As水质毒性发光细菌及微生物燃料电池在线监测技术的比选研究

针对实际应用需要,对比研究了发光细菌和微生物燃料电池两种不同毒性预警技术对典型类金属砷离子的响应差异,并考察了丰水期、枯水期河水水质背景干扰对响应信号的影响。结果表明,发光细菌法对砷离子响应较为灵敏,微生物燃料电池法对砷离子的响应非常灵敏。发光细菌法受水体水质背景干扰大,且不同生产厂家的仪器差异显著,推测可能是由于菌株来源不同、仪器响应灵敏度差异所造成。微生物燃料电池法对背景干扰的抗性较强,稳定性较高,河水加标与纯水加标样本的剂量-效应曲线差别不大。基于上述研究结果,分析了两种技术监测类金属砷的优缺点并提出实际在线运行的相关建议。     

电极成对电解苋菜红脱色研究

采用恒电流模式,同时以活性炭纤维(ACF)为阳极和阴极,在无隔膜电解槽中研究了不同电流密度下偶氮染料苋菜红的电化学脱色。结果表明在0.6～1.5 mA/cm2时,电解槽中发生阳极电氧化和阴极电还原同时进行的成对电解脱色。成对电解的发生,可以提高电解槽的工作处理能力。当电流密度为0.9 mA/cm2时,脱色率达到95.5%。     

鞘氨醇单胞菌完整细胞对溴氨酸的好氧降解

文章考察了鞘氨醇单胞菌QYY完整细胞对溴氨酸的好氧降解条件,并对其降解途径进行了分析。研究表明,该完整细胞在最佳条件为:温度30℃、初始pH7.0～8.0、摇床转速150r/min,磷酸缓冲溶液浓度为0.01～0.04mol/L时将溴氨酸完全脱色后产生3种产物:2-氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸、2-氨基-4-羟基-5-溴苯磺酸为终产物;邻苯二甲酸为中间产物。其脱色过程中,大部分溴氨酸直接降解为终产物,仅有一小部分溴氨酸在降解过程中形成邻苯二甲酸。邻苯二甲酸则通过苯甲酸代谢途径开环。     

基于铁阳极的生物阴极自养反硝化效能影响因素探究

利用微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)装置耦合零价铁脱氮和生物阴极,研发基于铁阳极的新型生物脱氮技术,可有效避免脱氮过程中外源有机物的添加,降低污水处理成本,减少二次污染.本文以MFC装置为平台,零价铁为阳极,附着生物膜的碳刷为阴极,组成零价铁自养反硝化装置.在控制变量的条件下,采用单因素试验法探究不同起始pH(5～9)、不同外接电阻(50～2000Ω)、不同阴极电导率(0～232g·L^-1)和不同起始基质浓度(42～800 mg·L^-1)对零价铁自养反硝化效能和MFC产电性能的影响.结果表明,以脱氮作为首要目标,产电作为次要目标时,零价铁生物自养反硝化体系最佳起始pH为7,最佳起始硝氮浓度为200 mg·L^-1,最佳阴极电导率为添加116 g·L^-1,最佳外接电阻为1000Ω.对自养反硝化效能影响因素的探究将有助于优化反应条件,探明碳阴极生物脱氮过程的主要干扰因素,提升生物自养反硝化技术效能.     

漂浮阴极SMFC传感器产电信号对不同重金属污染的响应特征及机制研究

我国十分重视对突发性水污染事件的监测和处置.本研究设计了一种实时在线监测重金属污染事件的漂浮阴极沉积物-微生物燃料电池传感器(漂浮阴极SMFC传感器).该传感器阳极埋设在淹水土壤中,阴极漂浮在水面作为污染响应元件,并向阴极分别加入Zn²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺溶液以模拟水体重金属污染事件,以探究该传感器电信号对不同重金属污染的响应特征及机制.结果显示,Cu²⁺和Cr⁶⁺污染引起传感器出现明显的电压峰,而其他5种重金属污染则未引起明显的电信号响应.该传感器电压信号对Cu²⁺污染的最低检测限为5 mg·L^-1,灵敏度为1.06 mV·L·mg^-1,线性范围为5～40 mg·L^-1;Cr⁶⁺污染的最低检测限为40 mg·L^-1,灵...     

杀虫剂三唑磷对沼水蛙（Hylarana guentheri）蝌蚪的遗传毒性研究

采用微核试验和单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测了不同浓度(0、0.2、0.4、1.2、2.0、2.8mg·L-1)的三唑磷溶液对沼水蛙蝌蚪遗传毒性的影响.结果表明,当三唑磷染毒24h(≥1.2mg·L-1)及72h(≥0.2mg·L-1)后,蝌蚪微核率和核异常率比对照组均有极显著的提高.在同一时间下,随着三唑磷浓度的增大,蝌蚪微核率和核异常率总体上随之增加;在同一浓度下,随着染毒时间的增加,低浓度组(≤0.4mg·L-1)微核率出现逐渐升高趋势;高浓度组(≥1.2mg·L-1)微核率则先增加后降低.染毒24h后,彗星试验的各项指标Tail Length、Comet Length、Tail Moment和Olive Tail Moment均随三唑磷浓度的增加而增加,并呈现极显著的剂量-效应关系.当三唑磷浓度达到0.2mg·L-1时,与对照组相比,DNA总体损伤水平(Comet Assay Tail Factor)显著提高.实验表明三唑磷对蛙类蝌蚪会造成一定的遗传损伤,微核试验和彗星试验在检测污染物对蝌蚪的遗传毒性方面具有较大的应用价值.     

温度两阶段控制策略发酵生产重组角质酶

为进一步提高重组Bacillus subtilis WSHB06-07发酵生产角质酶的产量和生产强度,在pH两阶段控制策略的基础上,考察了温度(27～40℃)对菌体生长和产酶的影响.研究发现,37℃适于菌体生长而30℃适于菌体产酶.通过分析发酵过程中菌体比生长速率及产物比合成速率的变化,确定了温度两阶段控制策略,即0～4 h时控制温度37℃,4 h后将温度调至30℃.通过采用这一优化策略,角质酶酶活和生产强度分别可达312.5 U/mL和13.02 kU L-1 h-1,相比恒定温度37℃控制模式下分别提高了83.4%和10.9%.图6表2参13     

Cd对前沟藻(Amphidinium hoefleri)生产二甲基硫(DMS)影响的实验研究

为了探讨Ｃｄ污染对海藻ＤＭＳ生产的可能影响,以模拟实验方法,为期３周进行Ｃｄ对海洋甲藻类的前沟藻（Ａｍｐｈｉｄｉｎｉｕｍ ｈｏｅｆｌｅｒｉ）生产ＤＭＳ的实验室研究。结果表明,Ｃｄ可以抑制前沟藻种数数量的增长,对照组藻细胞最大数量是高浓度组（１０ｍｇ／Ｌ）的２５倍;Ｃｄ可以促进前沟藻细胞生产ＤＭＳ,其中高浓度组细胞ＤＭＳ产率大约是对照组的１０倍;Ｃｄ对藻数量的抑制作用和对藻生产ＤＭＳ的促进作用共同作     

雨生红球藻不同形态细胞的超微结构研究

应用透射电镜观察比较雨生红球藻不同形态细胞的超微结构,结果表明,游动细胞除具有典型的绿藻门团藻目的特征性结构外,细胞壁与原生质体分离形成周质空间,细胞具有发达的可进一步发育的网状叶绿体,不动细胞除了无鞭毛,具厚壁外,它与游动细胞的主要不同是：细胞内的大部分区域被色素沉积物占据,叶绿体等细胞器被包裹,光合片层紧贴,早期的不动细胞还具有较大的线粒体,根据形态及超微结构上的差异,对红球藻游动细胞与不动细胞间的生理差异进行了解释。     

燃料电池发展现状及在石油行业的应用可行性

一次能源利用效率低和分散能源回收难是石油天然气行业一直面临的技术难题。为提高一次能源利用和回收转换效率、解决能源与环境的矛盾,在石油行业内应用先进的节能环保新型技术——燃料电池技术是十分必要的。文章介绍了燃料电池的主要类型、特点及国内外应用现状,分析了其在石油行业的应用前景。