宏基因组研究及其应用研究进展

传统的微生物培养方法损失了近乎99%的微生物资源,而宏基因组研究能够直接从环境中提取全部微生物基因组DNA,通过构建宏基因组文库并结合适当的筛选方法,得到目的基因及其表达蛋白,该研究能够最大限度地开发微生物的序列空间。文章简要概述了宏基因组研究的产生、原理及其在生态学方面的发展和对新基因资源的开发和利用。     

咪唑类离子液体的二氧化硫吸附性能

为研究咪唑类离子液体脱除烟道气中SO2的规律,以1-丁基,3-甲基氯代咪唑([Bmim]Cl)、1-丁基,3-甲基硝酸咪唑([Bmim]NO3)、1-丁基,3-甲基氟硼酸咪唑([Bmim]BF4)和1-戊基,3-甲基氯代咪唑([C5mim]Cl)4种离子液体作为SO2吸附剂,研究了不同条件下4种离子液体对模拟烟道气中SO2的吸附性能,并初步进行了离子液体再生脱硫试验.利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对吸附前、后和再生后的[Bmim]Cl结构变化进行了研究.结果表明,4种离子液体对SO2均有吸附能力,且吸附能力为:[C5mim]Cl[Bmim]Cl[Bmim]NO3[Bmim]BF4,其中[C5mim]Cl的累积脱硫量达到200.8mg/g,[Bmim]Cl的最佳脱硫温度为40.0℃;3种阴离子对脱硫性能的影响顺序为:Cl-NO3-BF4-.在温度为90.0℃、压强为0.09MPa、再生4.0h后,[Bmim]Cl的硫容从再生前的65.9mg/g下降到26.5mg/g.脱硫过程中离子液体的结构发生了变化,它对SO2分子同时存在物理吸附和化学吸附.     

有效微生物对生物膜性能的影响研究

应用环境微生物技术和生物降解技术的手段,采用投加外源微生物共培养生物膜的方法,对轻质陶粒填料的生物膜系统处理城市生活污水的效果进行了试验研究.结果表明:在温度30℃,pH值6-7时,EM 复合茵群的生长状况良好,光密度(OD)在第三、四天达到最大值;在水温为15-25℃的条件下,可在20天左右完成挂膜过程,投加EM复合液的试验样可比对照组提前5天左右完成;生物膜系统对生活污水中的有机物表现出一定的降解效果,投加EM复合液的试验样对CODcr降解效果可比常规生物膜系统提高10%～15%,最高时可以达到25%.它对生物膜系统的有效作用周期约为5天.     

高效产絮凝剂荧光假单胞菌C-2培养条件优化应用

以筛选出的一株高效产絮凝剂荧光假单胞菌C-2为菌种,采用单因素试验方法确定最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为黄豆饼粉。采用正交试验设计方法,对该菌产絮凝剂的培养条件进行优化研究,结果表明:菌株产絮凝剂的最佳培养条件是碳源为葡萄糖(20.0g/L),氮源为黄豆饼粉(4.0g/L),培养温度为30℃,培养基初始pH值为8.0,通气量为160r/min,在此培养条件下,对高岭土悬浊液絮凝率达93.52%。最佳培养条件下产生的絮凝剂用于多种实际废水的净化,其中对色度和浊度的去除率均在80%以上,对COD的去除率为52.67%～85.22%。     

温室气体CO2的减排技术研究

概述了当前分离捕集新工艺（电化学法、离子液体法和化学循环燃烧法等）的发展及不足。介绍了减排技术领域（新能源和可再生能源的开发利用、提高能源效率与节能）、碳封存领域（海洋封存、地质封存）的现状及发展前景,并分析了碳封存的经济性成本,同时提出了CO2封存的备选方法,指出了生物固定技术是最经济、最有效、最具潜力的CO2封存技术。     

基于木质素生物降解的堆肥化接种剂开发

选取由农林废物堆肥中筛选出的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、铜绿假单孢菌(Pseudomonas aeruginosa)、黑曲霉(Aspergillus niger)、简青霉(Penicillium simplicissim)、栗褐链霉菌(Streptomyces badius),依据PLFA-PLS定量分析所得堆肥化2次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,做1组L9(34)正交试验以优化混合比例,期望开发1种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂.试验结果表明:混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素的降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当按照个数比细菌∶放线菌∶真菌为85∶5∶ 10,枯草芽孢杆菌∶铜绿假单孢菌为55∶25,黑曲霉∶简青霉为2∶1配比时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到22.13%,48.97%和55.93%;在不灭菌前提下,按此配比接入菌剂,其木质素、纤维素、半纤维素降解率分别比不接菌剂发酵稻草提高19.16,38.25和46.30百分点.     

光合产电微生物群落构建及光照培养对其产电性能的影响

采用淡水沉积物为接种来源,培养出光合产电微生物群落。将其与藻阴极联用组建了完整的光合作用微生物燃料电池时,功率密度达到(157.5±3.1)mW/m2。采用循环伏安法及电化学阻抗谱对该群落的电化学性能进行了测试。PCR-DGGE及紫外可见吸收光谱分析显示,该群落含有 Ectothiorhodospiraceae科及Chloroflexi门不产氧光合细菌、产电菌Arcobacter butzleri、发酵细菌及其他细菌。对该群落进行长期黑暗培养或长期光照培养时,其产电性能均得到了提高,但功率密度测试显示,光照培养微生物燃料电池最大功率密度为(180.1±8.7)mW/m2,高于黑暗培养的微生物燃料电池(160.7±11.4)mW/m2。电化学测试也显示,光照培养的阳极产电性能优于黑暗培养的阳极。     

无机碳强化处理焦化废水EGSB反应器运行效能

为实现处理焦化废水的颗粒污泥的快速培养,进而高效处理焦化废水,在22~27 ℃环境温度下,平行运行2个EGSB反应器,用焦化废水驯化处理啤酒废水颗粒污泥,对微氧运行（与厌氧对比）,有机营养物添加（厌氧、微氧运行）、无机碳营养添加（厌氧、微氧运行）3种情况时的污染物质（COD）去除效果进行实验研究。研究结果表明：与厌氧相比,微氧运行能够明显强化焦化废水中毒性污染物质的去除。在焦化废水驯化初期,多次水质冲击（1 500 mg·L-1COD, 220 mg·L-1氨氮→2 000 mg·L-1COD,70 mg·L-1氨氮→700 mg·L-1COD,104~220 mg·L-1氨氮）,微氧运行时COD平均去除率为24.8%（厌氧运行时仅为5.16%）。微氧运行虽然保证了污泥床的有效膨胀,但COD去除率的提高仍然有限。有机营养物的添加并没有使得COD去除率大幅提高,厌氧时为22.8%,微氧时为37.5%。无机碳营养（碳酸氢钠）的添加能够大幅提高焦化废水中COD去除率,厌氧时提高到53.8%;微氧时提高到75.4%,增幅分别达到31.0%和37.4%。微氧运行条件与无机碳营养的耦合作用能强化焦化废水中COD的去除,快速驯化培养处理焦化废水颗粒污泥。通过给处理焦化废水微氧EGSB反应器内添加碳酸氢钠,40 d就能完成高活性颗粒污泥的培养,高效处理焦化废水中各种污染物质。进水COD、酚类、氰化物和硫氢化物分别为54.8-1 927 mg·L-1,10.1-154.3 mg·L-1,0.9-57.8 mg·L-1和66.7-340.4 mg·L-1、进水流量1.2 L·h-1、HRT10 h 时,COD去除率达到78%~86%,酚类、氰化物、硫氢化物的平均去除率分别高达98.9%、93.1%和97.5%。     

水溶性离子液体对甲苯的吸收效果及影响因素

选择3种水溶性离子液体（十二烷基咪唑氯盐（DDMIM Cl）、十二烷基咪唑硝酸盐（DDMIM NO3）、十二烷基咪唑双氰胺盐（DDMIM DCA））作为研究对象,对模拟甲苯废气进行吸收实验,研究了吸收液的吸收性能、甲苯浓度、吸收液浓度、进气气速以及盐度等因素对吸收效果的影响以及加热蒸馏法对吸收液的再生与甲苯回收的可行性。结果表明：不同的离子液体对甲苯的吸收率不同,DDMIM DCA的吸收效果最好,在质量分数为5%时,初始吸收率达到98%,饱和吸收量为53.39 mg·L-1,而DDMIM Cl、DDMIM NO3对甲苯的初始吸收率在92%左右,饱和吸收量分别为33.60、37.01 mg·L-1;甲苯饱和吸收量与吸收液浓度、甲苯进气浓度呈正相关,与进气气速、含盐度呈负相关;传质系数与甲苯进气浓度、进气气速以及含盐度呈正相关,与吸收液浓度呈负相关;采用加热蒸馏法进行甲苯回收及吸收液再利用时,甲苯的回收效率达到85%~90%,且甲苯的饱和吸收量随着重复利用次数的增加而基本保持不变。因此利用离子液体溶液处理甲苯废气理论上是可行的。     

探索教学改革新模式 开创校企合作新局面——以郑州成功财经学院校企合作模式为例

研究校企合作模式成功运作的案例，探索教学改革新模式，对高校深化教学改革、探索与特大型企业合作培养人才、拓展毕业生就业渠道、向订单式培养深化等有重要的现实意义。