不同运行条件对微生物燃料电池产电性能的影响

以双室微生物燃料电池为研究对象,改变活性污泥MLSS值、营养物质的量、营养物质种类、温度等运行条件,测量24 h内COD值、细菌数目和电压值,进而研究不同运行条件对微生物燃料电池运行初期产电性能的影响。结果表明:在其他同等条件下,只改变MLSS值时,MLSS值越大,产电性能愈佳,只改变葡萄糖浓度时,当葡萄糖浓度为60 mg/mL时,产电性能最佳,最大电压和功率密度可达224.8 mV和505 mW/m3,只改变营养物质种类时,当加入低糖和C源营养物质时,产电性能较佳,只改变运行温度,当温度为37 ℃时,产电性能最佳,最大电压和功率密度可达231.5 mV和535 mW/m3;改变上述条件时,细菌数目与MFC的产电性能呈显著正相关关系。     

偶氮染料脱色菌Lysinibacillus sp. FS1的脱色性能

从佛山某工业园印染废水处理厂曝气池中,经梯度驯化筛选出一株对多种染料具有较强脱色能力的菌株FS1,通过16S rDNA基因序列分析初步鉴定为Lysinibacillus sp.,研究了该菌株在不同营养条件(氮源、碳源、碳源浓度),不同培养条件(pH、温度、供氧条件),不同染料(甲基橙、亚甲基蓝、中性红、酸性红B)和染料浓度下的脱色性能。结果表明,该菌株的最佳脱色条件:温度30~40℃,pH 7~9,氯化铵1 g/L, 葡萄糖2 g/L的厌氧条件下培养脱色效果最好,10 h时对酸性红B脱色率可达98.73%左右,且脱色过程符合一级反应动力学方程:-ln(At/A0)=0.0588t-0.0448。该菌株可降解多种染料,脱色率均随污染强度的升高先增大后减小,对高浓度染料和混合染料也表现出很好的脱色效果,是一株高效广谱的染料降解菌,具有处理印染废水的开发应用价值。     

小型景观水体中病原微生物的分布特性

为了研究病原微生物在景观水体中的分布特性,采用定量PCR方法,监测了校园景观湖水中指示微生物(粪大肠菌群和大肠杆菌),病原性细菌(沙门氏菌和志贺氏菌)和病毒(肠道病毒、轮状病毒和诺如病毒)等典型肠道微生物的分布及变化情况.结果显示,粪大肠菌群未在景观水体中检出,而其他微生物均可检出,表明该水体未受到来自粪便源的污染,其他病原微生物来源于非粪便来源的面源污染.大肠杆菌、沙门氏菌和肠道病毒的检出率(>50%)比其他病原微生物的高;细菌和病毒的浓度分别分布在10-2~101 copies/mL和100~102 copies/mL.统计学分析结果表明,各病原微生物的浓度均服从对数正态分布,大肠杆菌与沙门氏菌和志贺氏菌无显著相关性.而肠道病毒与轮状病毒和诺如病毒在0.05置信水平上显著相关,相关系数分别为0.744和0.609.进一步分析病原微生物在景观水体中一年的变化,结果表明,随着降雨的汇入病原微生物的浓度明显增大,在高温和日光照射可致使病原微生物检出率和浓度明显降低.     

植物-固体菌剂联合修复石油污染土壤的基础研究

以高效石油降解菌N2、KB为目的菌种,玉米粉、麸皮和锯末为载体制备固体菌剂,并测定了这3种载体的饱和持水量、pH值和吸菌量。以吸菌量为评价指标,结合经济性综合选择最优载体,同时还考察了温度、pH值和料水比对最优载体吸菌量的影响。通过测定微生物数量和石油降解率的变化,考察了植物微生物联合修复效果。结果表明,与玉米粉和麸皮相比,锯末饱和持水量更大、吸菌量较大。锯末是木材厂的下脚料,可以实现高价值资源化利用。在温度30℃,pH为7,料水比1：1.5的最适培养条件下,固体菌剂中N2和KB两种细菌的活菌数量分别高达1.00×109CFU·g-1和1.58×109 CFU·g-1。采用生物菌剂和柳枝稷对石油污染土壤进行植物-微生物联合修复实验,100 d后石油降解率可达到50.5%。     

一株多环芳烃降解菌的筛选及其降解特性

微生物修复是治理土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染的主要方法,而高效降解菌筛选是微生物修复技术的重要基础。从北京焦化厂土壤中筛选分离得到一株PAHs降解菌Q3,通过生理生化和16S rDNA等分析手段鉴定其为Rhodococcus rhodochrous。结果表明：该菌株对芘的耐受能力较强,可降解初始浓度为200 mg·L⁻¹的芘;该菌株具有降解广谱性,可利用苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等9种PAHs为唯一碳源进行代谢,特别是对苯并[a]芘等高环PAHs具有较好的降解效果;此外,该菌株可有效降解模拟液中的混合PAHs,并且对野外被PAHs长期污染的土壤具有较好的强化修复效果。投加菌株处理后的处理组与对照组相比,土壤PAHs总去除率提高了24%。以上结果表明该菌株对环境中被PAHs污染的土壤具有较好的强化修复潜力,可为PAHs污染土壤的微生物修复技术提供技术参考。     

pH和硝化细菌浓度对氨氮氧化速率的影响

为实现氨氮氧化速率的提高,以污水处理厂A2/O工艺回流污泥为菌源,利用细菌发酵罐,通过间歇运行方式实现了硝化细菌菌群的筛选和富集。实验中通过调节系统pH值考察不同游离氨（FA）水平对氨氮氧化速率、亚硝酸盐积累和硝酸盐生成的影响,以及通过沉淀排水保留污泥,反应有效容积缩小,等同于污泥浓度提高的方式考察了硝化细菌浓度变化对氨氮氧化速率的影响。结果表明在一定氨氮底物浓度条件下适合的pH值是实现氨氮高速率氧化的重要条件,同时硝化细菌浓度是高氨氮氧化速率实现的物质基础。通过FISH检测,证明了所得培养物中,氨氧化和亚硝酸盐氧化细菌菌群（AOB和NOB）占有绝对数量优势。     

用高效优势菌强化升流式厌氧污泥床的废水处理性能

针对酒精废水中难生物降解的有机物,从氧化塘污泥中筛选分离出高适应能力和降解能力的高效优势菌群,将其投加到升流式厌氧污泥床反应器中进行中试。运行结果表明:利用高效优势菌群培养高活性的颗粒污泥,可大大强化UASB反应器的废水处理性能,35d即可完成系统的启动;反应器容积负荷从2.0kg/(m3.d)提高到39.0kg/(m3.d),COD去除率保持在90%左右,最高达到96%。     

利用固定化细胞技术处理废水研究进展

固定化细胞技术是一门新兴的废水处理技术。与固定化酶技术相比,固定化细胞技术保持了原有的多酶系统,对于需要多酶顺序作用的反应更具优势,且不需要辅酶再生。其缺点是必须使用胞内酶,且难以去除细胞内的“副作用”酶。介绍了目前常见的四类固定化方法(即吸附法、包埋法、共价结合法和交联法)、三类固定化细胞载体材料(即有机高分子载体、无机载体和复合载体)以及该方法在废水处理中的应用,并提出了在应用中有待解决的问题。     

高浓度难降解工业废水菌种筛选及其降解特性

使用富集、稀释涂平板的方法从制药、染料、化工及精细化工、食品等多家工厂的混合高浓度难降解化工废水中筛选到8株细菌,经16S rDNA鉴定为Bacillus aquimaris、Enterobacter、Pseudomonas putida、Microbacterium、Agrobacterium、Alpha proteobacterium、Planococcus rifietoensis,其中两株细菌为Bacillus aquimaris。对各单一菌种生长条件的研究表明,各菌种生长的最适pH为7,最适接种量为15%（v/v）,最适生长温度为37℃,其中Pseudomonas putida的最适生长温度为30℃。在最适生长条件下,研究了各单一菌种及不同组合的混合菌种对废水的降解效果,结果表明在单一菌种中Pseudomonas putida对废水的降解效果最优,混合菌的降解效果优于单一菌种的降解效果,混合菌可将废水COD由1 249 mg/L降至97 mg/L,比普通活性污泥对废水的去除率提高了14.7%。     

铸造废砂的环境毒性研究

采用毒性特性浸出程序、顶空气相色谱技术检测了5种铸造废砂中的重金属与有机污染物,采用发光细菌毒性检测技术和土壤酶活性实验研究了废砂的生物效应.结果表明,由于浇注金属与造型材料的不同,5种铸造废砂中的金属与有机污染物成分和浓度均有较大差异.其中,铸铁与铸钢废砂浸出液中的铁离子,铸铝废砂中的As离子超出了《地表水环境标准》规定的最大允许检出浓度.5种废砂中的有机污染物种类十分复杂,对发光细菌表现出不同程度的抑菌活性,发光强度的抑制率在30%～95%之间.此外,土壤酶活性实验结果表明,废砂中的金属污染物可能会抑制土壤中微生物的活性,而有机物则对土壤微生物的活性有一定的促进作用.因此,铸造废砂的随意排放将会对环境造成较严重的威胁.