16S rDNA克隆文库法分析地下水生物反硝化系统细菌种群多样性

采集地下水硝酸盐生物反硝化系统内的污泥样品,提取污泥样品中微生物的总DNA,构建细菌16S rDNA基因片段克隆文库,并通过16S rDNA序列系统发育分析,对反硝化系统内的细菌种群多样性以及菌群结构进行了研究。结果表明,地下水生物反硝化系统内细菌具有高度多样性,样品文库分为9个细菌类群,优势菌群为β-Proteobacteria(67.11%)和Bacteroidetes(15.79%),其中,β-proteobacteria为最优势菌群,以Rhodocyclaceae为主。对反硝化系统内细菌种群多样性的研究有利于确定优势菌种,为地下水硝酸盐生物反硝化修复奠定理论基础。     

净水工艺中的微生物群落结构与优势菌

采用PCR-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对生物活性炭滤池与生物强化净水工艺中的微生物群落结构和多样性进行分析,并利用最大可能数法研究生物活性炭滤池与生物强化滤池中可培养的优势菌.实验结果表明,混凝、砂滤及生物强化过滤净水工艺对微生物的群落结构均无明显影响;生物活性炭净水工艺则可使原水微生物群落多样性降低,这是由于活性炭对微生物具有的较强吸附作用所致.通过分析R2A培养基上生长的微生物群落,发现各生物滤池中可培养的微生物群落具有丰富多样性,且滤池间Dice遗传相似系数为0.69～0.86,即群落种类差异较小.生物活性炭滤池与生物强化滤池中可培养的主要优势菌为巨大芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌、弗劳地枸橼酸杆菌、豚鼠气单胞菌、恶臭假单胞菌和肺炎克雷氏菌等.将PCR-SSCP技术与传统培养方法相结合,可分析生物滤池中的优势菌群,提高饮用水的生物处理能力.     

强化型硫铁矿自养反硝化工艺深度处理城市二沉尾水研究

为实现硫铁矿自养反硝化工艺快速启动,提高出水稳定性,将以硫铁矿为填料的硫自养反硝化生物滤池反应器(1号反应器)作为对照组,分别构建了以硫铁矿/石灰石和硫铁矿/硫黄为填料的强化型硫铁矿生物滤池反应器(2号、3号反应器)处理城市污水处理厂二沉尾水,从去除效果、出水水质的角度来评价强化工艺的可行性,并通过微生物群落分析来探究强化工艺的强化机理.结果表明：当反应温度为31～33℃,水力停留时间(HRT)为2.2 h时,3个生物滤池反应器总氮(TN)去除率分别为91.3%(1号反应器)、84.5%(2号反应器)、100%(3号反应器),出水TN浓度均小于5 mg/L;总磷(TP)去除率分别为91.4%(1号反应器)、85.0%(2号反应器)和100%(3号反应器),TP去除效果随TN去除效果的提升而提升;出水pH基本均能维持在6.8～7.6,体系内硫酸根生成量较低,维持在4.99～5.91 mg(每mg NO^-₃-N).Thiobacillus作为硫铁矿自养反硝化工艺的核心功能菌属在3号反应器内占据优势地位.以硫铁矿/硫黄为填料的生物滤池反应器不仅可以...     

洞庭湖区地下水生物除锰试验研究

通过试验 ,研究了洞庭湖区地下水生物除锰滤池的成熟过程与除锰效果 ,探讨了 pH值、氧化还原电位 (ORP)以及亚铁离子 (Fe2 + )与生物除锰的关系。结果表明 ,石英砂滤池除锰能力与砂层细菌含量密切相关 ;在试验进水水质条件下 ,通过自然培养 ,石英砂生物除锰滤池可在 6 0天内培养成熟 ;在 12m/h的较高滤速下 ,生物滤池仍有良好的除锰、除浊效果和很长的过滤周期 ;当出水 pH为 5～ 8.5时 ,出水含锰量小于 0 .1mg/L ,但当pH <5时 ,出水含锰量随进水 pH值的降低而急剧增加 ;当ORP为 4 30～ 72 0mV时 ,生物滤池具有良好的除锰效果 ;Fe2 + 与生物滤池除锰能力密切相关 .     

生物滤层中铁、锰氧化细菌的时空分布特征

以生物滤柱为反应器,对含铁、锰地下水进行处理.试验表明,沿层深度由于环境、底物浓度及运行条件的不同,除铁除锰生物滤层内细菌数量及其分布在时间和空间上都呈动态变化.滤层内除锰能力的变化趋势和特点与滤层内细菌数量及其分布的变化规律大体上是一致的.     

磁性滤料对生物脱氮滤池微生物群落的影响

使用4种不同磁感应强度的磁性滤料构建生物脱氮滤池,探究磁性滤料对滤池脱氮效能的影响,并从分子生物学角度对影响机理进行解析。结果表明：磁性滤料对滤池的氨氮与亚硝态氮的去除效果有明显的促进作用;磁性滤料会对滤池内的微生物群落结构产生影响,表面磁感应强度为0.5、 1.5 mT的磁性滤料使微生物群落中氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌的相对丰度显著提高,表面磁感应强度为2.5 mT的磁性滤料使氢噬胞菌属和Delftia tsuruhatensis种的相对丰度提高;根据功能基因预测,脱氮效果的提升与磁性滤料对优势功能基因的作用有关。     

PCR-DGGE法研究Sludge bio-membrane(SB)系统中反硝化聚磷菌的变化

采用SB同步脱氮除磷系统富集反硝化聚磷菌,利用平板分离法和PCR-DGGE技术,进行微生物种群的跟踪.研究结果表明:通过平板法分离到的微生物主要为棒状杆菌属、不动杆菌属、假单胞菌属、肠杆菌科、莫拉氏菌属、葡萄球菌属、副球菌属共7种,富集后细菌主要为不动杆菌属、假单胞菌属、肠杆菌科、副球菌属4种,富集后系统内细菌种类减少,与采用Sequencing Batch Reactor(SBR)池富集的反硝化聚磷菌不同.采用PCR-DGGE法发现富集前以黄杆菌属、产碱杆菌属、副球菌属、紫色杆菌属、赤细菌属为主,富集后以产碱杆菌属、副球菌属、紫色杆菌属为主,副球菌属是唯一通过2种办法获得确认的反硝化聚磷菌株.采用PCR-DGGE和16S rDNA克隆文库方法研究的同步反硝化聚磷菌都以变形门占优势.     

低温厌氧氨氧化生物滤池细菌群落沿层分布规律

通过扫描电镜(SEM)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序等方法,对低温(14.9～16.2℃)稳定运行的上流式厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池内上(140～190 cm)、中(60～140 m)、下(10～60 cm)3部分细菌群落分布进行研究.研究结果表明:大部分氨氮、亚氮在反应器中部呈比例地去除,总氮去除负荷达2.4 kg/(m3.d);类似ANAMMOX菌的球形细菌主要分布在反应器中部;生物滤柱上部细菌多样性最高,中部其次,下层细菌多样性最低,细菌群落结构沿层变化是适应生物滤柱沿层氮素变化的结果;生物滤柱不同滤层分布着同一种厌氧氨氧化菌(ANAMMOX)与好氧氨氧化菌(AOB),克隆测序鉴定ANAMMOX菌为Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,AOB为Nitrosomonas sp.ENI-11:AOB的存在能够消耗进水中的微量溶解氧,为反应器创造厌氧环境,有利于生物滤柱中部富集较多的ANAMMOX菌.     

贝壳与球形塑料填料曝气生物滤池的硝化特性比较

采用曝气生物滤池．考察贝壳与球形塑料填料的硝化特性变化情况．研究结果表明，贝壳填料曝气生物滤池因贝壳中CaCO3的溶解为硝化反应提供碱度．硝化率保持在较高的水平．而球形塑料填料曝气生物滤池因碱度不足．硝化率处于较低的水平．贝壳填料曝气生物滤池内pH值沿池深方向呈逐渐升高趋势．而球形塑料填料滤池则相反．外加碱度可以提高曝气生物滤池的氨氮去除率．贝壳填料的曝气生物滤池相比于传统的塑料填料曝气生物滤池具有明显的硝化处理优势．     

无机-有机基质配置对反硝化生物滤池脱氮除磷效能的影响机制

以火山岩-聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、黄铁矿-PHBV为基质分别构建反硝化生物滤池R₁和R₂系统，考察系统间脱氮除磷的效果差异，并探究微生物群落结构特征以揭示其影响机制。结果表明，R₁系统具备更好的氮负荷抗冲击能力，而R₂系统的PO■—P去除率远高于R₁系统，这主要是由火山岩和黄铁矿的物理形貌和化学组成差异所导致的。高通量测序结果表明，尽管R₁系统具有更好的氮负荷抗冲击能力，但R₁系统的反硝化细菌的相对丰富度低于R₂系统，说明黄铁矿更有利于系统反硝化菌属的优势形成。研究结果可为生物滤池中基质优化配置提供新思路，为开发高效同步脱氮除磷的生物滤池系统提供新策略。     

锰系铁合金中锰与铁的联合测定

根据锰系铁合金中锰与铁的传统化学分析方法,通过理论分析和实验研究,简要论述了锰和铁联合测定的可行性和合理性     

微量元素锰及锰超氧化物歧化酶的模拟化学

锰是人体所必须的微量元素之一,为锰超氧化物歧化酶的活性中心,能消除体内有害自由基,维护正常生理功能.综述了12篇参考文献,介绍了锰的生物学效能和锰超氧化物歧化酶的模拟化学.     

锰矿浸渣中可溶锰离子的稳定化处理研究

为了解决日益严重的锰矿浸渣污染问题,采用在锰矿浸渣中添加硅酸钠为固化剂,研究锰矿浸渣中可溶锰离子的稳定化效果。通过正交实验和单因素实验,考察了反应温度、反应时间、液固比、p H值、硅酸钠添加量等因素对可溶锰离子稳定化效果的影响。结果表明:硅酸钠的用量对可溶锰离子稳定化效果的影响最大,较适宜的稳定化条件为:反应温度30℃,反应时间15 min,液固比5∶1,p H值8,硅酸钠用量0.5 g。在此条件下,20.00 g锰矿浸渣中的可溶锰离子固化率达96.80%,通过浸出毒性测试得到滤液中锰残余浓度为0.99 mg/L,完全符合GB8978-96《污水综合排放标准》。     

Preparation of manganese sulfate from low-grade manganese carbonate ores by sulfuric acid leaching

In this study, a method for preparing pure manganese sulfate from low-grade ores with a granule mean size of 0.47 mm by direct acid leaching was developed. The effects of the types of leaching agents, sulfuric acid concentration, reaction temperature, and agitation rate on the leaching efficiency of manganese were investigated. We observed that sulfuric acid used as a leaching agent provides a similar leaching efficiency of manganese and superior selectivity against calcium compared to hydrochloric acid. The optimal leaching conditions in sulfuric acid media were determined; under the optimal conditions, the leaching efficiencies of Mn and Ca were 92.42% and 9.61%, respectively. Moreover, the kinetics of manganese leaching indicated that the leaching follows the diffusion-controlled model with an apparent activation energy of 12.28 kJ·mol-1. The purification conditions of the leaching solution were also discussed. The results show that manganese dioxide is a suitable oxidant of ferrous ions and sodium dimethyldithiocarbamate is an effective precipitant of heavy metals. Finally, through chemical analysis and X-ray diffraction analysis, the obtained product was determined to contain 98% of MnSO₄·H₂O.     

纳米二氧化锰的电化学电容性能

以MnSO4和K2S2O8为原料，采用液相法制得MnO2并制成电化学电容器电极；采用X射线衍射和扫描电镜对产物进行结构形貌表征，采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法对MnO2电化学电容器电化学性能进行表征。研究结果表明：产物为纳米棒聚集而形成的纳米α-MnO2。充放电曲线由于电极在0．53V和0．36V（vs．Hg／HgO）处发生氧化还原反应而发生了明显弯曲，这有利于比容量的提高；在10^-3～10^4Hz频率范围内，阻抗曲线在0．2Hz以下出现“电荷饱和”，说明电极材料中储存的大部分电容量可得到利用，有效能量为48．3J／g，电极具有良好的倍率特征，其频率响应时间为12．5s；在低频区电极过程由阻挡层扩散控制，比容量可达到151F／g，但随着频率增加，比容量快速下降，100Hz以后比容量开始趋于0。     

痕量锰的催化光度法分析

本文根据在近中性溶液中 ,痕量锰 (Ⅱ )对高碘酸钾氧化氨基黑 10B褪色反应的催化作用建立了检出极限为 0 .0 2 μg/mL、线性范围为 0 .45～ 9.5 μg/mL的测定锰的新方法 ,适用于人发、人尿中痕量锰的测定。     

Reductive recovery of manganese from low-grade manganese dioxide ore using toxic nitrocellulose acid wastewater as reductant

The hydrometallurgical strategy of extracting Mn from low-grade Mn ores has attracted attention for the production of electrolytic manganese metal (EMM). In this work, the reductive dissolution of low-grade MnO₂ ores using toxic nitrocellulose acidic wastewater (NAW) as a reductant was investigated for the first time. Under the optimized conditions of an MnO₂ ore dosage of 100 g·L-1, an ore particle size of -200 mesh, concentrated H₂SO₄-to-NAW volume ratio of 0.12, reaction temperature of 90℃, stirring speed at 160 r·min-1, and a contact time of 120 min, the reductive leaching efficiency of Mn and the total organic carbon (TOC) removal efficiency of NAW reached 97.4% and 98.5%, respectively. The residual TOC of 31.6 mg·L-1 did not adversely affect the preparation of EMM. The current process offers a feasible route for the concurrent realization of the reductive leaching of Mn and the treatment of toxic wastewater via a simple one-step process.     

苯基荧光酮分光光度法测定微量锰

本文研究了阳离子表面活性剂 溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)存在下,苯基荧光酮(PF)与锰(Ⅱ)的显色反应。研究表明在pH为12时,锰与试剂形成比为1:4的紫色络合物。络合物的最大吸收波长为605nm.在此波长下测得表观摩尔吸光系数为(1.88×105Lmol-1cm-1)。锰量在0-5ug／25ml范围内符合朗伯比尔定律。