ was achieved after cultivating for 51.5 h. This result was in good agreement with the scanning electron microscope and X-ray diffraction analysis. Channels of 400-500 nm size started to occur on the crystalline surface of cellulose at around the inflexion time. Accordingly, the crystallinity significantly decreased at this point, indicating a degradation of the crystalline structure zones by anaerobic bacteria. This study offers direct morphological evidence and quantitative analysis of the biodegradation process of cellulose, and is beneficial to a better understanding of the cellulose degradation mechanism.     

响应面法优化超临界水氧化处理农药废水

在间歇式超临界水氧化系统中对草甘膦农药废水进行降解实验。选取温度、反应时间、过氧量3个量为因素量,总有机碳(TOC)去除率为响应量进行中心组合设计（CCD）。在实验的基础上,利用响应面分析法（RSM）对实验结果进行分析及参数优化：建立了TOC去除率与各个因素关系的二次多项式数学模型;分析了各个因素单独的及相互作用对TOC去除率的影响;优化结果表明,在温度483℃、反应时间29.2 min、过氧量148.4%的条件下,达到了最佳效果,此时TOC的去除率为100%。     

脂肽类生物表面活性剂液体发酵条件的响应面优化

通过Plackett-Burman和Box-Behnken实验对解淀粉芽孢杆菌XZ-173液体发酵生产表面活性素进行了响应面优化研究。首先使用Plackett-Burman实验对影响表面活性素产量的17个因素进行显著性筛选,结果表明,MnSO4、CuSO4、温度和转速为显著性因素。再运用Box-Behnken实验对这4个显著因素的取值进一步优化,得到各因素优化后的数值分别为4.4 mg/L(MnSO4)、0.18 mg/L(CuSO4)、29℃(温度)和163 r/min(转速)。响应面分析结果表明:该菌株产生表面活性素的最佳培养基为:葡萄糖15 g/L,蛋白胨5 g/L,L-谷氨酸钠6 g/L,KH2PO40.8 g/L,MgSO40.4 g/L,KCl 0.4 g/L,酵母提取物3 g/L,L-苯丙氨酸2.5 mg/L,MnSO44.4 mg/L,CuSO40.18 mg/L,FeSO40.12 mg/L;最适培养条件:pH 7.5,温度29℃,转速163 r/min,接种量5%,装液量50 mL/250 mL,摇床培养36 h。在优化后的条件下,表面活性素实际产量为336 mg/L,实际实验结果与模型预测结果相一致。表面活性素采用HPLC技术分离,发现其在浓度仅为50 mg/L时EI24就可达到70%以上,反映了表面活性素优异的乳化活性以及广阔的应用前景。     

填埋场中亚硝酸还原酶测定条件的优化

填埋垃圾中的含氮化合物经一系列生物脱氮作用,最终使得填埋场中的氮素得以消减,在这一过程中亚硝酸还原酶起着十分重要的作用。以填埋场中的填埋垃圾为研究对象,在土壤亚硝酸还原酶测定方法的基础上,对亚硝酸还原酶活性测定条件进行了优化。结果表明,填埋垃圾中的亚硝酸还原酶活性测定的最优条件为:垃圾样品风干温度25℃,2mL的1%NaNO2溶液和2.5 mL的1%葡萄糖溶液,抽气5 min,置于25℃的培养箱中培养24 h。优化后的测定条件相对标准偏差(RSD)小于1.27%,表明该方法具有较高的灵敏度和精密度。     

反渗透膜处理维生素C凝结水的最优工艺条件

针对维生素C生产工艺中产生的凝结水产量大、处理成本高、存储运输困难和营养物质含量偏低等问题,采用反渗透技术对VC凝结水进行处理。实验建立小试规模反渗透膜处理装置,采用无量纲化多元回归分析方法,分析了操作条件指标与渗透水评价指标两套指标体系之间的关系,定量评价了各个操作条件指标对渗透水评价指标的整体影响程度,并在此基础上研究了最佳操作条件的工艺参数。结果表明：建立的无量纲化多元回归分析方法切实有效,在正交实验设计水平范围内,压力、pH和回流比均是多目标系统的影响因子,操作条件指标对渗透水评价指标的整体影响程度大小顺序为：压力〉pH〉回流比〉温度,且各自影响程度所占比例分别为43．02％、29．01％、25．07％和2．89％。各个操作因子对多指标系统的影响是独立的。在只考虑系统收益而不考虑膜污染的情况下,最佳操作条件分别为：温度r=30．65,压力P=1．5MPa,回流比r=0．78,pH=7．475。     

我国废铅蓄电池产生量与再生铅产能的讨论

废铅蓄电池是再生铅主要原料,铅蓄电池产量、进出口量、社会消费保有量,以及铅蓄电池消费使用领域与废铅蓄电池产生量有关。预测2015年废铅蓄电池产生量,并讨论我国再生铅产能规模,供再生铅产业结构调整与区域布局调整作参考。     

A/O+MBR工艺处理玉米深加工废水的中试研究

实验基于企业污水站的改造工程,研究了MBR对玉米深加工废水的处理效果并对工艺运行参数优化提出建议.结果表明,该工艺对COD的去除率可以达到90％以上,出水稳定在26 mg/L左右;出水NH4-N达到1 mg/L以下;TN去除率达到70％以上,出水TN达到10 mg/L以下,出水完全达到排放标准.通过4种工况的比较,说明在污泥浓度8 g/L左右,曝气池内DO在3 mg/L左右,MBR内DO＞4 mg/L,好氧段停留时间13.5 h,并保证3h以上的缺氧段水力停留段时间的条件下,A/O+ MBR工艺可以有效去除玉米深加工废水中的污染物.     

间歇运行式生物滴滤池处理油漆废气中试研究

为研究间歇运行式生物滴滤池对油漆生产厂废气净化能力,建立一座中试规模生物滴滤池（BTF）,接种降解菌群,采用8 h/d运行方式净化某油漆厂包装车间废气,并用PCR-DGGE技术揭示BTF细菌群落结构与工艺运行条件间的联系。油漆厂包装车间废气中挥发性有机物（VOCs）主要为甲苯、乙苯、混合二甲苯（间、对和邻二甲苯）,BTF对甲苯、乙苯、混合二甲苯最大去除率分别为88.8%、83.7%和86.3%。DGGE分析显示,BTF稳定运行时,主要优势菌相对丰度较为稳定（F,P>0.05）,其细菌多样性显著低于启动期（F,P>0.05）;同时,下层填料细菌多样性高于上层填料,其细菌结构变化也较上层明显;另外,提升培养液浓度至2倍和4倍对菌群结构亦无显著影响。     

Structural changes in soil communities after triclopyr application in soils invaded by Acacia dealbata Link

Triclopyr is a commonly used herbicide in the control of woody plants and can exhibit toxic effects to soil microorganisms. However, the impact on soils invaded by plant exotics has not yet been addressed. Here, we present the results of an 18-month field study conducted to evaluate the impact of triclopyr on the structure of fungal and bacterial communities in soils invaded by Acacia dealbata Link, through the use of denature gradient gel electrophoresis. After triclopyr application, analyses of bacterial fingerprints suggested a change in the structure of the soil bacterial community, whereas the structure of the soil fungal community remained unaltered. Bacterial density and F:B ratio values changed across the year but were not altered due to herbicide spraying. On the contrary, fungal diversity was increased in plots sprayed with triclopyr 5 months after the first application. Richness and diversity (H´) of both bacteria and fungi were not modified after triclopyr application.     

低碳城市理念下的郑州市绿地系统优化研究

低碳城市是一种实现低碳经济、进行低碳生产与消费、形成低碳生活、建设良性与可持续发展的能源生态体系的城市模式。通过调控城市绿地系统、优化城市开放空间,有利于低碳城市理念下的生态城市建设,实现城市的可持续发展。首先对低碳城市建设与城市绿地系统优化的关系进行了分析;其次对郑州城市绿地系统建设存在的主要问题进行了探讨,借助AreGIS9．3软件分析了郑州市绿地服务区的影响范围;最后基于城市绿地系统优化原则提出四方面的优化建议——注重城市的生态设计;优化绿地系统的空间布局;实现“点”、“线”、“面”的有机结合;实施适度的绿地容量限制;发展立体绿化与推广绿色建筑材料的使用。