聚环氧琥珀酸的微生物降解研究

用摇床培养实验方法,研究聚环氧琥珀酸(PESA)在不同条件下的生物降解性能.结果表明:当接种物浓度为2g/L,而PESA浓度分别为800和50 mg/L时,PESA的生物降解率分别可达到52.56%,90.53%;当接种物浓度为0.1 g/L,而PESA分别为500和50 mg/L时,PESA的生物降解率分别可达到71.32%,84.05%.同时还做了PESA与其他阻垢剂的生物降解性的比较实验,结果表明:生物降解性与聚合物的分子结构有很大关系,分子结构决定聚合物的降解快慢及其能否完全降解.     

近紫外光-AgCl体系脱色处理活性艳红K-2BP染料废水

 以近紫外光为光源,AgCl为催化剂,考查了染料初始浓度、催化剂用量、pH值、不同光源等因素对活性艳红K-2BP染料废水脱色的影响。结果表明,当染料初始浓度为50mg/L,催化剂浓度为1000mg/L,pH值为4.0时,活性艳红K-2BP模拟染料废水脱色率达到72.1％。在该工艺条件下,用于实际染料废水,脱色效果也很明显。在此基础上,建立了活性艳红K-2BP降解的动力学方程,分析了活性艳红K-2BP降解机制,确定了K-2BP降解过程中一些被取代的芳香化合物的结构组成以及反应的中间产物和最终产物,并由此推测出其降解路线。     

运用动力学模型研究盐度对厌氧生物的抑制作用

分别用未经盐驯化的污泥和经10 g/L及20 g/L盐驯化过的污泥对废水中化学耗氧量的降解性能进行对比研究,并研究盐度对厌氧生物的抑制特性.研究结果表明:用未经盐驯化的污泥处理含盐水样,当水样中含盐量小于或等于20 g/L时,盐对厌氧生物降解葡萄糖的抑制类型是反竞争型;当水样中含盐量达到30 g/L时,抑制类型属混合竞争型;用经10 g/L和20 g/L盐驯化的污泥处理含盐废水,当处理的废水含盐量与驯化污泥的盐浓度相同或相近时,驯化污泥时该种环境呈现较好的适应性;反之,当用驯化污泥处理与驯化污泥盐浓度相差较大的废水时,驯化污泥对微生物降解产生一定的抑制作用,且浓度相差越大,抑制作用越明显.     

氯过氧化物酶与苯酚降解菌株的协同降解动力学研究

氯过氧化物酶(CPO)催化苯酚与H_2O_2发生过氧化反应生成邻苯二酚,能减轻苯酚对降解菌株的抑制作用,加快降解菌株对苯酚的生物降解.实验结果表明:在2 h内适量的H2O2存在时10 U/L的CPO可以使300 mg/L苯酚降解率达到67.85%,而CPO与降解菌株协同作用下苯酚降解率则可达到70.72%,比单一菌株降解率8.52%提高了62.2%.在降解体系中补充邻苯二酚进一步揭示了CPO氧化苯酚的中间产物有利于菌体细胞形成共基质效应,提高细胞的苯酚生物降解效率.降解动力学分析显示:在苯酚质量浓度为100~1 200 mg/L时,CPO与菌株协同降解体系的最大比降解速率qmax=0.000195 h-1,基质饱和常数Ks=1.0501 mg/L,基质抑制常数KI=5.1272 mg/L.     

水分蒸发抑制剂生物降解性研究

探讨水分蒸发抑制剂成膜材料十六醇的生物降解性能.研究表明,在经过驯化的活性污泥中,以能够生物降解高级脂肪醇的微生物为主,这类微生物被抑制剂溶液诱导产生可以生物降解抑制剂的酶,对水分蒸发抑制剂具有很好的生物降解性能.实验结果显示,当降解时间为3.h,底物质量浓度为70.mg/L,污泥浓度(MLSS)为3.3.g/L,溶解氧为3.0.mg/L时,生物降解效果最佳,降解率可达88.57%.并且实验证明了铺展抑制剂后对水体水质的影响小,无污染.     

生物曝气去除MTBE的实验

在一维土柱模拟装置上采用生物曝气技术去除饱和土壤和地下水中的甲基叔丁基醚(MTBE).通过实验和非线性最小二乘法拟合得到MTBE在生物降解过程中的Monod参数:最大利用速率、半饱和常数和生物得率.考察了在不同污染物初始浓度和不同微生物接种量情况下生物曝气对MTBE的去除效果及生物贡献率.实验结果表明:MTBE初始质量浓度为50 mg/L和100 mg/L时,降解率分别为23.23%和12.08%,降解量分别为25.74 mg和26.75 mg.对于高污染物浓度,挥发是主要的去除机理.在初始污染物浓度相同的情况下,微生物数量的增加直接导致了污染物总去除量的增加,微生物的数量决定了所能降解的污染物的质量.     

一株毛霉(Mucor.sp.)对氧化乐果降解作用的初步研究

在氧化乐果和葡萄糖共基质条件下,毛霉通过共代谢作用降解氧化乐果.基质中葡萄糖浓度为2 500mg/L、氧化乐果浓度在154～616 mg/L范围时菌体生长以及氧化乐果的降解均较快.氧化乐果浓度超过1 232 mg/L时,菌体生长受抑制,氧化乐果的降解缓慢.     

铁氧化物介导厌氧生物强化降解对硝基氯苯

针对采用传统厌氧生物技术处理含硝基芳香族化合物(NACs)废水时存在降解速率低、系统稳定性差和运行成本高等问题,以α-Fe_2O_3为电子传递介体与厌氧生物系统进行耦合,探究其降解以对硝基氯苯(4-CNB)为代表的NACs的效果,并阐述耦合作用机制。初始质量浓度为45 mg/L 的4-CNB在耦合系统内反应56 h后,其残留质量浓度为(3.24±0.13) mg/L,而在厌氧生物对照系统和α-Fe_2O_3对照系统中分别为(15.47±0.43)mg/L和(44.48±0.01)mg/L,表明α-Fe_2O_3的投加对厌氧生物降解4-CNB具有显著的强化作用。4-CNB在耦合系统内的降解效率与α-Fe_2O_3的投加量在1～3 g/L范围内呈现显著的正相关,当α-Fe_2O_3的投加量为5 g/L时,其对厌氧微生物产生较强的抑制作用。相比于厌氧对照系统,4-CNB在耦合系统内的降解更符合一级动力学,进一步验证了α-Fe_2O_3与厌氧微生物之间在降解4-CNB过程中具有一定的协同效应。此外,α-Fe_2O_3的投加可显著降低厌氧生物系统内的氧化还原电位(ORP)和增强pH自缓冲能力,这些均有利于4-CNB的还原降解。电子传递体系 (ETS) 活性在耦合系统和厌氧生物对照系统中分别为48.77 μg/(g·min)和32.19 μg/(g·min),进一步表明了α-Fe_2O_3可作为厌氧还原4-CNB过程的电子传递介质。综上所述,采用α-Fe_2O_3作为电子传递介质可以强化厌氧微生物的还原活性,可为实现含NACs废水的大规模处理提供新的技术储备。     

LAS共代谢降解菌的降解动力学研究

研究2株直链烷基苯磺酸钠(LAS)共代谢降解菌的降解动力学.分别对2株直链烷基苯磺酸钠共代谢降解菌克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)和肠杆菌属(Enterobacter sp.)进行研究,通过正交实验考察了其最佳降解条件,并进行降解动力学研究.当温度为30℃,p H值为7.5,装液量为50 m L时,最适合两株细菌降解LAS.其中菌株L-2在生长基质葡萄糖质量浓度为500 mg/L时,对50 mg/LLAS降解率为94.2%;菌株L-15在生长基质葡萄糖质量浓度为1 000 mg/L时,对50 mg/LLAS降解率为92.2%;当LAS质量浓度在25~100 mg/L范围内,2菌株降解反应符合一级动力学特征.本研究可为全基质生活污水处理LAS废水提供一定的理论依据.     

一株假单胞菌对苋菜红的脱色特性研究

文章以一株假单胞菌Pseudomonas sp.为研究对象,考察了该菌作用下碳源种类、葡萄糖质量浓度、初始pH值、染料质量浓度及时间等因素对苋菜红(AR27)偶氮染料的厌氧脱色的影响。研究结果表明生物降解在脱色过程中占主导作用,其脱色过程符合一级反应动力学规律。在单因素实验基础上,利用BoxBenhnken组合实验和响应面分析法对脱色条件进行优化。经修正,得到的最佳脱色条件为:染料质量浓度170mg/L,葡萄糖质量浓度1.6g/L,脱色培养液的初始pH值为7.2,脱色时间75h,此时该菌对偶氮染料AR27的脱色率为97.3%。     

Hydrogen production by mixed culture of several facultative bacteria and anaerobic bacteria

The characteristic of hydrogen production by facultative anaerobic bacteria, obligate anaerobic bacteria and their mixed culture was studied by the batch culture method. The results showed that, due to the synergistic effect between facultative bacteria and anaerobic bacteria, the ability of hydrogen production in the mixed culture was much better than that in the pure culture. Especially, the culture Scheme No.7 mixed up with three strains ( Bacterium.E: Bacterium.B: Bacterium.P = 1:1:1) not only had the best hydrogen production capacity (1.885 mol H2/mol glucose) and maximum average hydrogen production rate (212.2mL/(L·h)), but also had stable hydrogen production under continuous culture conditions, which was 1.968 mol H2/mol glucose.     

Hydrogen production by mixed culture of several facultative bacteria and anaerobic bacteria

The characteristic of hydrogen production by facultative anaerobic bacteria, obligate anaerobic bacteria and their mixed culture was studied by the batch culture method. The results showed that, due to the synergistic effect between facultative bacteria and anaerobic bacteria, the ability of hydrogen production in the mixed culture was much better than that in the pure culture. Especially, the culture Scheme No.7 mixed up with three strains (Bacterium. E: Bacterium. B: Bacterium. P = 1:1:1) not only had the best hydrogen production capacity (1.885 mol H₂/mol glucose) and maximum average hydrogen production rate (212.2 mL/(L·h)), but also had stable hydrogen production under continuous culture conditions, which was 1.968 mol H₂/mol glucose.     

邻苯二甲酸酯分子结构与厌氧生物降解相关性研究

以产气量为指标测试了10种邻苯二甲酸酯的厌氧生物降解性状,发现随分子结构的变化,其厌氧终极降解速率和降解半衰期表现出较大差异,厌氧生物降解难易程度依次为：DMP：DEP〉DnPP〉DnBP〉DnAP〉〉DiHP〈DnOP=DINP〉DUP;将分子结构参数与降解速率、半衰期用SPSS进行多元回归分析表明邻苯二甲酸酯的分子结构是决定其厌氧生物降解性的关键因素,高分子量的化合物不利于厌氧生物降解．研究结果对其厌氧生物处理、生物修复具有一定的理论指导意义．     

基于BP神经网络和析因设计的土壤中EE2和BPA超声辅助生物降解模型

以碳源添加量、 氮源添加量、 恶臭假单胞菌接种量、 超声时间和降解时间作为输入变量, 以雌激素乙炔基雌二醇（EE2）和双酚A（BPA）的降解率为输出变量, 构建土壤中超声辅助的EE2和BPA降解BP神经网络模型. 利用BP神经网络模型预测雌激素超声辅助降解析因设计的响应值, 并通过析因设计分析影响雌激素微生物降解的主效应及交互作用, 进而求解土壤中EE2和BPA的最优降解条件为10%的碳源添加量、 10%的氮源添加量、 接种量为20 mL、 超声时间为1 min和降解时间为168 h. 结果表明: BP神经网络模型的相关系数为0.952 5和0.983 1, 模拟效率系数（NSC）为0.956 5和0.957 2, 模型具有较准确的预测功能; 碳源添加量×氮源添加量和碳源添加量×恶臭假单胞菌接种量在雌激素降解过程中发挥协同作用, EE2和BPA最大降解率分别为87.13%和69.27%; 分析雌激素的有机碳标化系数 (lg K_oc)及其半衰期的结果表明, EE2和BPA的降解效果与其移动性成正比, 与持久性成反比.     

活性红KE-3B的厌氧降解

考察了活性红KE-3B在中温(35℃)、高温(55℃)条件下的厌氧降解性,从产气量、脱色率、VFAs、CODCr去除率等方面研究了其处理效果和降解机理.结果表明,活性红KE-3B不易被完全矿化,只是发生了初级降解;中温条件下有利于提高生物气中的甲烷比率,但VFAs积累较多,对最终生化降解起到了抑制作用;高温条件下,脱色率随染料的浓度增大而减小,并且在同等条件下比中温时脱色率高,最高达到97.40%,同时高温时的CODCr去除率也相对较高,达到了84.53%.活性红KE-3B废水更适合低浓度高温处理,理想处理浓度≤80mg/L(以C计).     

不同价态铁对硝基苯的厌氧降解及影响因素

以硝基苯厌氧降解为考察对象,研究了Fe0/Fe2+/Fe3+对硝基苯的降解,并探讨了初始硝基苯质量浓度、pH值及葡萄糖质量浓度等对硝基苯降解的影响.结果表明,硝基苯厌氧降解主要生成苯胺,显著提高了其生化可降解性;硝基苯在初始pH=6的厌氧污泥体系中可被完全降解,不同初始硝基苯质量浓度对其最终降解率影响不大;在含有不同价态铁、初始pH=6的厌氧污泥体系中,对硝基苯降解起主导作用的是厌氧污泥,Fe0在一定程度上促进了硝基苯的降解,而Fe2+,Fe3+则表现出抑制作用,尤以Fe3+最为显著;但当反应体系初始pH=9时,Fe2+和葡萄糖的存在则显著促进了硝基苯的降解.     

Anaerobic hydrocarbon biodegradation in deep subsurface oil reservoirs

Biodegradation of crude oil in subsurface petroleum reservoirs is an important alteration process with major economic consequences. Aerobic degradation of petroleum hydrocarbons at the surface is well documented and it has long been thought that the flow of oxygen- and nutrient-bearing meteoric waters into reservoirs was necessary for in-reservoir petroleum biodegradation. The occurrence of biodegraded oils in reservoirs where aerobic conditions are unlikely, together with the identification of several anaerobic microorganisms in oil fields and the discovery of anaerobic hydrocarbon biodegradation mechanisms, suggests that anaerobic degradation processes could also be responsible. The extent of anaerobic hydrocarbon degradation processes in the world's deep petroleum reservoirs, however, remains strongly contested. Moreover, no organism has yet been isolated that has been shown to degrade hydrocarbons under the conditions found in deep petroleum reservoirs. Here we report the isolation of metabolites indicative of anaerobic hydrocarbon degradation from a large fraction of 77 degraded oil samples from both marine and lacustrine sources from around the world, including the volumetrically important Canadian tar sands. Our results therefore suggest that anaerobic hydrocarbon degradation is a common process in biodegraded subsurface oil reservoirs.     

不同碳源对苯并[a]芘降解菌生长和降解性能影响的研究

采用从受户外烧烤影响的土壤中分离出的苯并[a]芘降解菌Bacillus pumilus strain Bap9, 利用摇床实验研究了不同外加碳源对其生长和苯并[a]芘降解性能的影响。结果表明, 苯并[a]芘初始浓度为40 mg/L时, 蔗糖、葡萄糖、麦芽糖的存在会抑制菌株对苯并[a]芘的降解, 可溶性淀粉的影响不明显。以醋酸钠为外加碳源可明显促进菌株的降解作用, 添加40 mg/L的醋酸钠, 20天后可将菌株Bap9的降解率提高了8.8%, 但过量的碳源会抑制菌株对苯并[a]芘的降解。添加适量的低分子量菲(PAH)作为共代谢底物, 菲的促进作用大于同浓度的醋酸钠, 添加40 mg/L的菲, 20天后菌株对苯并[a]芘的降解率提高了26.4%。     

A/O MBR处理印染废水中进水pH值对降解性能的影响

采用厌氧好氧膜生物反应器(A/OMBR),系统考察了当进水pH值在5.0～9.0范围变化时,各反应槽的活性污泥对活性艳蓝KNR染料及COD的降解性能变化情况.从而探索出在厌氧与好氧微生物协同作用下,微生物对染料及有机污染物的降解性能不受明显影响的进水pH值波动范围,为降低实际印染废水处理中化学试剂的使用量提供理论依据.结果表明,只有当进水pH值为9.0时,厌氧槽对脱色率的贡献大于好氧槽,而当进水pH值在5.0～8.0范围内变化时,好氧槽对系统脱色率的贡献大于厌氧槽.进水pH值对厌氧活性污泥的COD的去除效果几乎没有影响,而中性及偏酸性的进水条件更有利于好氧活性污泥对COD的降解.在偏碱性的进水条件下,膜对可溶性COD的截流作用更明显.当进水pH值在5.0～9.0范围内变化时,由于厌氧槽的pH值都能够稳定在6.0附近,使好氧槽和系统出水的pH值能够分别保持在7.0和7.5附近,从而保证了整个系统对染料及COD的降解性能处于最佳状态.