固定化工程菌对偶氮染料脱色及强化作用

利用聚亚胺酯大孔泡沫吸附固定基因工程菌Escherichia coli JM109 (pGEX-AZR),研究其对偶氮染料的脱色动力学及生物强化作用.实验表明,固定的E.coli JM109(pGEX-AZR) 对酸性大红GR的脱色动力学符合Andrews方程,动力学常数为μ_max,c、K_c、K_ic分别为49 .2 mg·(g·h)^-1、710 .43 mg·L^-1和681 .62　mg·L^-1,R²为0 .995.将固定的E.coli JM109(pGEX-AZR)按10%的比例投加到厌氧序批式活性污泥反应器中连续运行32 d,含有固定化工程菌的强化体系耐浓度冲击的能力和脱色率均高于对照体系,脱色率可以稳定在90%以上.利用RISA对其微生物群落结构进行分析,E.coli JM109(pGEX-AZR)及降解酸性大红GR的优势菌群可以在污泥体系中稳定存在.     

MBR污水处理工艺中活性污泥动力学参数测定

缺乏可靠的污泥动力学设计参数是膜-生物反应器（membrane bioreactor,MBR）工艺在实际应用中遇到的主要问题之一.以某座处理城市污水的实际规模MBR工程的好氧活性污泥为对象,采用耗氧速率表征方法,测定计算得到以下动力学参数值：异养菌产率系数Y_H＝0.693、自养菌产率系数Y_A＝0.263、异养菌衰减系数K_dH＝0.108 d^-1、自养菌衰减系数K_dA＝0.089 d^-1、COD最大比去除速率v_mS＝1.94 mg·(mg·d)^-1、COD去除半饱和常数K_S＝34.6 mg·L^-1、氨氮最大比去除速率v_mN＝0.18 mg·(mg·d)^-1、氨氮去除半饱和常数K_N＝1.06 mg·L^-1.以上结果与传统活性污泥法工艺（CAS）中污泥的文献报道值相比,Y_H和K_dH较高,而v_mS和v_mN较低.MBR的高污泥浓度条件可能是导致上述差异出现的主要原因.     

不同光强下光催化降解对氯苯甲酸钠动力学

以对氯苯甲酸钠为模型污染物,研究了不同光强条件下的光催化降解动力学.结果表明对氯苯甲酸钠的光催化降解动力学可以用Langmuir-Hinshelwood模式来描述,但其中的动力学参数与光强有关.速率常数k_r随入射光强的升高而增加,而表观吸附常数K_s却随入射光强的升高而降低.k_r和K_s^-1近似与光强呈幂函数的关系.说明提高光强虽然可以增加光催化降解速率但会降低其能量利用效率,如何使用低光强照射可能是提高光催化氧化反应器能量利用效率的重要因素之一.     

改性生物炭固定床对模拟湖库水体中Mn2+的吸附

湖库是社会生产发展的重要水资源,而湖库饮用水中锰离子（Mn²⁺）的季节性超标成为威胁人类的生活健康和社会安全生产的重要因素之一.首先,开展了NaOH改性生物炭的静态吸附研究,并考察了热解温度（400、500和600℃）和改性条件（未改性、碱前处理改性和碱后处理改性）对吸附性能的影响,研究表明碱前处理改性能提高生物炭的吸附容量,在400℃时获得最大吸附容量为41.06 mg ·g^-1.之后,开展了改性生物炭固定床对Mn²⁺的动态吸附研究.结果表明,碱改性生物炭在静态吸附状态下的吸附能力越强,其在固定床动态吸附过程中的穿透点（c_t/c₀=0.1）和饱和点（c_t/c₀=0.9）时间越长;当分别提高Mn²⁺初始浓度和进水流速时,固定床吸附的穿透点时间由360 min分别缩短至160 min和200 min,饱和点时间由865 min分别缩短至700 min和600 min.Thomas吸附模型能较好地拟合生物炭固定床吸附过程,表明动态吸附过程中,生物炭对Mn²⁺的去除由化学吸附主导,研究结果可为实际运行提供科学指导.     

氨氧化菌混培物在O2/微量NO2下的氨氧化动力学

运用序批式试验,在无分子氧条件下,确定了好氧氨氧化菌的NO₂型氨氧化动力学方程,得到了最大氨氧化速率［q_NO2,max=0.144　mg·(mg·h)^-1］、二氧化氮半饱和常数(k_NO2=0.821 μmol·L^-1）和二氧化氮抑制性常数（k_i=1.721 μmol·L^-1）.在微量NO₂气体中添加2% O₂氧气后,氨氧化速率明显提高,最大氨氧化速率发生在体积分数2% O₂和50×10^-6 NO₂的条件下,达到0.198 　mg·(mg·h)^-1.在21%　O₂和微量NO₂条件下,氨氧化速率继续大幅度提高;在21%　O₂和100×10^-6　NO₂时氨氧化速率达到0.477 　mg·(mg·h)^-1,比无NO₂空气曝气条件下氨氧化速率高3倍.提出了NO₂表观强化氨氧化函数的概念,建立了在O₂和微量NO₂混合气体下的氨氧化动力学方程,利用2%　O₂和微量NO₂条件下的实验结果验证了动力学方程,讨论了NO₂强化氨氧化的机理.     

高含固餐厨垃圾有机组成对其流变特征的影响

餐厨垃圾在厌氧消化过程中的流变特征直接关系到搅拌传质和产甲烷效率,而餐厨垃圾的有机物组成差异可能导致其表现出不同的流变特征.本研究以碳水化合物、蛋白质、脂肪和纤维素等不同有机组成比例的餐厨垃圾为对象,通过单因素实验,研究单一组分对餐厨垃圾流变特征的影响.结果表明,在TS 15%的条件下,淀粉类碳水化合物比例的增加将增大餐厨垃圾的粘度,使屈服应力和宾汉粘度分别呈指数（τ_B=6.098x^0.14）和线性关系（μ_B=0.795x+0.0971）增长;热加工后的豆制品蛋白质比例增加反而降低餐厨垃圾粘度,使屈服应力和宾汉粘度分别呈线性（τ_B=6.976x+12.043）降低和指数（μ_B=0.668e^-1.584x）降低的变化趋势;粮油类脂肪因其为牛顿流体特征,其比例的增加不仅降低了餐厨垃圾粘度,屈服应力和宾汉粘度均呈对数降低（τ_B=8.459lnx+37.184和μ_B=0.373lnx+1.676）的变化趋势;而蔬菜类纤维素比例的增加将增大餐厨垃圾粘度,屈服应力和宾汉粘度均呈指数关系（τ_B=4.938e^14.138x和μ_B=0.263e^11.76x）增加.因此,未来需依据不同有机组分组成差异下餐厨垃圾的不同流变特征变化规律,合理考虑不同组成餐厨垃圾搅拌控制策略和物料含固率.     

偶氮染料循环伏安行为和生物厌氧脱色相关性研究

对4种结构相似偶氮染料的循环伏安特性研究及其生物厌氧脱色速率实验,结果表明,所选结构相似染料的生物脱色速率最快的是酸性黄-Bis(E_r=-616.75 mV),速率为0.012 09 mol·(L·h)^-1,依次是酸性黄-11[E_r=-593.25 mV,0.010 40mol·(L·h)^-1],酸性黄-4[E_r=-513 mV,0.007 575 mol·(L·h)^-1],且脱色速率与其循环伏安图中的还原峰电位间存在线性关系.研究还表明,电化学方法在一定程度上可对生物体系发生生化反应进行部分模拟和预测.     

HPLC/MSn法鉴定环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯在小鼠尿中的代谢产物

应用HPLC-MSⁿ方法,研究了邻苯二甲酸丁基苄酯在小鼠尿液中的代谢产物,并对尿中推测的代谢物和标准品分别进行HPLC-UV和二级全扫描质谱（MS²）分析,结果在尿中发现了6个代谢产物,分别为邻苯二甲酸、马脲酸、邻苯二甲酸单丁酯、邻苯二甲酸苄酯、邻苯二甲酸单丁酯葡萄糖醛酸结合物及邻苯二甲酸苄酯葡萄糖醛酸结合物.推断环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯在小鼠体内的代谢途径为原形首先水解生成邻苯二甲酸单丁酯、邻苯二甲酸苄酯、邻苯二甲酸,部分邻苯二甲酸发生脱羧反应生成苯甲酸,苯甲酸再与内源性物质甘氨酸结合成马脲酸,邻苯二甲酸单丁酯、邻苯二甲酸苄酯和内源性β-D-葡萄糖醛酸结合,生成水溶性较大的邻苯二甲酸单丁酯葡萄糖醛酸结合物和邻苯二甲酸苄酯葡萄糖醛酸结合物.     

对苯二甲酸臭氧化降解的动力学及机制研究

研究了臭氧化对苯二甲酸(TA)的降解效率,并对该过程的动力学特性和降解机制进行了探讨.结果表明,TA与臭氧的 反应速率常数k_o3-TA为（0.047±0.001）L·（mol·s）^-1,与羟基自由基的k_OH-TA为2.28╳10⁹L·（mol·s）^-1以上结果与TA臭氧化降解的表观反应速率常数相一致.采用高效液相色谱(HPLC)和离子色谱(IC)分析了TA降解过程的中间产物,主要包括苯甲酸、酒石酸、甲酸和草酸,在此基础上提出了臭氧化TA的可能降解历程.     

有机改性蒙脱土对萘的吸附机制和影响因子

我国场地土壤中多环芳烃（PAHs）污染或PAHs-重金属复合污染是常见的污染类型,对公众健康与环境构成巨大威胁.本研究利用耗散型石英晶体微天平（QCM-D）技术和批量吸附实验,探究实验室制备的2种有机改性黏土对萘的吸附机制,以及萘与Cu²⁺共存时黏土颗粒吸附情况.结果表明,25℃时,十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土（CTAB-SMF）的吸附等温线符合Freundlich模型（R²>0.92,n>1）,说明其对萘的吸附位点具有多样性,在较高萘平衡浓度（c_e=1 mmol ·L^-1）下吸附分配系数K_d为SMF的13.4倍;3-巯基丙基三甲氧基硅烷改性蒙脱土（TMSP-SMF）的吸附等温线符合Langmuir模型（R²>0.96）,在较高萘平衡浓度（c_e=1 mmol ·L^-1）下吸附分配系数K_d为SMF的1.14倍.说明2种有机改性黏土对萘的吸附效果优于SMF颗粒.3种黏土颗粒对萘的吸附焓在-30~-10 kJ ·mol^-1之间,均为自发物理吸附.溶液离子强度升高抑制了SMF吸附萘,但对改性黏土吸附萘无显著影响.萘平衡浓度较低（c_e=0.1 mmol ·L^-1）时,Cu²⁺的存在使TMSP-SMF对萘的吸附效果增加了3倍;同时萘能促进2种改性黏土对Cu²⁺的吸附.本研究通过原位在线QCM-D检测了黏土对萘的吸附机制,结果与批量吸附实验结果一致：CTAB-SMF对萘的吸附位点主要为黏土层间的改性剂基团,TMSP-SMF则位于黏土颗粒表面的改性剂基团.本项研究结果显示,QCM-D技术是一种有效的原位在线表征黏土膜吸附有机污染物的方法,2种有机改性的黏土颗粒可作为应用于PAHs或PAHs-重金属复合污染场地的修复材料.     

邻苯二甲酸酯的摇瓶生物降解规律研究

用好氧活性污泥对 9种邻苯二甲酸酯进行了摇瓶生物降解研究 ,结果表明 ,邻苯二甲酸酯的摇瓶降解速率符合一级动力学 ,速率常数 (kb)与化合物的分子结构之间存在相关关系 ,其表达式为lnkb=0 0 2 6 2x2 - 0 6 6 7x +2 15 2 (r =0 976 ) ;降解半衰期与烷基链之间也存在相关性 ,表达式为t1 2 =0 0 391x2 +0 0 95 3x - 0 0 2 5 9(r=0 972 ) .邻苯二甲酸二甲酯 (DMP)浓度超过 6 0mg·L-1时 ,其自身降解速率下降 ,邻苯二甲酸盐浓度超过 5 0 0mg·L-1时 ,对邻苯二甲酸二乙酯 (DEP)的降解有抑制作用     

邻苯二甲酸二丁酯的微生物降解

通过驯化富集培养,从处理石化厂废水的活性污泥中分离出１株邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳＩ,研究了邻苯二甲酸酯菌ＦＳＩ对邻苯二甲酸二丁酯的生物降解特性。邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳＩ降解最适酸度为ｐＨ６．５～８．０,温度为２０～３５℃。菌株ＦＳＩ对邻苯二甲酸二丁酯的生物降解反应速率遵循一级反应动力学模式。试验结果表明,菌株ＦＳＩ对邻苯二甲本二丁酯具有高效降解作用。     

固定化细胞技术在废水处理中的应用

固定化细胞处理废水是近年发展起来的废水处理新技术,其优点是:①能在生物处理装置内维持高浓度的生物量,提高处理负荷,减少处理装置容积;②污泥产量低,固定化活性污泥的剩余污泥产量仅为普通活性污泥法的1/4—1/5;③可选择性地固定优势菌种,提高难降解有机物的降解效率;④抗有毒物毒性能力强,在废水处理中显示出极大潜力。本文主要介绍国内外有关固定化细胞技术及其在废水处理中的应用研究和发展前景。     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯酶促降解性的研究

从处理石化厂废水的活性污泥中分离出一株邻苯二甲酸酯降解菌FS1（Pseudomonas fluorescens FS1),测定了P.fluorescens FS1的邻苯二甲酸酯降解酸对邻苯二甲酸二（2－乙基已基）酯（DEHP）的降解特性。P.fluorescens FS1细胞中的颗粒部分、溶液部分对DEHP都具有降解作用，初步认为P.fluorescens FS1降解酶属胸内酶。P.fluorescens FS1降解酶对DEHP的最适酸度为pH6.5-8.0，温度为25－35℃，米氏常数Km为190.48nmol/mL。在好氧条件下，DEHP与P.fluorescens FS1降解酯酶作用，形成邻苯二甲酸单酯和邻苯二甲酸后，可进一步降解成苯甲酸、对羟基苯甲酸，最终转化为CO2与H2O。     

高铁酸盐对剩余活性污泥的氧化水解效能

针对高铁酸盐的强氧化性,提出利用高铁酸盐进行污泥氧化的实验研究.结果表明,高铁酸盐能够有效地破坏活性污泥的絮体结构,对初始浓度为12 600 mg·L^-1的活性污泥,m（Fe）/m（SS）=0.40μg/mg的高铁酸盐能够使活性污泥的絮体全部解体.MLVSS随高铁投加量的增加下降,并呈线性相关.随高铁酸盐投加量的不同...     

不同菌源的微生物对邻苯二甲酸二辛酯生物降解性的比较

从处理石化厂废水的活性污泥中分离出 1株荧光假单胞菌FS 1及处理焦化厂废水的活性污泥中分离出 1株铜绿假单胞菌FS 2和 1株短杆菌FS 3。研究了这 3株菌对邻苯二甲酸二辛酯的最适降解条件 ,比较了其降解特性。荧光假单胞菌FS 1、铜绿假单胞菌FS 2和短杆菌FS 3最适pH分别为 6 5～ 8 0 ,7 0～ 8 0和 7 0～ 8 0 ;温度为 2 0～ 3 5℃ ,1 5～ 3 5℃和 1 5～ 3 5℃。他们对邻苯二甲酸二辛酯的降解反应符合一级动力学特征 ,其半寿期 :荧光假单胞菌FS 1 <铜绿假单胞菌FS 2 <短杆菌FS 3 ;荧光假单胞菌FS 1是一株高效的邻苯二甲酸二辛酯降解菌。 更多还原      

Abiotic degradation of four phthalic acid esters in aqueous phase under natural sunlight irradiation

Abiotic degradability of four phthalic acid esters (PAEs) in the aquatic phase was evaluated over a wide pH range 5–9. The PAE solutions in glass test tubes were placed either in the dark and under the natural sunlight irradiation for evaluating the degradation rate via hydrolysis or photolysis plus hydrolysis, respectively, at ambient temperature for 140 d from autumn to winter in Osaka, Japan. The e ciency of abiotic degradation of the PAEs with relatively short alkyl chains, such as butylbenzyl phthalate (BBP) and di-nbutyl phthalate (DBP), at neutral pH was significantly lower than that in the acidic or alkaline condition. Photolysis was considered to contribute mainly to the total abiotic degradation at all pH. Neither hydrolysis nor photolysis of di-ethylhexyl phthalate (DEHP) proceeded significantly at any pH, especially hydrolysis at neutral pH was negligible. On the other hand, the degradation rate of diisononyl phthalate (DINP) catalyzed mainly by photolysis was much higher than those of the other PAEs, and was almost completely removed during the experimental period at pH 5 and 9. As a whole, according to the half-life (t1=2) obtained in the experiments, the abiotic degradability of the PAEs was in the sequence: DINP (32–140 d) > DBP (50–360 d), BBP (58–480 d) > DEHP (390–1600 d) under sunlight irradiation (via photolysis plus hydrolysis). Although the abiotic degradation rates for BBP, DBP, and DEHP are much lower than the biodegradation rates reported, the photolysis rate for DINP is comparable to its biodegradation rate in the acidic or alkaline condition.     

高效苯酚降解菌的筛选及其特性的研究

从沈阳北部污水处理厂的活性污泥中筛选出一株具有降解高浓度苯酚的菌株SGER2并研究其降酚特性;经初步鉴定该菌为球菌,革兰氏染色阴性。实验结果表明：降解苯酚的最佳条件为：温度30℃、pH值7～8,葡萄糖浓度1500mg/L、接种量10%、装液量50mL。     

环境激素邻苯二甲酸二丁基酯的好氧微生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出一株邻苯二甲酸二丁基酯降解菌。实验研究了邻苯二甲酸二丁基酯降解菌对邻苯二甲酸二丁基酯的生物降解特性并探讨了可能的生物降解途径。实验得出作为唯一碳源和能源的邻苯二甲酸丁基酯能够在好氧条件下降解,浓度为50 mg/L的邻苯二甲酸二丁基酯在48 h内可以完全被降解。检测到一种中间产物为邻苯二甲酸一丁基酯估计在降解过程中可能有邻苯二甲酸产生。试验结果表明,细菌对邻苯二甲酸二丁基酯具有高效降解作用。     

常见有机物对催化臭氧化降解水中硝基苯的影响

考察了有机物甲醛、甲醇、甲酸和邻苯二甲酸二丁酯对单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化工艺去除水中硝基苯降解效果的影响规律.单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化对硝基苯的去除率随着甲醛浓度的升高(0～12 mg·L-1)分别降低了11.6%和9.6%;2种工艺对硝基苯的去除率都随着甲醇浓度的增加(0～16mg·L-1,)先增高再降低,单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化分别在浓度为2 mg·L-1和4 mg·L-1时去除率达到最大值;随着甲酸浓度的增加(0～8 mg·L-1)去除率也都先增高再降低,单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化分别在浓度为0.5 mg·L-1和2 mg·L-1时去除率达到最大值;低浓度的甲醇和甲酸促进了硝基苯的降解,高浓度的甲醇和甲酸抑制了硝基苯的降解.单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化在邻苯二甲酸二丁酯浓度增加(0～10 mg·L-1)的情况下对硝基苯的去除率分别降低了19.7%和18.6%.