产乙烯脱卤拟球菌195脱卤反应途径的理论探针

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下对多氯二苯并-对-二 (PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)和氯苯分子进行计算,找到了一个可指示产乙烯脱卤拟球菌(Dehalococcoides ethenogenes)195降解转化这些芳香卤化物脱卤反应途径和中间产物的参数—结构上可能的脱卤产物的分子总能量(ET).以ET作为理论探针可指示PCDD/Fs、PCBs、PBDEs和氯苯被菌株195转化的主要脱卤中间产物,脱卤反应倾向于生成具有较低ET值的中间产物.另外可以利用结构上可能的脱卤中间产物与具有最低ET值脱卤中间产物间的分子总能量差(?ET)作为理论探针,推断存在第2种脱卤中间产物的可能性,?ET越小,则同时存在多种脱卤中间产物的可能性越大.     

辽河流域重点行业产污强度及节水减排清洁生产潜力

基于环境统计数据,分析了辽河流域重点工业行业单位产值的新鲜用水量,COD_Cr和NH₃-N等的产生强度,并与松花江、海河、淮河流域及全国平均水平进行对比,研究了其产污特征. 建立了情景分析模型,预测了2015年在经济保持一定增长率、重点工业行业产污强度保持不同水平情景下的流域总污染物产生水平. 结果表明,2008年辽河流域工业新鲜用水强度,COD_Cr和NH₃-N产生强度均低于全国同期工业平均水平,也低于松花江、海河和淮河流域水平. 造纸及纸制品业COD_Cr产生强度为全国平均水平的5.04倍;黑色金属冶炼及压延加工业与化学原料及化学制品制造业COD_Cr产生强度、医药制造业COD_Cr和NH₃-N产生强度也较高,表明这些行业的清洁生产潜力较大. 根据辽河流域污染物产生量削减潜力情景分析,其中的高方案比较合理. 该方案下,2015年COD_Cr和NH₃-N产生量预计比2008年分别减少14%和9%,表明该方案有利于污染排放总量的削减.      

基于鞣制工艺参数的铬污泥产污系数核算方法

针对无明确化学计量关系、均相或非均相封闭系统的一次性化工过程中产生的具有固定组成的污染物,其单位产品污染物产生量(即产污系数)的实测会因产品加工周期与污染物产出量相脱节而得不到准确值.制革行业铬鞣工段的诸多工艺参数对皮中铬的吸收率具有显著影响,通过实验室试验及历年工艺手册数据整理,在建立单一工艺参数与铬吸收率之间的关系基础上,采用逐步优化回归分析法,建立了鞣制工艺参数与铬污泥产生量之间的定量关系,并与企业实测铬污泥数据进行了对比.结果表明,通过工艺参数计算的铬污泥产污系数完全可以反映实际情况.      

工业污染源产排污核算模型及参数量化方法

工业污染源产排污核算方法及产排污系数是我国工业污染源产排污定量数据获取的重要工具.为进一步提升核算方法的适用性和准确性,基于工业代谢分析理论,针对我国工业污染源类型多样、工艺复杂、产排污环节多的特点,考虑当前工业生产活动中区域分工和专业化生产的现状与趋势,建立了“分类核算、提取共性、突出个性”的可拆分、可组合的产排污模块化核算模型.针对该模型的主要参数——产污系数、污染治理技术去除率、污染治理设施实际运行率分别提出参数量化方法.利用该模型对我国工业行业产排污核算方法及参数制定进行实践,结果表明:①41个工业行业划分为29个流程型行业和12个离散型行业.②41个大类工业行业核算参数包括940个核算环节、1 291种主要产品、1 575种原料、1 521个工艺的31 219个废水和废气污染物的产污系数以及101 358种污染治理技术去除率.③核算参数的最终核定应经过多级检验和校核.④核算参数受工业生产技术和污染治理技术变动影响,应及时进行修订或动态更新;在参数量化方法研究方面需不断深入挖掘产污系数影响因素组合的定量分析技术并扩展其应用,同时不断完善治理设施实际运行率的表征方式.研究显示,以工业代谢分析为理论依据建立的产排污模块化核算模型及参数量化方法符合我国工业污染源代谢规律和特征,已在第二次全国污染源普查、排放源统计调查中全面应用.由于工业生产体系具有动态变化性,核算模型及参数也应与之同步变化.      

产电微生物基因组及代谢网络分析

产电微生物的生物信息学分析是微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)研究中的关键环节,各种生物信息学分析方法已经开始应用于产电微生物研究.本文综述了目前产电微生物基因组、功能基因组和代谢网络分析的重要方法,包括基因和基因表达信息分析、基因组和比较基因组分析、代谢网络建模和计算机模拟等,其中,产电微生物代谢网络的构建是联系上游基因组分析和下游基因工程改造的关键,是目前相关研究面临的挑战.生物信息学分析必将促进干实验与湿实验的紧密结合,促进发现电子转移相关功能基因,解析微生物产电机制,优化代谢网络,由此指导基因工程改造产电微生物,最终提高产电效率.     

一株耐酸产氢突变株Pantoea agglomerans的筛选与产氢特性

以红树林污泥中分离的厌氧发酵产氢细菌Pantoea agglomerans BH18为出发菌株,利用转座子Tn7随机插入菌株基因组DNA,通过卡那霉素筛选与PCR扩增验证,获得一批转座子插入突变菌株.起始pH4.0培养条件下,以产氢量为指标分离获得一株耐酸产氢突变菌株TB220.多次传代结果表明,突变菌株TB220具有稳定的产氢遗传特性.起始pH3.5~7.0范围内,突变菌株TB220最适产氢pH值为6.0,产氢量为(2.39±0.08)mol H2/mol葡萄糖.起始pH4.0和葡萄糖浓度10g/L的海水培养条件下,突变菌株TB220产氢量为(0.47 ± 0.02)mol H2/mol葡萄糖,比野生菌株高70%,表现出较强耐酸性.     

广东乐昌铅锌尾矿的酸化潜力

利用净产酸试验(NAG)和净产酸潜力试验(NAPP)方法,研究了广东乐昌铅锌尾矿的产酸潜力.该尾矿的黄铁矿的硫和总硫含量分别为12.57%和18.68%,NAG和NAPP值分别为H₂SO₄ 220 kg·t^-1和326 kg·t^-1,NAG和NAPP的试验结果都表明该尾矿有着很高的产酸潜力.由于黄铁矿硫不会完全被氧化,NAG比NAPP可更为准确地预测尾矿的产酸潜力.2个剖面的分析表明,因氧化难以进入尾矿深部,酸化主要发生在尾矿表面0～20cm,且对下层尾矿的影响很小.尾矿的pH值与EC值显著负相关,表明酸化促进乐昌尾矿中盐分的溶解和重金属的迁移,在酸化的表层,有效态Pb、Zn、Cu和Cd含量显著高于未酸化的下层,而Pb、Zn、Cu和Cd的总量却显著低于未酸化的下层.     

pH值对剩余污泥暗发酵产氢的影响

pH值是影响剩余污泥暗发酵产氢的重要因素,为了寻求暗发酵产氢的最佳pH条件,试验研究了中温(37±2)℃条件下不同pH值(4~11)对剩余污泥暗发酵产氢的影响。结果表明,当pH=10时剩余污泥的H2产量最大,发酵132 h时累积H2产量为21.1 mL/gVSS。剩余污泥暗发酵水解、酸化和产甲烷阶段的试验分析表明:pH=10时H2产量最大的主要原因是pH=10的条件促进了污泥的水解和产酸,却抑制了产甲烷菌的活性,因此H2的产量显著增加。     

一株纤维素分解菌利用枳实废渣产酶条件的研究

以枳实废渣为碳源,对产纤维素酶G2菌进行固体发酵,通过测定FPA、CMC、C1酶活的大小,对其产酶条件进行优化研究.结果表明产酶最适条件为:枳实在发酵前需进行酸处理;氮源为硫酸铵;含水率为70%;初始pH为5～6;发酵周期为6天.在以上最适条件下,G2菌酶活力为FPA:31.8 IU/ml,CMC:11.86 IU/ml,C1:15.79 IU/ml.     

木薯酒精废水高温厌氧发酵产氢研究

以木薯酒精废水为厌氧发酵产氢底物,以中温(37℃)厌氧颗粒污泥作为接种物.研究了高温条件(60℃)下厌氧发酵产氢的可行性;并比较了60～80℃条件下的累积产氢量,产氢速率和液相发酵产物组成,以确定温度对木薯酒精废水厌氧发酵产氢的影响以及不同温度下厌氧发酵产氢菌的代谢类型.结果表明,60℃时累积产氢量为383 mL(木薯酒精废水用量140 mL)、产氢率为70.0 mL(以每克挥发性固体(VS)计),中温厌氧颗粒污泥适合作为高温条件下木薯酒精废水厌氧发酵产氢的接种物;从60℃升高到80℃时,累积产氢量逐渐下降,最大产氢速率逐渐降低,80℃时产氢完全受到抑翩.70℃为产氢的临界点,低于70℃时厌氧发酵产氢菌的代谢类型属典型的丁酸型发酵,此过程中伴随着大量氢气产生,大于等于70℃时,正丁酸生成受到严重抑制,累积产氢量迅速降低;氢气的产生主要来自于溶解性碳水化合物的分解.