基于改良ASM1的SNAD工艺启动和优化

采用微氧升流式膜生物反应器（UMSB-MBR）启动同步亚硝化-厌氧氨氧化耦合异养反硝化（SNAD）工艺,拟通过构建数学模型实现工艺启动过程分析及其优化过程预测.结果表明：反应器历经厌氧氨氧化和全程自养脱氮（CANON）工艺后,通过引入有机碳源（C/N比为0.5）启动SNAD工艺（总氮去除率可达87.66%）,并运用ASM1模型及实验数据成功建立SNAD工艺启动模型;通过模型分析发现,氮负荷（NLR）的增大（由0.24~1.88kg/（m³·d））,适宜的溶解氧（DO）浓度（0.2~0.4mg/L）均有利于SNAD工艺的快速启动;通过模型预测发现,随着C/N比（由0.5~3.0）增大,反硝化菌（DNB）对厌氧氨氧化菌（AnAOB）活性的抑制程度不断增强,造成脱氮主要途径由厌氧氨氧化向异养反硝化过程转化,综合考虑C/N比为1.5时SNAD工艺效能和微生物菌群配置处于最佳状态.     

赤潮藻类在碳源受限生长过程中培养液pH的变化规律

本实验以赤潮藻中肋骨条藻、赤潮异弯藻和塔玛亚历山大藻作为实验藻种,在碳源不足的环境条件下进行培养,测定生物量和pH等监测指标,探讨了在正常营养盐、缺氮营养盐和缺磷营养盐条件下藻类在不同生长时期pH的变化情况。实验结果表明,赤潮藻在碳源受限的生长环境下,藻液pH的增加量比碳源正常环境下要高,其中中肋骨条藻在正常、缺氮和缺磷3种营养盐培养下pH分别增加了1.4、1.5和1.4;赤潮异弯藻在正常、缺氮和缺磷3种营养盐培养下pH分别增加了1.2、1.1和1.0;塔玛亚历山大藻在正常、缺氮和缺磷3种营养盐培养下pH分别增加了1.6、1.6和1.8。pH与细胞数量之间存在显著性正相关,与磷酸盐浓度之间存在显著性负相关。     

C/S对生物氮转移途径的影响

电子供体是生物脱氮必不可少的要素,且不同种类的电子供体对于生物氮转移途径存在影响。以乙酸盐和硫化钠同时作为电子供体,以NO3--N作为电子受体,通过不断降低C/S改变异养和自养反硝化菌的活性,研究电子供体种类在异养反硝化和自养反硝化的混养状态下对生物脱氮的影响。当n(C)/n(S)=4∶1、n(C)/n(S)=2∶3时,有少量NH4+-N的产生,出水分别为1. 7,4. 9 mg/L。在n(C)/n(S)=4∶1中S2-去除率可达到98. 58%,同时随着电子供体增多,呈现白色悬浮物状态的硫逐步增多。pH、氧化还原电位(ORP)可判断系统内剩余物质的大致存在形态,因此系统内pH和ORP可间接为生物脱氮途径提供指示依据。研究发现,系统内过量的电子供体对生物脱氮效果更好;同时在有限的电子受体(NO3--N)情况下,高电子供体有可能导致反硝化过程向硝酸盐异化还原成铵过程转变。     

钢铁烧结烟气脱硫灰制备蒸养砖的实验研究

我国钢厂每年的脱硫灰产生量巨大,但由于脱硫灰性状不稳,难以被利用.为缓解这一情况,本文通过对武钢三烧脱硫灰物理、化学、物相等因素的分析,提出应用脱硫灰制备蒸养砖的思路,并通过正交实验得到各种因素对于蒸养砖强度的影响顺序为:水泥熟料添加量＞粉煤灰添加量＞脱硫灰添加量,蒸养砖在最佳配比时抗压强度可达14.05 MPa.     

硝酸异辛酯的热安全性研究

为了研究十六烷值改进剂—硝酸异辛酯(EHN)的热稳定性与热危险性,采用C600微型量热仪测试硝酸异辛酯的热分解特性.利用热分析技术考察温升速率对EHN热分解特性的影响,并利用活化能、TMRad(在绝热条件下最大反应速率到达时间)和自加速分解速率(SADT)方法评价此改进剂的危险性.结果表明,EHN发生分解反应的起始放热温度和最大放热温度均随着温升速率的增加而增大,且四种温升速率的反应机理是一致的.计算得到EHN热分解活化能在143.6-213.6kJ/mol之间.通过绝热条件下TMRad评价得出EHN在常温常压条件下不易发生危险失控,EHN自加速分解温度为98℃＞75℃,即在常温条件下储运是安全的,为储运硝酸异辛酯提供有力的数据支持.     

九龙江西陂库区沉积物甲藻孢囊萌发增殖研究

甲藻孢囊在甲藻的生命史中扮演着重要的角色,本文研究了九龙江西陂库区沉积物甲藻孢囊对温度和营养盐的萌发响应.结果显示,西陂库区沉积物中,甲藻门的丰度占微藻总丰度的1.9%~6.1%,主要为拟多甲藻属(Peridiniopsis);硅藻门的丰度占微藻总丰度的81.8%~91.8%,绿藻门的丰度占微藻总丰度的6.1%~13.2%,其他门类的藻类较少.实验模拟条件下,较高的温度能促进甲藻孢囊的萌发,甲藻孢囊在20℃有更高的萌发率,不同温度下甲藻孢囊最终的萌发率差别不大,高温能促进甲藻孢囊的萌发,同样也有助于蓝藻和绿藻的萌发增殖,从种间竞争角度来看,15℃温度相对较低但更有利于甲藻孢囊萌发并增殖占据优势.以单磷酸腺苷(Adenosine Monophosphate,AMP)作为有机磷源能促进孢囊的萌发,提高甲藻孢囊的萌发速率,但不能提高孢囊的最终萌发率.     

嗜根寡养单胞菌DSM14405T对高浓度Cr(Ⅵ)的抗性及其还原特性分析

为了寻找植物-微生物联合治理Cr（VI）污染的合适微生物,分析了一株植物根际促生菌——嗜根寡养单胞菌DSM 14405^T（Stenotrophomonas rhizophila DSM 14405^T）对不同浓度Cr（VI）的还原能力、Cr（VI）还原最适培养条件、对连续投加Cr（VI）的还原能力及高浓度Cr（VI）处理不同时间的转录组变化.结果表明,嗜根寡养单胞菌DSM 14405^T在24 h内对10、50、200和500 mg·L^-1 Cr（VI）的还原率分别为100%、92.4%、26.2%和16.5%,且在30℃、pH=7.5、转速180 r·min^-1条件下培养能最经济、高效地还原Cr（VI）.该菌能在64 h内完全还原2次所投加的50 mg·L^-1的Cr（VI）,第3次投加后仅能还原55.2%左右.比较转录组学分析可得,200 mg·L^-1Cr（VI）作用下,嗜根寡养单胞菌DSM 14405^T细胞表现出显著的抗性.具体表现为：大幅度上调胞内消除有毒自由基的相关基因、DNA修复相关基因以防止DNA因自由基受损,同时下调细胞组分及蛋白代谢等与细胞抗性相关性低的通路.并且,随着Cr（VI）的还原和细胞对环境的适应,Cr（VI）抗性相关基因及通路的调节在长时暴露中明显少于短时暴露.本研究为Cr（VI）污染的原位植物-微生物联合治理提供了可选菌株和理论依据.     

基于SST的东海原甲藻比生长率时空分布规律研究

以东海近岸海域为研究区,结合2005年—2016年月均海水温度卫星遥感产品,根据比生长率的温度响应关系,模拟了东海原甲藻比生长率的时空分布。在此基础上,分析了东海原甲藻比生长率的月际变化、年际变化,并与赤潮发生频次进行了对比分析,结果表明,东海原甲藻在每年4月—6月间的比生长率较高,相应的赤潮高发时段也出现在该时段;其中,5月份东海原甲藻赤潮发生频次约占全年的69%,这与藻种比生长率月际变化有较好的一致性;赤潮一般发生在月度增温阶段,且赤潮发生频次与增温幅度呈正相关;此外,赤潮发生频次与比生长率年际变化趋势总体有一定相关性,但个别年份有所出入。本文研究结果可为进一步定量开展海洋生态系统评价技术,及其对气候变化的响应研究提供参考。     

应用流式细胞术测定淡水、海洋沉积物中异养细菌前处理条件的选择

目前流式细胞术(FCM)已被广泛应用于水体异养细菌的检测,采用适当的前处理方法可将黏附在沉积物颗粒上的异养细菌提取到水相中进而利用FCM进行检测.选择合适的前处理方法是将FCM应用于沉积物异养细菌检测的关键.论文对FCM测定沉积物中异养细菌的前处理方法进行了探讨,实验同步考虑了淡水及海洋沉积物.结果表明,对于实验所用淡水、海洋沉积物,较优的前处理条件为:1mmol·L-1焦磷酸钠作为分散剂,暗处孵育10min,20w、40KHz水浴超声1min,并每30s人工振荡1次,2800r·min-1常温离心萃取3次.     

嘉兴南湖整治后水质对微生物种群生态分布的影响

2002年4月至2003年4月,在南湖水面设了6个采样点,对湖中微生物的分布进行调查,年平均值为：异养细菌2752个／mL、纤维素分解菌326个／mL、氨氧化菌393个／mL、亚硝酸氧化菌305个／mL、硝酸盐还原菌1507个／mL、脱氮菌55个／mL、有机磷分解菌36．5个／mL、大肠杆菌平均≥5000个／L,有机磷分解菌的分布和湖中总磷含量存在正相关性;全年细菌量以11月份最高,8,9份最低。从各样点分离出108个菌株对其进行鉴定,结果有12个属,假单胞菌属是南湖水中的优势菌,占细菌总数的34．2％。水中总磷、氨氮、挥发性酚含量虽然低于综合整治前,但仍然偏高。南湖为富营养化的湖泊。