不同分解程度木麻黄凋落物的养分特征及微生物功能多样性分析

【目的】通过了解木麻黄凋落物分解过程中的养分变化以及微生物碳源的利用特征,明确凋落物微生物多样性与养分之间的关系。【方法】在海南省海口市桂林洋海滨选取10~15年生木麻黄林,按照“S”形五点取样法,分别采集0~5 cm、≥5~10 cm、≥10~15 cm 等3种不同分解程度的凋落物样品,测定其理化性质,并利用Biolog微孔板法测定凋落物外生菌和内生菌的群落功能多样性,对其进行主成分PCA分析和冗余RDA分析。【结果】①凋落物的分解程度越高,其有机碳、全氮、全磷含量越低。②不同分解程度木麻黄凋落物中外生菌和内生菌功能多样性差异显著,外生菌平均颜色变化率(AWCD)随分解程度增加而增大,而内生菌AWCD则降低。③凋落物分解程度越高,外生菌的Shannon、Simpson指数明显升高,McIntosh指数无显著差异;内生菌的Shannon、Simpson指数也随之增加,而McIntosh指数则明显降低。④外生菌和内生菌对6大类碳源利用强度存在差异,优势碳源分别为糖类和多聚物,分解后期胺类和酚类的利用率均有提高。⑤主成分PCA分析表明,不同分解程度的凋落物外生菌和内生菌对31种碳源的利用均有显著差异;RDA分析表明,碳、氮含量与凋落物外生菌微生物功能多样性指数呈最大相关。【结论】木麻黄凋落物分解程度越大,外生菌碳代谢强度和多样性越高,而内生菌碳代谢强度越低,其多样性越高;凋落物的氮、碳含量是影响凋落物微生物功能多样性的主要因素。因此,外生菌和内生菌在木麻黄凋落物的分解中发挥着不同的作用。     

改良AAO工艺处理低浓度碳源废水的优化分析

以广州某污水处理厂的低碳源废水运行为例,探讨了位于北回归线以南气候为亚热带季风气候区域的改良AAO工艺在低碳源进水条件下的优化条件,在尽量避免另加碳源的情况下,通过工艺优化,可以确保正常处理效果。采用多点进水改良的A~2/O工艺取得了较好的脱氮除磷效果,说明了在传统A~2/O工艺厌氧池前增加预缺氧池,而且经过预处理的污水多点分配进入生化池,可以在低碳源条件下,优化生物脱氮除磷效果。研究结果表明,在利用内碳源条件下改良AAO工艺的污泥龄取19天,内回流率取130%,外回流率取80%,出水能稳定达标。试验结果为采用改良AAO工艺的污水处理厂在高原环境下运行提供了参考数据,也可为低碳源情况下污水厂升级改造设计时进行参考。     

低C/N比污水脱氮技术研究

生物脱氮技术是通过硝化和反硝化菌来实现氮的去除,而充足的碳源是反硝化菌高效脱氮的关键,研究表明,只有当C/N〉4时才可给反确化细菌提供适量的碳源,使得生物脱氮正常进行,达到TN达标排放。针对低C/N比污水传统生物脱氮碳源不足、脱氮效率不高等问题,文章阐述了几种有效处理低C /N比污水的组合工艺、连续流一体化间歇曝气膜生物反应器（IMBR）等新工艺及分段进水、外加碳源等强化措施,并对这些技术和工艺的应用情况进行了简要分析。     

聚3-羟基丙酸及其共聚物的生物合成

3-羟基丙酸是重要的平台化合物,其聚合物是一种性能优异的新型可生物降解塑料,而且3-羟基丙酸与其他羟基脂肪酸形成共聚物时,可提高材料的延展性和生物降解能力.由于已知的生物都不能天然合成聚3-羟基丙酸,所以早期研究中聚3-羟基丙酸及含3-羟基丙酸单体的共聚物的生物合成都依赖于3-羟基丙酸或其结构相关前体,如丙烯酸、1,3-丙二醇等.这些价格昂贵的前体物质的使用,增加了聚3-羟基丙酸的生产成本.近年来,随着基因工程技术的应用,已有两条人工代谢途径可利用廉价碳源(如葡萄糖、甘油等)合成聚3-羟基丙酸,而且结构和单体比例可控的系列3-羟基丙酸共聚物也已成功合成.与使用结构相关前体相比,聚3-羟基丙酸及其共聚物的生产成本已大大降低,但仍然高于石化基塑料.目前,聚3-羟基丙酸合成研究的主要问题是如何进一步提高聚3-羟基丙酸及其共聚物的合成效率,降低生产成本.     

上海市碳排放量及碳源分布

对上海市碳源-碳汇的发展现状、增减趋势以及产业-行业层面的碳源分布进行了深入分析,结果表明:上海市的碳排放量在15年内增加了将近2.54倍,且相对于碳源的快速增加而言,上海的碳汇数量很少;工业与交通运输领域是当前上海市的主导碳源,产生了80%以上的碳排放量,且交通运输领域将可能成为上海市潜在的第一碳源;制造业是工业领域的最大碳源,且其碳排放量高度集中在冶金、石油和化工领域;上海市有必要在碳源等级管理和碳生产率基础上建立全新的碳排放管理体系.     

污泥酸性发酵获取SRB碳源的研究

采用间歇运行的序批式反应器,对城市污水厂污泥酸性发酵进行了研究,用正交实验方法考察了温度、污泥体积分数、搅拌方式对污泥产酸量及污泥酸性发酵产物组成的影响。结果表明:温度对污泥产酸量影响显著,搅拌方式、污泥体积分数对污泥产酸量影响不显著。得出的最佳工况为:当温度为22℃,污泥体积分数为10%,搅拌方式为每间隔60 min搅拌10 min,起始pH为6.41~6.89,不接种产酸菌,发酵13 d时,污泥产酸量达最大,每1 g挥发性固体(VS)产生0.171 gVFA,VS的去除率为21.58%,污泥酸性发酵产物中乙酸、丙酸、丁酸的质量分数分别为31.66%,33.64%,34.70%,污泥发酵为混合酸发酵。     

复合污染的城市河道水在光催化氧化作用下的变化规律

采用TiO2光催化荆对受到复合污染的城市河道水进行氧化处理,发现水中的COD出现大幅升高的现象.通过对吡啶进行光催化氧化,结合紫外分光光谱分析,发现其结构发生变化.由最初不能被重铬酸钾氧化转变为可以被氧化.其COD先逐步升高后又下降.从而表明:城市复合污染水体中存在类似的有机物.进一步的实验又发现,水中这些有机物污染物在经过光催化氧化之后,可以转变为容易被微生物所利用的有机碳源,从而提高水中的碳氮比.反硝化实验证明:经过光催化氧化处理后的河道水,其总氮去除率比未经过光催化氧化的河道水提高30%以上.     

林茜草细胞悬浮培养体系的优化条件研究

设计了三因子正交设计方法对影响林茜草悬浮细胞生长的相关因素进行了优化培养筛选,筛选到适合于林茜草悬浮细胞体系生长繁殖的最佳培养条件:在含有0.02的5mg/L 2,4-D、0.5m/L的6-BA、40.0g/L蔗糖的B5培养基同时在120rmins的摇床转速,,在该条件下培养20天,悬浮物中可分裂细胞密度可达到4.4×...     

不同碳源条件下里氏木霉纤维降解酶的蛋白组解析

用双向电泳研究里氏木霉在4种 碳源条件下分泌组中纤维降解酶的分布情况。结果表明:在以甘油或葡萄糖为碳源时仅CBHⅡ、AxeI和BXL 3种纤维降解酶有微量表达。在以纤 维二糖为碳源时检测到较高表达水平的CBHⅠ、CBHⅡ、EGⅠ、EGⅢ、BXL、AxeⅠ和AglⅠ。纤维素纸浆可诱导CBHⅠ、CBHⅡ、EGⅠ、EGⅡ、EGⅢ 、EGⅣ、ManⅠ、ManⅡ、AxeⅠ、BXL和AglⅠ等11种纤维降解酶的大量表达,表达量总和占总分泌组的61％。纤维素诱导的纤维降解酶组分情况 和纤维二糖条件相似,但表达量和酶活性都有显著上升。     

一株磷细菌发酵条件的研究

对一株磷细菌的发酵条件进行了研究。其中，单因素发酵试验表明，碳源以2％的淀粉最佳，氮源以0．1％的NH4CI最好。最适培养温度为37℃，最适初始pH为7．0，最佳振荡频率为200r/min，装液量为30／250mL，并进行了中试罐发酵分析，测定了罐发酵过程中的菌量、pH、还原糖及总氮的变化情况。