共基质下微生物燃料电池同步脱色甲基橙与产电性能

采用双室方形微生物燃料电池(MFC),以葡萄糖作为共基质,研究了共基质浓度对典型偶氮染料甲基橙在MFC阳极室中脱色效率及同步产电的影响。结果表明,在0~1.5 g/L浓度范围内,共基质浓度越大,甲基橙脱色率、COD去除率和最大输出电压越高。在共基质浓度为1.5 g/L,进水甲基橙为300 mg/L的条件下,8 h的脱色率高达95%,且在1 000Ω外电阻下,最大输出电压达到662 m V;在无共基质条件下,8 h内对300 mg/L甲基橙的脱色率仅为7.5%,最大输出电压仅达到140 m V。厌氧对照实验表明,甲基橙在MFC中可以实现加速脱色,反应8 h后甲基橙在MFC中的脱色率提高了57%。该研究为开发新型MFC降解偶氮染料废水技术提供了理论依据。     

一株高效降酚菌的分离鉴定及降酚特性研究

以苯酚为唯一碳源,采用逐量分批的方法从被酚类物质污染的土壤中驯化、筛选、分离降酚菌,利用形态学、培养特性、生理生化反应以及分子手段鉴定所得菌株,研究了该菌株生长与降酚的关系以及其降酚能力,并设计引物检测降酚酶基因。结果表明,获得的一株高效降酚菌GDYW-0027经鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter),它的生长速率与苯酚的降解速率基本同步,48h内对高质量浓度(2.2g/L)苯酚的降解率为86.73%;在菌株GDYW-0027中检测到苯酚羟化酶及邻苯二酚2,3双加氧酶基因片段,推测其采用间位开环方式打开苯环。     

一株生物表面活性剂产生菌的筛选鉴定及其特性

利用蓝色凝胶平板筛选法,从华北某油田受污染的土壤中分离筛选得到1株优良的生物表面活性剂产生菌H1.通过生理生化特征及16S rRNA基因序列相似性分析,将其鉴定为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae).薄层层析和红外光谱分析表明,该菌株所产生物表面活性剂为磷脂类生物表面活性剂.对其所产生物表面活性剂的稳定性进行研究,并考察影响该生物表面活性剂合成的因素.稳定性实验显示,该生物表面活性剂可耐受90℃的高温,对pH有较广泛的适应性(pH6.5～11.0),NaCl浓度对其生物活性影响不大.以蔗糖为碳源,硝酸铵为氮源,初始pH 6.5 ～7.0,30℃的培养条件有利于该生物表面活性剂的合成,生物表面活性剂的产量可达0.742 g/L.该研究成果可为原油的驱油降黏提供有效的菌源和理论依据.     

不同泥龄MBR中溶解性微生物代谢产物对膜污染的影响

通过4套平行运行的小试膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)研究了不同泥龄下溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products,SMP)对膜污染的影响.以多糖、蛋白质表征SMP的含量,并通过三维荧光光谱(EEM)、分子量分布(MW)、红外光谱(FTIR)及扫面电镜-能谱分析(SEM-EDX)技术分析了不同泥龄下SMP的变化.结果表明,各泥龄MBR对氨氮和COD均有较好的去除效果,但SMP的含量以及膜污染程度均随着泥龄的升高而降低.泥龄越低,膜阻力越大,小分子量物质(＜1 000)积累程度越大,低泥龄MBR中蛋白质以及腐殖酸类物质含量较高;扫描电镜-能谱分析(SEM-DEX)结果表明,金属元素更容易在低泥龄MBR中的膜表面堆积.     

一种除臭复合菌剂的功能菌鉴定

根据微生物之间协同关系的微生态理论筛选、组合获得一种由6株功能菌组成的除臭复合菌剂,该复合菌剂对粪便原位除臭效果良好,对综合恶臭的平均去除率为54.97%,最大去除率为72.95%。通过16 S r DNA、18S r DNA和26S r DNA D1/D2区序列同源性分析,菌剂中的6种微生物为罗伦隐球酵母菌(Cryptococcus laurentii)、Bacillus safensis、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris),鉴定结果表明,复合菌剂中有酵母菌、芽孢杆菌、霉菌、乳酸菌及光合菌,这些功能菌属于当前生物除臭复合菌剂中的主流菌群。     

水体铯污染的生物效应与修复植物筛选

研究铯对水生植物的生物效应,筛选对铯富集能力强的水生植物,能够为水体铯污染的修复治理提供方法依据。设计铯污染浓度为0、0.5、2.5和10 mg/L,9种水生植物,3次重复,研究铯对不同水生植物生物效应(BE)和不同水生植物对铯的吸收和富集情况。结果表明,不同植物对水体铯污染有不同的反应。就增加鲜重而言,绿萍、水花生、轮叶狐狸藻、水蓼、水葱增加鲜重大于对照;眼子菜、水葫芦、水稻增加鲜重小于对照;不同植物的铯含量不同。平均铯含量依次为水花生水蓼水稻水葫芦水葱眼子菜轮叶狐狸藻绿萍,其中水花生为935.12 mg/kg DW,水蓼为825.93 mg/kg DW,水稻为723.38 mg/kg DW;不同植物清除水体铯污染的能力不同。收获时水体铯浓度降低最多至最少的依次是水蓼、水花生、水稻、轮叶狐狸藻、水葱、水葫芦、绿萍和眼子菜。根据生物效应、植物铯含量、水体铯减少情况,水花生、水蓼、水葫芦和水稻可以作为铯污染水体修复植物。     

Effect of culture time on the growth curve and power performance in a microbial fuel cell at a fixed amount of liquid culture

The microbial fuel cell uses the microorganism biochemistry to carry on the energy conversion. Concerning the experimental precision, the colony culture would be replaced by a fixed amount of liquid culture for Microbial fuel cell of Escherichia coli. The anode and cathode chambers whose each volume is 100 mL were utilized, the effective surface area of proton exchange membrane Nafion-117 is about 9 cm². In addition, the electrode area of carbon cloth is 20 cm². Three kinds of Escherichia coli, named as BCRC No. 10322, 10675 and 51534, respectively, would be selected. Results show that the electricity performance of Escherichia coli of BCRC No.51534 is better than the other microorganism studied because of having a larger open circuit voltage of 1.01 V and limiting current 22 mA, the maximum power density of 1342 mW/m^2, and average working power density of 295 mW/m² would be produced. These results would be useful to improve the performance of microbial fuel cell.     

液相色谱-质谱法同时快速测定地表水中13种农药残留

通过实验建立了一种同时、快速测定地表水中13种农药残留的液相色谱-质谱分析方法。该方法采用水样直接进样,样品仅需0.5 m L,8 min完成1个样品13种农药的同时分析。方法检出限为0.1~11.5μg/L,当样品个数为7,加标量依次为10.0、40.0、100.0μg/L时,方法 RSD为2.51%~12.9%、2.09%~11.4%、1.24%~9.79%,方法准确度为82.1%~112%、92.2%~114%、93.7%~127%。对珠江三角洲地区典型的农业面源、湖泊、地表水饮用水源地等共3大类65个监测点位取样分析,以验证方法的实际可行性,监测结果符合污染物分布规律,水质整体状况良好。除甲基对硫磷外,该方法可以完全满足国家对于地表水、生活饮用水相关指标标准限值的要求,适合地表水水质农药污染状况的快速筛查监测。     

新型反应器式BOD快速测定仪的性能研究

BOD是反映水体有机污染的主要参数,广泛应用于水体监测、污水处理厂的运行以及水与废水处理的教学与研究工作。传统的BOD测量需要5天,耗时费力。因此,开发BOD快速测量方法及仪器十分重要。文章针对一种新型反应器式BOD快速测定仪在仪器化过程中需要解决的一些问题进行了探讨。包括固定化微生物颗粒制备、反应温度的优化、有无搅拌条件、仪器性能等。实验结果表明,最适宜的测量温度为30℃,可以利用微量曝气代替磁力搅拌,以方便仪器的制作。在对150mg/L的GGA标准液进行的5次测定实验中,测量结果的最大偏差≤10%,精密度为4.6%。该仪器的灵敏度与准确性均能满足BOD快速测量要求。     

好氧颗粒污泥耐受PFOS的结构稳定性及微生物响应

以好氧颗粒污泥为接种污泥,通过全氟辛烷磺酸(PFOS)长期驯化实现耐PFOS颗粒的培养,考察不同驯化时期的污泥基本特性,并结合微生物群落演替过程、微生物表型分布以及功能途径的变化情况,以揭示其耐受机制.结果表明,好氧颗粒污泥经历解体、再形成和成熟3个阶段后可在PFOS暴露下稳定维持.驯化成熟后的好氧颗粒污泥表面丝状菌减少,并且被大量胞外聚合物(EPS)所包裹,结构更加致密.驯化期间颗粒污泥中存在大量抗性细菌以及维持颗粒稳定相关细菌,主要包括unclassified＿f＿＿Comamonadaceae、Defluviicoccus、Dongia、Rhodoplanes、Flavobacterium、Thauera、Azospira、Candidatus＿Competibacter、Azoarcus和norank＿f＿＿A4b,且部分菌属间存在显著的正相关性.群体感应途径和细菌趋化途径相关基因丰度在解体期上调,在颗粒形成和成熟期恢复至初始水平,说明细菌的群体感应效应和趋化性能够在颗粒应激过程中起重要作用.因此,好氧颗粒污泥可以通过特定菌群积极响应、促进细菌趋化作用和群体感应作用、提高EPS...