严格厌氧的生物为什么接触氧气会死亡?

<正>A:顾名思义,厌氧型微生物是一类在无氧条件下比在有氧环境中生长得好的微生物,而严格厌氧型微生物在接触空气时会死亡。绝大多数厌氧型微生物为细菌,少数为放线菌或支原体,厌氧真菌被报道得很少。对地球上大多数异养生物来讲,氧气是它们赖以生存的物质。     

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。     

水解酸化工艺在城市污水处理中的应用

水解酸化是近年来发展起来的一种介于好氧和厌氧之间的生物处理方法,主要应用于有机废水的预处理。物料的厌氧降解过程,分成水解、酸化、产乙酸、产甲烷四个阶段,各在其不同的反应器中进行,即两相(段)处理。废水的处理在两个不同的反应器中依次完成,可使厌氧降解不同于微生物种群的环境条件有较大的区别。通过水解酸化阶段,可以使废水中有机物质被细胞外酶分解为小分子,小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用,改善废水的可生化性。随着人们环保意识的增强和法律、法规的健全,要求对城市住宅小区内的污水进行处理后再排放。…     

油藏内源微生物演替规律及其对驱油效果的影响

利用长岩心连续动态驱替实验模拟现场微生物驱油过程,通过高通量测序及荧光定量PCR技术定量描述物模驱出液菌群结构、多样性指数及驱油功能细菌浓度的动态变化规律,并分析生物特征动态变化规律与含水率变化之间的对应关系。结果表明:激活剂多轮次段塞注入方式下,内源菌群呈现连续动态演替变化,菌群结构趋于简单化,多样性指数逐渐降低,不动杆菌、厌氧小杆菌及甲烷嗜热杆菌逐渐成为群落中的优势菌属;内源总细菌浓度及驱油功能细菌浓度随激活剂的注入逐渐升高,在时间尺度上存在明显的好氧、兼性及厌氧驱油功能菌级联激活规律,厌氧产甲烷古菌激活时整个代谢链被启动,驱油效率最高;在兼性及厌氧驱油功能细菌浓度提高2个数量级后,产出液细菌群落多样性指数与含水率变化之间存在明显的相关性,可以作为内源微生物驱油生物特征指标,指导内源微生物驱油现场效果的分析及方案的针对性调整。     

木质纤维素基生物炭对葡萄糖厌氧消化性能的影响及机理研究

生物炭是提高厌氧消化性能的有效添加剂,由于生物炭性质的多样性和厌氧体系的复杂性,生物炭对厌氧消化的促进机理尚未得到全面认识。以生物质纯组分——纤维素、半纤维素和木质素为原料,分别采用水热法和热解法制备了生物炭,考察了生物炭对葡萄糖厌氧消化的影响,并从微生物分析、官能团组成和电导率等方面探究了其作用机理。结果表明：与对照组相比,生物炭的添加能加快葡萄糖厌氧消化速率,提高消化效率;相较于纤维素和半纤维素,以木质素为原料制备的生物炭的效果更好;以木质素为原料制备的水热炭和热解炭均能在一定程度上富集互养型发酵细菌,这可能有助于促进直接种间电子转移（DIET）机制的建立,从而提高产甲烷速率;生物炭丰富的表面含氧官能团和较大的电导率可能是其强化厌氧消化效果的关键特性;通过变异性分析发现,相较于制备方法,累积产甲烷量对生物炭原料的依赖性更大。     

木质纤维素基生物炭对葡萄糖厌氧消化性能的影响及机理研究

生物炭是提高厌氧消化性能的有效添加剂,由于生物炭性质的多样性和厌氧体系的复杂性,生物炭对厌氧消化的促进机理尚未得到全面认识。以生物质纯组分——纤维素、半纤维素和木质素为原料,分别采用水热法和热解法制备了生物炭,考察了生物炭对葡萄糖厌氧消化的影响,并从微生物分析、官能团组成和电导率等方面探究了其作用机理。结果表明：与对照组相比,生物炭的添加能加快葡萄糖厌氧消化速率,提高消化效率;相较于纤维素和半纤维素,以木质素为原料制备的生物炭的效果更好;以木质素为原料制备的水热炭和热解炭均能在一定程度上富集互养型发酵细菌,这可能有助于促进直接种间电子转移(DIET)机制的建立,从而提高产甲烷速率;生物炭丰富的表面含氧官能团和较大的电导率可能是其强化厌氧消化效果的关键特性;通过变异性分析发现,相较于制备方法,累积产甲烷量对生物炭原料的依赖性更大。     

Cr6+对厌氧微生物的毒性作用研究

通过对取自ASBR中的厌氧污泥Cr^6 中毒的产甲烷活性恢复试验，研究了不同Cr^6 质量浓度对产甲烷微生物的抑制程度及抑制作用的分子机理，得出结论：当Cr^6 质量浓度小于30mg/L时，是生理毒素；当Cr^6 质量浓度大于110mg/L时，是杀菌性毒素以及当Cr^6 质量浓度小于10mg/L时，其抑制作用发生在反应后期，当Cr^6 质量浓度大于30mg/L时，其抑制作用发生在反应初期，通过对不同Cr^6 质量浓度下的厌氧微生物群落及产甲烷菌形态的照片分析，发现Cr^6 对厌氧微生物群落的组成和厌氧微生物的形态没有影响，但是高质量浓度Cr^6 强烈抑制了产甲烷菌的活性。     

人工多元产甲烷系统的设计与构建研究进展

随着厌氧消化技术的兴起,生物甲烷作为一种供热与发电的优质能源被广泛关注。废弃物厌氧消化制备生物甲烷至少涉及4个阶段的复杂过程,存在着周期长、转化效率低和能耗高等3个主要技术瓶颈,高效的生物甲烷转化需要更深刻的微观机制剖析和更合理的反应体系设计。从传统混菌厌氧消化技术存在的潜在问题出发,总结了人工生物互营产甲烷体系的特征,阐释了混菌厌氧消化系统的种间电子传递机制,同时提出运用先进合成生物学策略构建高效的产甲烷微生物,解析了电极、半导体元件引入厌氧多细胞产甲烷系统形成新型甲烷光电转化策略的优势,为构建高效稳定的人工多元产甲烷多细胞系统提供理论指导和技术支撑。     

处理制药综合有机废水活性污泥的特性及其主要厌氧微生物生理群组成的研究

报道了处理制药综合有机废水的活性污泥特性及组成活性污泥的主要微生物生理群：淀粉分解菌、纤维素分解菌、蛋白质分解菌、发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、丙酸分解菌、丁酸分解菌、硫酸盐原还细菌、硝酸盐还原细菌、乙酸裂解产甲烷细菌和产甲烷细菌。     

美国光合菌利用的新开拓

90年代以来,美国光合细菌开发利用进入一个新的阶段,大批研究成果付诸实施,尤其是在将它用到人类的食品与医疗保健药品上,跃上了一个新台阶,社会效益显著,引起世界各地的极大兴趣与关注。 众所周知,光合细菌是一种类水圈微生物,广泛分布于水田、池塘、湖泊、河川、海洋、活性污泥和湿润土壤中。菌体采集光能、低级有机物在厌氧条件下通过光合作用合成、生长与繁殖。与普通植物、藻类等不同,光合细菌的光合作用不产生氧气,却能吸收、转化厌氧环境里硫酸盐还原细菌和其它厌氧细菌释放的硫化氢等有毒物质,随后又被浮游动物吞食,成为生态食物链上不可缺少的重要一环。     

碳酸氢盐碱度对低温厌氧消化及微生物群落的影响

15℃条件下,通过投加不同浓度碳酸氢钠来控制厌氧体系的碱度,采用间歇实验进行厌氧消化研究。结果显示,碳酸氢钠投加量为0.10mol/L时,体系能维持厌氧微生物适宜生长的pH值,48h内COD去除率达到75.43%。继续增大投加量,COD去除率没有明显升高;随着碳酸氢盐碱度的增加,VFA浓度峰值升高,但积累的VFA降解速度减慢;高浓度的碳酸氢盐碱度可以缩短产甲烷的滞后时间,但最终累积甲烷产量受其影响较小;碳酸氢盐碱度的适量投加可促进低温厌氧消化过程中微生物的生长代谢,提高微生物群落的丰富度以及多样性。     

浓香型白酒窖泥厌氧细菌的分离鉴定

浓香型白酒的生产依赖于窖池,窖池的好坏取决于窖泥微生物,其中厌氧微生物尤为重要。为了认识窖泥厌氧微生物,从浓香型白酒窖泥中分离纯化得到3株厌氧细菌,对其进行菌落观察、镜检和生理生化检测,参照《伯杰细菌鉴定手册》进行初步鉴定并确定其属名。3株厌氧细菌分别为:Lactobacillus(乳杆菌属)、Tsukamurella(束村氏菌属)、Sporolactobacillus(芽孢乳杆菌属)。     

浓香型白酒窖泥厌氧细菌的分离鉴定

浓香型白酒的生产依赖于窖池,窖池的好坏取决于窖泥微生物,其中厌氧微生物尤为重要。为了认识窖泥厌氧微生物,从浓香型白酒窖泥中分离纯化得到3株厌氧细菌,对其进行菌落观察、镜检和生理生化检测,参照《伯杰细菌鉴定手册》进行初步鉴定并确定其属名。3株厌氧细菌分别为:Lactobacillus(乳杆菌属)、Tsukamurella(束村氏菌属)、Sporolactobacillus(芽孢乳杆菌属)。     

中国东部水稻土壤丁酸互营降解微生物的地理分布格局

沿纬度梯度收集中国东部34个水稻土壤样品,在实验室条件下,以丁酸钠为底物,进行二次厌氧富集实验.运用微生物高通量测序技术,分析样地水稻土壤中丁酸互营降解过程的微生物群落特征、功能活性及互营单胞菌相对丰度地理分布格局.结果表明,丁酸降解产甲烷的延滞期(3～14天)随着样地纬度的升高而加长,但最大产甲烷速率没有显著的差异....     

国内外厌氧消化模型研究进展

 厌氧生物法是一种适用于处理高浓度有机废水的高效低能耗的处理工艺,厌氧消化模型是表述兼性细菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水的过程模型。它是一个具有分解和水解、产酸、产乙酸和产甲烷等过程的复杂的结构化模型。本文主要介绍了国内外污泥厌氧消化模型的研究现状及其进展,模型包括厌氧消化1号模型(ADM1)、好氧活性污泥-厌氧消化模型(ASM1-ADM1)、单相中温-厌氧消化模型(SPMT-ADM1)、单相高温-厌氧消化模型(SPHT-ADM1)、两相-厌氧消化模型(TP-ADM1)、厌氧消化-活性污泥复合模型(ADM1-ASMs)、硫酸盐还原-厌氧消化模型(SR-ADM1)、硝酸盐还原-厌氧消化模型(NR-ADM1)、产气-厌氧消化模型(GPAE-ADM1)、沉淀池-厌氧消化模型(ST-ADM1)和抑制因子-厌氧消化模型(IK-ADM1)。对这些模型进行了综述,根据目前存在的不足对今后的研究方向提出了建议。     

氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响

利用取自ABR反应器中的厌氧颗粒污泥,通过间歇试验,研究了不同浓度氨氮对厌氧污泥产甲烷活性的影响以及活性恢复情况。实验结果表明:氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响具有多重性,当氨氮浓度分别为0.2 g/L和0.4 g/L时,表现为促进产甲烷作用,二者的产甲烷能力分别比参考体系提高5%和10%;当氨氮浓度为0.8 g/L时,开始表现为抑制产甲烷作用,抑制程度为7%;并且随着氨氮浓度提高到2 g/L、3 g/L、4 g/L,厌氧颗粒污泥的产甲烷活性分别下降20%、28%、45%。此外,研究表明,氨氮影响产甲烷活性的浓度范围与具体的操作条件,如温度、pH值、碱度及污泥浓度等因素有关。     

碱法麦草半化学浆黑液的可生化性研究

对麦草半化学浆黑液一般特性进行了研究,同时用生物测试技术对黑液厌氧生物可降解性及产甲烷毒性进行了试验分析。研究结果表明：①经微生物自然酸化后黑液的pH值满意厌氧反应器正常运行对pH值的要求;②黑液中磷元素缺乏,在废水处理时应按CODBD：N：P＝300－500：5：1的比例添加磷盐;③黑液可进行厌氧生物处理,其呆降解性为70％,但厌氧处理时必须进行稀释预处理或采用适当的脱毒措施。     

厌氧消化反应器中微生物载体效能评价指标

厌氧消化产甲烷过程中反应器内微生物的富集具有重要作用。微生物载体的选择是提高反应器效率的核心所在。产气量、pH和辅酶F420可作为载体选择评价的指标，并通过扫描电镜对载体微生物附着情况进行微观检测。各评价指标检测结果表明，颗粒活性炭能够更好地提高反应器效率，可作为合适的载体选择材料。     

厌氧发酵液中微好氧功能菌的分离与鉴定

在发酵前期,体系中微好氧微生物可以消耗掉氧气,为了给产甲烷菌提供一个厌氧环境,该研究的是甲烷发酵前期的微好氧微生物,通过实验,分离纯化得到3株纯功能菌1、3和4号菌;对其革兰氏染色发现均为革兰氏阳性菌;找到其最适生长温度为40℃及pH为7;对其生长曲线进行测定得出,1、3和4号菌的生长周期分别为2d、2d和1d;测得不同碳源浓度,不同菌株的生长情况也有极大区别,三株菌的相似之处是对淀粉的分解利用率极高,对麦芽糖的分离利用率低.对于甲烷发酵这个复合体系,前两个阶段微好氧功能菌的耗氧作用对第三阶段产甲烷至关重要.因此,对微生物进行分离,获得厌氧消化体系内微好氧微生物的纯培养,深入研究功能菌株的相关性质,对进一步提高甲烷发酵效率具有重要意义.     

微生物催化大洋多金属结核和黄铁矿共同浸出及反应动力学模型

为了直观地表征大洋多金属矿微生物浸出过程中各因素的相互关系,进行了微生物催化MnO2-FeS2-H2SO4体系的好氧和厌氧浸出实验,利用DLVO理论建立厌氧条件下微生物催化浸出氧化锰矿物中有价金属的动力学模型--收缩核模型.微生物在厌氧条件下催化大洋多金属矿和黄铁矿的氧化还原反应,浸出锰的机理是细菌催化铁离子在二价和三价的循环转化;微生物吸附在矿物表面加速反应的进程,矿物颗粒在反应中不断缩小.进一步实验表明收缩核模型曲线与实验曲线拟合较好,验证了模型的可靠性.