宏基因组技术及其在厌氧消化研究中的应用

在介绍基因（组）富集、基因（组）DNA提取、文库构建及筛选等宏基因组技术的基础上,论述了宏基因组技术在厌氧消化研究中应用的重要性,认为该技术可成为研究微生物群落多样性的首选技术之一,有助于了解厌氧消化微生物的多样性、生态功能和动态变化,揭示厌氧消化微生物学机理,提高厌氧消化效能等.同时宏基因组技术为微生物资源的深层次开发利用提供了技术平台,并在工业、农业、海洋等领域具有广泛的应用前景.     

丙酸盐对厌氧氨氧化除氮性能及群落结构的影响

为了探究有机碳对厌氧氨氧化的长期影响, 向厌氧氨氧化膜生物反应器中添加不同浓度的丙酸钠, 研究对反应器的除氮效能以及微生物的种群结构和功能变化。结果表明: 反应器主要的脱氮过程由CandidatusBrocadia完成, 当丙酸钠浓度为100 mg/L时, 反应器中由于异养细菌的生长, 可实现碳氮的同步去除, 平均总氮去除率可达91.9%。当丙酸钠浓度为200 mg/L 时, 对Candidatus Brocadia的抑制作用导致反应器除氮性能下降, Candidatus Brocadia的丰度降至41.2%, 总氮去除率降至 78.8%。在有机碳抑制作用解除后, 反应器的除氮性能恢复为86.8%, Candidatus Brocadia丰度增加到54.0%, 但群落多样性下降, 属水平的微生物组成有较大的改变。     

微生物燃料电池中碳基阳极材料和表面修饰碳基阳极材料研究进展

 随着能源匮乏和水污染问题的加剧,迫切需要寻找新的能源开发和利用技术。微生物燃料电池(MFCs)作为一种新兴的高效生物质能利用方式,可以将有机废水中的化学能直接转化为电能,具有去污和产能双重功能。产电微生物附着的阳极对MFCs 性能具有重要影响。碳基材料成本低、导电性高且生物相容性好,被广泛用于MFCs 的阳极材料。分别从传统碳材料、三维多孔碳基材料、化学法表面处理改性、碳纳米材料修饰和导电聚合物修饰等方面综述了MFCs 碳基阳极材料的最新研究成果,探讨了三维多孔结构和表面修饰促进MFCs 产电性能的微观本质,并对碳基阳极材料的应用前景进行分析和展望。     

纳米材料对水中病原微生物的控制研究进展

 近年来,水资源的微生物安全性逐渐引起关注,传统的消毒技术（如氯消毒、紫外消毒）已不能满足社会发展的需求,纳米材料的迅速发展为水中病原微生物控制技术的革新提供了良机。本文综述了近年来利用零价金属纳米材料（如银、铁）、金属氧化物纳米材料（如二氧化钛）和碳基纳米材料（如碳纳米管）等纳米材料控制水中病原微生物的研究现状,分析了纳米材料去除水中病原微生物的机理,从纳米材料自身特性（如尺寸、化学组成、化学结构和表面修饰等）、微生物（如微生物种类、微生物初始浓度等）和环境条件（如pH值、溶解氧等）3个方面阐述了影响纳米材料去除水中病原微生物的主要因素,指出了纳米材料在去除病原微生物的应用中存在的问题,展望了纳米材料在水中病原微生物去除方面的发展方向。     

林可霉素和3种大环内酯类抗生素对厌氧 消化的影响

林可霉素和3种大环内酯类抗生素（红霉素、螺旋霉素、阿奇霉素）在医疗和畜禽养殖等多个领域应用广泛，并且能够通过制药废水、畜禽废水以及市政污泥的排放和处理等多种途径进入环境。厌氧消化是有效处理抗生素废水的常用方法。从典型废水中抗生素浓度分布和对厌氧消化代谢过程的影响角度出发，总结了厌氧消化对上述抗生素的响应特征。结果表明：林可霉素和3种大环内酯类抗生素在低浓度时促进厌氧消化产甲烷，高浓度时抑制厌氧消化产甲烷，主要通过厌氧消化产甲烷过程中挥发性脂肪酸（VFAs）的累积，以及某些挥发性脂肪酸氧化菌活性和产甲烷古菌活性的降低来抑制厌氧消化产甲烷。最后，探讨了上述抗生素厌氧生物降解的代谢途径和缓解抗生素对厌氧消化抑制的方法。     

厌氧消化污泥对退化苗圃土壤的改良效果研究

通过连续3年施用厌氧消化污泥(ADSS)的土柱试验,测定了土壤基本理化指标和微生物学指标,并分析了土壤中重金属积累特征,以全面评价厌氧消化污泥施用对合肥某退化苗圃土壤的改良效果.结果表明:施用厌氧消化污泥3年后,苗圃土壤质地和理化环境有明显改善,其中土壤中可溶性总盐含量(TDS)下降了67.6%,电导率(EC)降低了45.3%,对因多年种植苗木造成次生盐渍化的苗圃土壤具有较好的改良作用.施用厌氧消化污泥明显(概率P0.05)增加了土壤中有机质和养分的供给,较无添加厌氧消化污泥相比,3年连续施用厌氧消化污泥后,土壤中有机质增加了77.9%;有效态氮和磷分别增加了110%和95.4%.同时,施用厌氧消化污泥对苗圃土壤微生物生物量和代谢活性也具有显著(P0.05)的提升作用,其中微生物生物量碳(MBC)较无添加厌氧消化污泥增加了207%;尿酶和碱性磷酸酶活性分别增加了118%和102%.由此表明,施用厌氧消化污泥可以全面提升退化苗圃土壤质量.另外,通过对土壤中主要重金属含量分析表明,连续3年厌氧消化污泥施用后,苗圃土壤中重金属借有所增加,但其含量远低于土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),但是长期施用厌氧消化污泥后的土壤重金属累积特征和生态风险还有待进一步深入研究.     

沼气发酵生态系统的微生物群落动态研究进展

 对沼气发酵生态系统中微生物群落的国内外研究动态进行了分析,指出了在生态学基本问题研究方面的不足之处,并提出了相关科学问题.在此基础上,针对生态学基本问题及相关科学问题,提出了相应的研究策略.首先,模拟某一区域（如云南）代表性气候区域沼气发酵系统的自然环境,在实验室建立对应生态系统模型,以及模拟自然环境（simulated natural environments）的纯培养分离、培养体系.其次,应用免培养分析法（culture-independent methods）和所建立的分离培养体系,对系统不同发酵时期微生物群落全面的微生物多样性（包括纯培养）、群落结构与功能的时空动态进行研究.同时,记录发酵全过程非生物因子的动态,并进而通过生态因子综合分析,揭示系统厌氧消化过程中微生物群落的演替规律,包括生物因子间、生物因子与非生物因子间,以及非生物因子间的相关性,亦即系统蕴藏的生态学基本问题.再者,依据研究结果,建立高效厌氧消化活性污泥富集、驯化与培养新方法,设计具有应用前景的高效沼气发酵系统,从而为规模化应用奠定基础.最后,提出未培养微生物的可培养策略,为特定区域沼气发酵相关微生物资源的收集、保藏、研究与利用奠定基础.     

有机垃圾厌氧处理的微生物作用原理

以微生物生化反应电子流平衡为基础,推导了有机垃圾厌氧消化过程液化、酸性发酵碱性发酵三个阶段的生化反应计量方程式,并结合有机垃圾的垃圾的厌氧堆肥、卫生填埋等处理工艺进行了讨论。     

氮沉降对土壤微生物影响的研究进展

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一,给人类带来了巨大挑战。笔者综述了近年来氮沉降对土壤微生物的影响研究,从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方面进行总结分析。综合来看,氮沉降对土壤微生物的影响主要表现为:1土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降;2外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降,外生菌根真菌群落结构组成改变;3丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对丛枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议;4细菌群落结构组成改变,贫营养细菌丰度下降,富营养细菌丰度上升;5土壤微生物活性下降,某些功能基因丰度下降,对复杂有机碳、氮的代谢能力下降。同时,相关研究报道表明:氮沉降可以直接或通过降低土壤p H,增加微生物的碳限制,改变底物的数量和质量等途径间接对微生物生物量和群落结构产生影响。     

碳基薄膜场致电子发射研究进展

碳基薄膜,如金刚石、类金刚石（DLC）和碳纳米管（CNT）等,具有独特的电子、力学、化学特性,且易制备,作为冷阴极场发射材料在平板显示领域有潜在的应用价值而引起了人们的极大兴趣。简要回顾了碳基薄膜的发展历史,综述了碳基薄膜的场发射机理及研究进展。     

老年性痴呆病发病机理的研究近况

为适应当今老龄化社会对老年性痴呆病的防治需要，从载脂蛋白E(ApoE)、tau蛋白、β-淀粉样肽及其前体蛋白、遗传因素、代谢因素几个方面对老年性痴呆(Alzheimer’s Disease，AD)的病因、病机作了描述．使人们在微观和宏观领域对AD有更清晰完全的认识。     

不同含水量对煤吸附甲烷的影响

运用Langmuir单分子层吸附理论,分析了煤对甲烷吸附能力受其含水量的影响利用WY - 98B型瓦斯常数测定仪,分别对2种煤样在不同含水量时吸附甲烷气体的等温吸附曲线、Langmuir压力、吸附常数a,b进行了定性与定量分析,得出了煤对甲烷吸附量随压力的变化关系式及Langmuir吸附常数a,b随煤样内水含量变化的关系式研究结果表明:含水煤样依然满足Langmuir单分子层吸附理论,吸附常数a,b与煤样中含水量的变化之间存在着一定相关性     

利用Mathematica探讨环面上测地线的数值解法

本文主要讨论空间环面上的测地线问题,提出了环面的定义以及定理,并运用这些定义以及定理研究环面上的测地线,并且进一步讨论空间环面上的测地线的数值解法。     

种群密度对鱼类影响的研究概述

密度是水生种群生态学研究的重要内容之一，就密度对鱼类的摄食、生长、行为及物质能量代谢等方面的影响进行了概述，并就种群密度对鱼类的影响机理从神经内分泌学、血液学、免疫学等方面进行了探讨。     

棉纤维膜固定化脂肪酶的研究

对棉纤维作载体、对 - ( β-硫酸酯乙砜基 )苯胺 ( SESA)作活化剂固定化脂肪酶的工艺条件进行了研究 ,发现在醚化 p H值为 9.0～ 1 0 .0 ,交联 p H值为 7.0 ,酶的质量浓度为 6 mg· m L- 1,交联时间为 1 2 h,在室温条件下 ,得到最高固定化酶活力为 33U·g- 1。对上述条件下制备的固定化酶的稳定性进行了考察 ,用该固定化酶间歇水解橄榄油 ,重复使用 6次后相对水解率由 1 0 0 %降至 44%。该固定化脂肪酶最适使用的温度为 30～ 35℃ ,p H值为 9.0     

倒伏量对翻驳领结构影响分析

主要研究了直线状、圆弧状和部分圆弧部分直线状3种类型翻折线与翻驳领结构的相关关系,针对翻驳领结构设计中的主要难点——倒伏量进行研究,并分析翻折线变化对其产生的重要影响。通过变换驳点高度及搭门宽度来控制翻折线倾斜度,各领型分别做出ll组试样,进而研究翻折线与倒伏量的关系,最后对理论研究的数据进行成衣验证。     

Mo2C膜脱附激活能随沉积温度的变化规律

介绍了用金属有机气相沉积(MOCVD)制备Mo2C膜的过程和对膜的颗粒粒径的测量结果,建立物理模型,导出粒子脱附激活能的计算公式,探讨了Mo2C膜的脱附激活能随沉积温度的变化.结果表明:沉积温度低于380 ℃时,Mo2C膜的脱附激活能随温度升高而增大较快;而高于380 ℃时,激活能随温度升高而增大的速度变小.     

不同前处理措施对真空油炸杏鲍菇脆片品质的影响

杏鲍菇为大宗食用菌,为提高杏鲍菇利用率,开发杏鲍菇休闲食品,研究前处理工艺对真空油炸杏鲍菇品质的影响。采用控制变量法,主要考察了切片方式、切片厚度和漂烫处理对杏鲍菇脆片品质的影响。结果表明,切片方式影响显著,脆片的脆度和含油量都与切片厚度呈现正相关关系,其中2mm为较佳厚度,与L值呈现负相关关系;漂烫可灭杏鲍菇脆片中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性,从而抑制褐变,较佳漂烫处理方式为95℃、90s。     

预处理对复合材料性能的影响研究

通过不同的处理方法改善增强纤维与基体树脂间的界面性能,探讨了预处理对复合材料性能的影响.结果表明:经过A-151处理和碱处理后,复合材料的拉伸性能分别提高到92.6Mpa和78.0Mpa,在45℃、5%Na0H 溶液中加热0.5h后,复合材料的冲击性能最大.     

列车上应用生态厕所的初步研究

提出了在列车上应用生态厕所的学术思想并进行了初步设计,分析表明该设计方案切实可行,既可以解决线性环境污染,又能将粪便污物转化为大量的优质有机肥.