基于高通量测序分析白云岩喀斯特土壤微生物多样性

利用白云岩喀斯特土壤微生物16S rRNA V4及ITS1区的高通量测序数据,分析土壤微生物群落结构特征。基于PICRUSt算法预测土壤微生物群落功能基因组,应用皮尔逊相关系数解析土壤性质与土壤微生物群落多样性及代谢通路的相关性。结果显示:白云岩喀斯特土壤微生物主要分布于15个菌门,其中以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)为最主要的优势菌门。基于PICRUSt功能基因预测,共获得6 208个同源功能基因(KEGG Orthology),富集于311条代谢通路(metabolism pathway)。其中与氨基酸代谢、碳水化合物代谢等有关的基因在种类和数量上都占预测功能基因中的绝对优势。相关性分析表明:土壤微生物多样性与土壤性质间存在相关性,尤其以土壤微生物多样性与Emg~(2+)间相关性最为显著。61条代谢通路与土壤交换钙(ECa~(2+))、土壤有机碳(SOC)、土壤总磷(STP)、土壤总钾(TK)、pH以及土壤交换镁(Emg~(2+))相关。Emg~(2+)与包括精氨酸和脯氨酸代谢、丙酮酸代谢在内的31条代谢通路显著正相关。     

太阳能硅制备过程湿法提纯SiO2的研究

研究了SiO2体系中去除金属和非金属杂质的方法.考察了浸出剂浓度、温度、反应时间、搅拌等因素的影响,采用ICP、SEM等对产品进行了表征,分析了不同工艺条件对杂质去除率的影响程度.当工艺条件为:w(HF)=1.0%与w(H2C2O4)=1.5%在100℃温度下处理60~150目的石英粉4 h,Fe、Ca和P的去除率分别达到了99.8%,72.7%和67.8%,湿法冶金可以去除SiO2中的绝大部分Fe杂质和大部分Ca和P杂质,反应前30 min为化学反应控制,后转为内扩散控制.     

系列食品微生物多糖的高黏度发酵关键技术

比较产热凝胶菌株生长和合成多糖阶段的能量代谢差异,特别是能量耗散的差异,构建了土壤杆菌ATCC 31749产热凝胶的代谢途径.研究产生能量代谢差异的原因及其影响因素,利用分子生物学技术和生物信息学工具,构建了土壤杆菌电子呼吸链的传递途径.研究高密度培养、高强度生产的两步法微生物多糖发酵工艺.在预备罐中以低C/N营养条件,实现产多糖微生物的快速高密度培养.在发酵罐中稀释细胞后以高C/N营养条件高强度生产微生物多糖.研制工业规模下适用于高黏度发酵的高效生物反应器.以结冷胶为高黏度发酵模型体系,研究该反应器在冷模条件下的传质、混合和流变行为特征,设计了新型高效生物反应器,放大至50 m3并应用于结冷胶发酵生产实践中.     

产絮凝剂双菌复合发酵体系的研究以及在水处理中的应用

从土壤和活性污泥中筛选到三株絮凝剂产生菌,将其进行双菌混合培养的正交试验,构建出了比单一菌所产絮凝剂絮凝活性更高的复合菌群LH,通过16SrRNA序列分析,初步判定二菌分别为Micrococcus sp.和Paenibacill usvelaei菌.对其性质的初步研究发现,复合菌LH所产絮凝剂MBF-LH为胞外代谢产物,其热稳定性好.LH产絮凝剂的最适碳源、最适培养温度、最适pH值和通气量分别为蔗糖、30℃、pH8和120r/min恒温振荡培养.培养基中添加KCl、CaSO4、K2HPO4能明显提高发酵液絮凝率.絮凝剂MBF-LH处理废水时具有用量少、絮凝率高的特点.     

成团泛菌产微生物絮凝剂的絮凝特性研究

以淀粉生产废水作为培养基,利用从活性污泥中筛选得到的一株成团泛菌生产微生物絮凝剂。试验结果表明：发酵液中具有絮凝能力的物质绝大部分存在于离心后的上清液中;该絮凝剂溶液在100℃下保持60min后絮凝率为93.23%;高岭土悬浊液pH值为4-9时,该絮凝剂的絮凝率均在90%以上;絮凝剂溶液在4℃和20℃存放120h后,絮凝率分别为92.70%和92.21%。这些说明该絮凝剂具有较好的热稳定性、pH稳定性和时间稳定性。经显色反应、紫外光谱分析可确定该絮凝剂主要含多糖,通过硫酸-苯酚比色法测得该絮凝剂中多糖含量为75.60%。     

钌电极电解还原法制备铀(Ⅳ)的研究

研究了在ＵＯ２（ＮＯ３）２－ＨＮＯ３－Ｎ２Ｈ５ＮＯ３体系中,以镀钌钛网为阳极,钛板为阴极电解还原制备铀（Ⅳ）的方法;探讨了电流密度,肼浓度,铀浓度,硝酸浓度以及隔膜等对铀（Ⅵ）电解还原的影响,确定了电解还原制备铀（Ⅳ）最佳的工艺条件;在隔膜电解时,Ｕ（Ⅵ）的还原率可达１００％,而无隔膜电解还原时,Ｕ（Ⅵ）的还原率为６２％．     

边界元法在轴对称热传导问题中的应用

本文采用直接法推导了轴对称热传导势问题的基本解和边界积分方程,并用线性元进行边界离散,编制了包括三类边界条件在内的轴对称体热传导边界元法分析程序。文末计算了两个具有不同边界条件轴对称体的稳态温度场分布,计算结果与理论解完全一致。     

红城红球菌对微细粒赤铁矿的吸附-絮凝作用

采用重力沉降方法探讨红城红球菌通过吸附-絮凝作用沉降微细粒赤铁矿的可能性及其效果,并采用Zeta电位、显微镜、红外光谱分析红城红球菌在赤铁矿表面的吸附特征.研究结果表明:红城红球菌在赤铁矿表面的吸附可使赤铁矿发生沉降,沉降效果较好的矿浆pH为5～7、红城红球菌用量为30 mg/L.红城红球菌在赤铁矿表面的吸附降低了赤铁矿表面的电性,使赤铁矿-赤铁矿颗粒间容易形成絮团.形成的赤铁矿絮团粒度越大、结构越紧密,赤铁矿的沉降效果越好.红城红球菌通过本身基团吸附在赤铁矿表面,其中羟基(-OH)、亚甲基(-CH2)、氨基(-NH2)、甲基(-CH3)、醚基(C-O-C)官能团在赤铁矿表面的吸附属于物理吸附,而羧基(-COOH)在赤铁矿表面的吸附属于化学吸附.红城红球菌对微细粒赤铁矿具有吸附-絮凝双重作用,可作为微细粒赤铁矿的絮凝剂使用.     

膜生物反应器膜污染影响因素的分析

膜污染问题限制了膜生物反应器(MBR)在污水处理领域的广泛应用，其机理尚未完全清楚，综合分析了近年来关于膜污染机理及模型表征、影响因素的研究成果，通过模拟实验发现胞外聚合物(EPS)，溶解性微生物产物(SMP)在膜污染中发挥了重要作用。     

产油脂微生物菌种的筛选、鉴定及其油脂组成分析

从富含油脂的土样中分离获得47株产油脂菌株,筛选获得7株油脂含量高的菌株,其中菌株华2-1的油脂含量达到48.60%,菌株鉴定表明该菌株为深黄伞形霉(Umbelopsis isabellina),其油脂的脂肪酸组成与植物油相似,主要为亚油酸、棕榈酸、油酸、亚麻酸和硬脂酸,含量分别:39.25%,19.67%,2.67%,18.81%和6.67%,不饱和脂肪酸含量达87.07%,为微生物油脂生产奠定基础.