污水生物处理系统中纳米颗粒污染物的影响

重点探讨了水处理系统中纳米颗粒(NPs)污染物的分布和归趋特点,及其对系统中微生物菌群结构与功能、有机物与氮磷去除效率的影响.结果显示:反应器可拦截进水中90%以上NPs;NPs短期内对水处理系统有机物去除效率无明显抑制,当50 mg/L的纳米TiO2和ZnO作用70 d可使得污水总氮去除率从80.3%,81.5%降至24.4%和70.8%,纳米ZnO甚至可使除磷效率完全丧失.NPs还会造成反应器内硝化细菌浓度和比重的下降,如50 mg/L TiO2作用70d可使反应器内氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌含量分别由8%,6%降至1%和3%,但对聚磷菌种群的相关显著影响尚未发现.NPs的生物毒性作用机制主要包括氧化胁迫、细胞膜破坏与酶活性抑制等,如50 mg/L的纳米TiO2可分别对活性污泥中的氨单加氧酶和亚硝酸盐氧化还原酶活性产生80%和55%的抑制率.     

有氧条件下ANAMMOX反应及其在HABR反应器中实现

为了深入研究厌氧氨氧化(ANAMMOX)新型生物脱氮工艺,减轻水体氮素污染,防止水体富营养化,用无纺布填料进行了ANAMMOX细菌的培养和富集,并通过批式实验研究了DO存在时ANAMMOX反应的可行性及其在HABR反应器中的运行性能. 实验结果表明,在有氧条件下能够发生ANAMMOX反应,反应器中同时存在好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌的协同作用. DO浓度为1.0～6.47 mg/L时,ANAMMOX细菌活性较低,NH 4-N和NO-2- N降解速率分别为1.52 mg/(L·h)和1.83 mg/(L·h);当DO浓度小于1.0 mg/L时,ANAMMOX细菌活性升高,降解速率分别达到3.40 mg/(L·h)和3.98 mg/(L·h). ANAMMOX工艺可以在HABR反应器中实现,受DO、温度等因素的影响,TN去除负荷较低,只有0.01 kg/(m3·d).     

亚铁离子对厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响

研究通过投加厌氧氨氧化污泥,待反应器稳定运行后考察不同浓度Fe2+对厌氧氨氧化污泥活性的影响.实验结果表明:经过210 d的连续培养,发现Fe2+可以促进厌氧氨氧化菌的细胞合成并且增加其基质代谢,当溶液中Fe2+浓度为0.085 mmol/L(4.76 mg/L)时,氨氮转化率维持在90%以上;添加Fe2+可以增加厌氧氨氧化菌亚铁血红素含量.此时样品中亚铁血红素C含量达到0.143μmol/mg,是同期对照反应器的2.04倍.通过SEM电镜发现当Fe2+浓度为0.085 mmol/L时,厌氧氨氧化菌群结构与形态趋于稳定.     

普通活性污泥富集好氧氨氧化菌试验

用普通活性污泥在SBR反应器中富集好氧氨氧化菌,反应器的运行周期为1 d,瞬间进水,曝气21.5 h,沉淀2 h,排水0.5 h.pH控制在7.8～8.3,DO控制在0.8～1.2 mg/L,温度控制在30±2℃.采用人工配水,初始人工配水中NH 4-N的浓度为50 mg/L.待稳定后逐渐增加进水氨氮浓度至250 mg/L,每次增加幅度50 mg/L.为定量判定富集过程中好氧氨氧化菌数目的增长情况,每隔15 d对SBR反应器中的污泥进行最大可能计数法(MPN法)测试和MLSS测试.富集培养120 d后,好氧氨氧化菌浓度提高300倍.对比试验证实,pH和温度对好氧氨氧化菌的富集有明显影响.     

纳米SiC增强铝合金表面阳极氧化膜的组织与性能

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加3,8,12,15 g/L的纳米SiC颗粒,利用直流氧化电源在优化的复合共沉积工艺参数下,在2024铝合金表面制备纳米SiC增强的硬质阳极氧化膜.结果表明:纳米SiC颗粒弥散分布在阳极氧化膜中,形成了纳米颗粒增强的硬质Al2O3氧化膜组织结构;随着纳米SiC添加量的增加,膜的厚度由没有添加纳米SiC颗粒的42μm增加到了48μm;当SiC的添加量为12 g/L时,氧化膜的硬度最高而磨耗最低,硬度由没有添加纳米颗粒样品的400 HV左右提高到了440 HV,磨损量由25 mg降到8 mg;纳米SiC在阳极氧化过程中,通过机械夹杂、吸附作用等形式进入膜层...     

苯酚冲击负荷对前置反硝化系统脱氮的影响

采用短期静态试验和长期前置反硝化SBR工艺处理含苯酚生活污水。研究结果表明:随着苯酚质量浓度(0~175 mg/L)增大,2个试验中污泥氨氧化速率均逐渐减小,短期试验中最大比基质利用速率由2.898 d-1变成0.694d-1;在前置反硝化系统中,平均氨氧化速率为4.091 mg/(g·h),是静态试验(1.812 mg/(g·h))的2.26倍,且氨氧化速率与苯酚质量浓度的比值为一恒定值(-0.031±0.005);在0~5 h内苯酚与氨氮同时被去除,去除率分别为24.2%和23.5%;受苯酚冲击系统硝化作用破坏后通过自身结构调整15~18 d可恢复至正常水平;较高质量浓度(60~90mg/L)的苯酚毒性抑制作用使微生物形态结构受到不可逆破坏,微生物胞外聚合物中DNA质量分数由2.53 mg/g增加至34.6 mg/g。     

垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化的影响

为了考察垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化反应的影响,保证晚期垃圾渗滤液的深度脱氮,采用短程硝化SBR联合厌氧氨氧化SBR(ASBR)两级系统处理氨氮为(2 000±100)mg/L、COD为(2 200±200)mg/L的实际晚期垃圾渗滤液进行试验研究.短程硝化SBR运行了100d,亚硝酸盐积累率达到了95%以上.ASBR采用进水逐步加大渗滤液掺入比例的方式进行驯化.实验结果表明,随着掺入比例的增大,进水可降解COD增加到150 mg/L左右时,ASBR的氮负荷速率从1.20 kg/(m3·d)降到了0.28 kg/(m3·d),氮去除速率从1.10 kg/(m3·d)下降到了0.19 kg/(m3·d),表明系统趋于崩溃.当ASBR进水可降解COD再次降低到50 mg/L左右时,系统的厌氧氨氧化菌活性得到了恢复,最大的氮负荷速率和氮去除速率分别达到了1.55和1.20 kg/(m3·d).定量PCR试验表明,当系统的厌氧氨氧化菌活性得到恢复后,厌氧氨氧化菌占全细菌的比例达到了试验期间的最大值1.94%.     

铜氨制药废水除铜脱氨预处理

研究了氟洛芬有机制药铜氨废水的除铜除氨预处理工艺.采用铁屑置换法对含铜废水进行除铜,除铜工艺的最优条件为,调节含铜废水的pH=2～3,投加3倍理论用量的铁屑,搅拌反应,反应时间为1.5 h,在反应过程中需保持反应液pH低于4,防止Fe3 大量生成重新溶解释出的铜.反应后铜浓度由712 mg/L降至9.2 mg/L,去除率为98.7%.为去除引入的铁盐,调节废水pH=5,鼓风曝气后,投加阴离子PAM,投加量为1 mg/L,混凝20 min后废水铁含量低于14mg/L.采用磷酸铵镁沉淀法对除铜后的混合废水进行除氨,除氨工艺的最优条件为,调节废水pH=9.0,MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O投加量为Mg2 :NH4 ·PO43-(摩尔比)=1:1:1,搅拌反应,反应时间20 min,反应后NH3-N浓度由991.5 mg/L降至101 mg/L,去除率为89.8%,剩余磷为6.1 mg/L.铁屑置换法与磷酸铵镁沉淀法的组合能有效去除铜氨,预处理后,废水BOD5/CODcr由0.07上升至0.34,可生化性有了很大提高,可以进入后续生物处理工艺.     

从蛇毒中提取神经生长因子的废水处理工艺研究

以提取蛇毒中神经生长因子过程中产生的废水为处理对象,经混凝-Fenton试剂催化氧化深度预处理后,改善了可生化性,CODCr降到2230 mg/L,BOD5/CODCr为0.26.随后结合加压SBR法进行生物处理,最佳组合工艺条件为:混凝处理的pH值为8,PAC浓度为150 mg/L;Fenton试剂催化氧化条件为:H2O2的用量为20 ml/L,pH值为4,反应时间为60 min;加压SBR法处理的停留时间为8 h,处理后出水CODCr小于100 mg/L,达到国家规定的一级排放标准.     

高效菲降解菌的分离鉴定及细胞表面结构研究

从东北老工业基地长期受石油与重金属污染的土壤中,分离获得了一株以菲为唯一碳源的高效降解菌株ZX16,通过形态、生理生化和分子生物学鉴定为溶芳烃鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas aromaticivorans）.菌株降解菲的特性研究结果表明,ZX16可耐受2 500 mg/L的菲,对1 500 mg/L的菲在72 h内降解率为98.2%.不同的重金属离子对菌株的降解效能影响大小依次为Cu^2＋＞Cd^2＋＞Zn^2＋＞Pb^2＋.菌株在中性条件下生长良好,原子力显微镜观察结果表明,菌株在复合污染物胁迫下细菌体积和形态有显著变化,细胞表面结构也从粗糙趋向光滑.     

沸石载体恢复受饥饿影响厌氧氨氧化菌的性能研究

利用沸石良好的吸氨能力和微生物载体功能, 将受饥饿影响的厌氧氨氧化菌在含沸石的反应器内进行活性恢复, 研究沸石对长期饥饿影响下厌氧氨氧化菌恢复过程中菌群活性及结构的影响。结果表明, 经过82天的运行, 沸石反应器和对照反应器(无沸石添加)内厌氧氨氧化菌均获得恢复。沸石反应器的脱氮效率从第59天开始与对照反应器拉开差距, 运行第82天时, 沸石反应器中氮去除负荷(NRR)为177.8 mgN/(L·d), 显著大于对照反应器 (154.3 mgN/(L·d))。利用16S rRNA高通量测序方法, 对反应器内菌群的微生物组成与功能进行分析, 发现投加沸石载体使得恢复后的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia的丰度更高, 可以更好地促进受饥饿抑制的厌氧氨氧化菌的恢复。     

微氧条件下FA、FNA和pH对半短程硝化的影响

采用微孔曝气与机械搅拌相结合的序批式反应器(SBR),研究了微氧条件(0.3～0.5 mg/L溶解氧)下游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)的质量浓度和pH对半短程硝化过程的影响。试验结果表明:在温度为(28±2)℃,进水pH值为7.8～8.3,FA的质量浓度为16～120 mg/L时均可实现稳定的半短程硝化,其中,FA的质量浓度为40 mg/L时亚硝酸盐积累率(NAR)最大,为95%.反应过程中发现,随着反应进行,FA浓度下降,FNA浓度上升,有利于抑制亚硝酸盐氧化细菌(NOB)生长,使实验过程中无需额外持续投加NaHCO_3维持恒定pH,可节约NaHCO_3约40%.反应运行94 d,氨氧化速率由40 mg/(L·h)上升到115 mg/(L·h).高通量测序发现,亚硝化单胞菌占比由32%增至39%;当FA的质量浓度高于40 mg/L时会明显降低氨氧化细菌(AOB)的增长速率,导致Nitrospira数量增多。     

纳米颗粒添加剂对柴油挥发及氧化过程的影响

在氮气及空气的热重氛围下,研究了以平均粒径分别为20,50 nm的Al2O3和平均粒径为20nm的Ce O2这3种纳米材料配制成的质量浓度分别为50,100,150 mg·L-1的3种纳米柴油的挥发特性和氧化特性,运用控制变量法探究纳米颗粒的粒子质量浓度、粒径尺度及物质种类对纳米柴油挥发及氧化过程的影响.结果表明:在惰性氛围下,纳米颗粒延缓了柴油的挥发过程;随着纳米粒子质量浓度增加和粒径增大,纳米柴油的挥发速率减缓.在氧化氛围下,纳米颗粒加快了柴油的氧化过程;随着纳米粒子质量浓度增加和粒径减小,纳米柴油的氧化速率加快;具有催化功能的Ce O2纳米颗粒比同尺度的Al2O3纳米颗粒表现出更好的氧化作用效果.     

亚硝化球菌的分离及其氧化性能的研究

利用硅胶平板分离法对富含亚硝化细菌的活性污泥进行分离,得到一株纯亚硝化细菌L菌株.用正交试验方法对亚硝化球菌的氨氧化速率进行研究,确定了亚硝化球菌的最大氨氧化速率的条件.研究发现,最适条件:NaHCO3为1 g/L,(NH4)2SO4为2 g/L,pH值8.5,装液量50 mL/250 mL三角瓶,微量元素溶液1 mL/L.氨氧化速率达到17.04mg/g·h.     

反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

为了得到厌氧氨氧化菌最适宜的生长环境,利用培养成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥进行厌氧氨氧化菌的影响因素研究。探讨了温度、pH值、COD、进水基质(NH_4~+-N和NO_2~--N)对厌氧氨氧化菌活性的影响。研究结果表明:厌氧氨氧化菌最适温度为40℃;最适pH值范围为7.0~8.0;COD质量浓度低于100mg/L时,对厌氧氨氧化菌无明显抑制作用,COD质量浓度高于100mg/L时,反硝化菌生长占据优势,一定程度上抑制了厌氧氨氧化菌的活性;进水基质NH_4~+-N和NO_2~--N在质量浓度分别低于1 540mg/L和140mg/L时,厌氧氨氧化菌活性没有受到严重抑制。控制厌氧氨氧化工艺的最适生长条件,有利于厌氧氨氧化菌的快速生长,进而为厌氧氨氧化反应器的快速启动奠定基础。     

LC4表面纳米SiC和PTFE双颗粒复合阳极氧化膜的制备

以250g/L硫酸+15g/L草酸为基础电解液,通过添加2g/L表面改性的纳米SiC颗粒和15ml/LPTFE乳液,组成双颗粒复合阳极氧化电解液,利用脉冲电源在LC4铝合金表面制备双颗粒复合的阳极氧化膜.结果表明:在脉冲电源频率80Hz、占空比80%、电流密度3A/dm2、温度0℃、氧化时间40min等条件下,在LC4铝合金表面成功制备出厚度为20μm,硬度为4340MPa的双颗粒复合的Al2O3-SiC-PTFE阳极氧化膜;复合氧化膜结构中存在着大量的微米级的孔隙缺陷为复合沉积双颗粒提供了复合场所,形成了具有纳米SiC颗粒增强膜的硬度和PTFE颗粒增强膜的自润滑性能的双颗粒复合氧化膜.     

蛇床子素对人精子细胞氧化应激损伤的保护作用

目的探讨蛇床子素对精子细胞氧化损伤的保护作用及机制.方法将收集的精子细胞分为5组,空白对照组无处理因素正常培养,模型组加入H2O2缺氧液培养1 h,各药物浓度组再加入H2O2缺氧液培养,同时加入50,150,450μmol/L蛇床子素培养液培养1 h,处理完毕后检测各组精子细胞存活率、精子活力、精子低渗膨胀实验、精子细胞SOD活力、MDA含量.结果蛇床子素可提高氧化损伤后精子存活率,增加精子活力,提高精子运动能力,提高精子细胞SOD活性,降低MDA含量,与模型组比较差异具有统计学意义(P0.05).结论 50,150,450μmol/L蛇床子素均能减轻精子细胞缺氧损伤,其机制可能与蛇床子素能提高精子氧化损伤时细胞膜稳定性、保护细胞完整性、提高精子活力有关.     

一种新型高效生物可降解ε-多聚赖氨酸修饰阳离子聚合物抗菌剂的合成与性能（英文）

目前临床上使用的大多数抗生素杀菌或抑菌的主要机制为:选择性的作用于细菌细胞核酸和蛋白合成系统的特定环节,妨碍细菌生命活动,导致细菌死亡.然而,细菌形态结构完整性仍然保持,导致细菌产生耐药性.最近研究发现大肠杆菌和金黄色葡萄球菌感染是一些慢性疾病发生的重要因素.纳米颗粒能够选择性的作用于微生物表面,破坏细菌结构完整性,抑制细菌耐药性的产生.本文设计并合成一种生物相容性好且生物可降解ε-多聚赖氨酸修饰阳离子聚合物(EPL-PCL).该多聚物能够自主装形成单分散的纳米颗粒,且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有广谱的抗菌活性.相比于ε-多聚赖氨酸,EPL-PCL纳米颗粒具有更强的抗菌活性.进一步研究发现,EPL-PCL纳米颗粒抗菌作用的主要机制为:(1)带正电的EPL-PCL纳米颗粒与带负电的细菌表面相互作用并穿透细胞壁和细胞膜,破坏细菌表面完整性,抑制细菌耐药性的生成;(2)EPL-PCL纳米颗粒暴露显著提高细菌内ROS水平;(3)ROS水平升高显著的破坏细菌细胞代谢,例如提高碱性磷酸酶活性破坏细菌磷的稳态平衡.因此,本文合成的可降解ε-多聚赖氨酸修饰阳离子纳米聚合物可以作为一种有效且广谱的抗菌剂,特别是用于病原菌感染的疾病.     

铅对河南华溪蟹主要组织细胞线粒体标志酶活性的影响

采用毒性实验方法,研究了Pb2 对河南华溪蟹心脏和肝胰腺细胞线粒体标志酶,即单胺氧化酶(MAO)、苹果酸脱氢酶(MDH)和细胞色素氧化酶(CCO)活性的影响.Pb2 处理浓度分别为0.5 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、50 mg/L,实验同时设对照组.分别在24 h、48 h、72 h、96 h进行MAO、MDH、CCO活性的测定.结果显示,随着Pb2 浓度的增加和处理时间的延长,MAO、MDH、CCO的活性基本呈先升后降的趋势,且高浓度组(50 mg/L)表现为明显的抑制作用,剂量-效应和时间-效应关系明显,同时线粒体酶活性的改变有一定的组织差异性,心脏比肝胰腺更敏感.结论:铅可以导致线粒体酶产生明显且不可逆转的损伤;线粒体酶可作为动物受逆境胁迫的生化指标.     

超声化学法制备Mn_3O_4纳米材料的研究

以乙酸锰(Mn(OAc)_2)为前体溶液,以植物孢子(Spore)或四氧化三铁(Fe_3O_4)为模板,通过超声化学法制备Mn3O4纳米颗粒及其组装体。采用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)等方法研究形貌和组织结构。结果表明,在不添加模板时,通过超声化学法制备的Mn_3O_4纳米颗粒倾向于形成各式各样的无规则组装体,其制备的最佳超声时间和最佳Mn(OAc)2浓度分别为2h和0.2 mol/L;在0.2 mol/L Mn(OAc)_2溶液添加模板后,生成以所添加模板为核心,表面包裹满Mn3O4纳米颗粒的核壳组装体,其制备的最佳超声时间为3h。