臭氧降解低浓度四溴双酚A及生物毒性控制

为考察臭氧氧化技术对水中低质量浓度四溴双酚A的降解和毒性控制效能,利用臭氧反应装置研究不同pH和臭氧投加量条件下四溴双酚A(质量浓度为0.15 mg/L)的降解效果,考察反应过程中水样的急、慢性毒性和遗传毒性的变化规律及控制效果,分析毒性变化内在原因,并提出可能性降解机理.结果表明,当溶液pH为7.0、臭氧投加量为0.12 mg/L,四溴双酚A可被完全降解.反应初期,水样的急、慢性毒性迅速升高,原因主要是产生了毒性更高的有机中间产物;随着反应的进行,有毒中间产物被深度降解,急、慢性毒性均得到有效控制,且随着臭氧投加量的增加毒性控制得更快、更显著.当臭氧投加量为0.12 mg/L时,急性毒性在反应20 min时即可被完全控制,慢性毒性在反应60 min也被控制至0.76 TU,反应后水样的急、慢性毒性均满足排放标准.反应过程中水样的致突变比均小于2.0,不具有基因水平的遗传毒性.降解机理分析表明,臭氧降解四溴双酚A主要包括脱溴、β位断裂、加成、去羟基化、甲基化等反应过程.     

高铁酸钾氧化降解萘的性能研究

为探究高铁酸钾对萘的氧化降解效果,通过单因素实验确定影响萘降解率的主要因素,利用响应面分析法对萘的降解条件进行优化。结果表明,高铁酸钾对质量浓度为5.0 mg/L萘的最佳降解条件：温度为25 ℃,pH为7.0,高铁酸钾质量浓度为0.60 g/L,反应时间为30 min;在最佳氧化降解条件下,萘的降解率为75.60%。单因素实验结果表明,pH（A）、萘初始质量浓度（B）和高铁酸钾质量浓度（C）是影响萘降解率的主要因素,影响程度从大到小的顺序为C>B>A。多因素实验结果表明,相互因素的影响程度从大到小的顺序为AC>AB>BC。模型预测高铁酸钾对萘的最佳降解条件：温度为25 ℃,萘初始质量浓度为2.79 mg/L,pH为6.8,高铁酸钾质量浓度为0.90 g/L,反应时间为30 min;在最佳降解条件下,萘降解率最高为91.82%。     

复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

Paraburkholderia caffeinitolerans CF3咖啡因降解特性及降解途径

通过单因素试验对实验室筛选鉴定的菌株Paraburkholderia caffeinitolerans CF3咖啡因降解特性进行研究。通过检测降解率和生物量,确定了菌株CF3降解咖啡因最优条件为咖啡因质量浓度1 g/L、初始pH 4.5、培养温度30℃、转速190 r/min,在此条件下,咖啡因降解率可达99.5%。利用HPLC分离鉴定咖啡因降解物,在胞外培养液中检测到可可碱、副黄嘌呤和7-甲基黄嘌呤,因此确定菌株CF3是通过N-脱甲基途径降解咖啡因。     

纤维素降解菌的筛选及其降解特性的研究

在自然环境和秸秆降解物中筛选出3种分解纤维素能力较强的木霉、青霉和曲霉，将3种菌株以不同的组合形式在羧甲基纤维素钠为唯一碳源的产酶培养基中进行产酶特性的研究，计算其对玉米秸秆粉中粗纤维的利用率并观测玉米秸秆粉的降解状态。其中木霉与青霉的混合培养在纤维素筛选培养基上培养24h后即可生长，在发酵培养基中培养72h后达到产酶高峰，酶活可达3．116u，对粗纤维的利用率为68％，远超过青霉和木霉的单独培养；木霉与曲霉二者混合，木霉与青霉、曲霉三者混合培养的产酶效果也要超出青霉和曲霉的单独培养，但与木霉相比无明显差异。实验结果表明优良菌株的混合培养会增加其对纤维素的降解能力，为实际生产中有效的处理农作物秸秆提供了理论依据。     

双金属催化过硫酸盐降解偶氮染料

采用置换法制备Cu/Fe催化剂，并通过X射线衍射（XRD）对其进行表征。考察了Cu/Fe催化过硫酸钠（PS）降解金橙Ⅱ的效果及其影响因素，并对降解反应机理进行探究。结果表明，Cu/Fe能够催化PS降解金橙Ⅱ废水，并且其催化效果优于零价铁，其中当pH=3、PS的质量浓度为2.0 g/L、Cu/Fe催化剂的质量浓度为0.250 g/L时，金橙Ⅱ的降解率为99%。利用叔丁醇和甲醇作为自由基捕获剂，证实了降解反应中起到氧化作用的活性自由基为SO〖_4^-〗·和·OH。     

洗涤废水降解菌株的筛选及其降解特性的初步研究

从某高校2号公寓楼的洗衣房排污口内分离出了可以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为唯一碳源生长并且可降解SDBS的菌株MB1.在SDBS浓度为100 mg/L的培养基中经30℃培养3 d后,其SDBS降解率为78.2%.MB1菌株在SDBS浓度为500 mg/L的培养基中降解率可达52.8%.MB1菌株的SDBS最高耐受浓度为1 200 mg/L.用正交试验法确定该菌株降解SDBS的最佳降解条件为:酵母膏浓度为2.4 g/L、Fe2+浓度为0.000 5 g/L、接种量为4%、pH值为6.对MB1菌株进行生理生化鉴定,初步确定MB1菌株为黄杆菌属(Flavobacterium sp).     

液体深层发酵桦褐孔菌对不同来源木质纤维素的降解

桦褐孔菌作为白腐真菌的一种,能够降解木质纤维素,通过往桦褐孔菌液体深层发酵培养基中分别添加甘蔗渣、稻秆、麦秆、花生壳这4种不同来源的木质纤维素,研究在液体深层发酵条件下,桦褐孔菌对4种木质纤维素中的木质素、纤维素、半纤维素成分的降解规律.结果表明,桦褐孔菌对稻秆、麦秆、甘蔗渣、花生壳中木质素的降解率分别是74.8％,73.2％,58.5％,70.2％;对半纤维素的降解率分别是48.3％,71.6％,49.1％,67.6％;对纤维素的降解率分别是61.7％,48.9％,49.0％,66.2％.本次实验极好地印证了桦褐孔菌能够有效降解木质纤维素的特点,为今后大规模利用桦褐孔菌降解一些废弃木质纤维素奠定了基础,减少了秸秆类物质直接焚烧对环境造成的破坏,为充分利用木质纤维素资源提供了新的思路.     

石墨烯纳米银复合材料对废水中四环素的降解实验研究

用多种谱学手段进行表征,模拟石墨烯纳米银复合材料对废水中四环素的降解效果,考察反应时间、反应温度、溶液pH值对降解效果的影响。在40 m L、10 g/L的四环素溶液中加入25 mg石墨烯纳米银复合材料,确定其最佳降解条件。     

秸秆降解菌的筛选及菌种组合

秸秆直接还田会给作物生长带来不利影响,在还田过程中补加纤维素降解菌剂是解决其不利影响的有效方法.通过平板初筛及酶活综合测定及秸秆降解率测定复筛,从腐烂秸秆、牛粪堆肥、森林土等样品中筛选到5株高效纤维素降解菌,其中X1菌的酶活最佳,酶系组成最合理,其Cx,Cb,C1和FPA分别达到53.6 U/mL、69.7 U/mL、9.5 U/mL和11.6 U/mL,对秸秆的降解率达40.2%.进一步进行菌种组合,得到了一组秸秆降解率有明显增加的复合菌X1+X2,其降解率达到45.5%.根据X1和X2的菌落及个体形态特征,初步判定其均为青霉菌.     

黑曲霉TJ-1降解赤霉酸的条件优化及其特性研究

研究了黑曲霉TJ-1对赤霉酸的降解作用,应用Plackett-Burman试验设计确定了影响其降解赤霉酸的主要因素,利用响应面分析法优化了其降解条件,探讨了黑曲霉TJ-1降解赤霉酸的特性。结果表明,黑曲霉TJ-1能够降解赤霉酸;影响其对赤霉酸降解的主要因素包括培养温度、基质中硫酸铵及硫酸镁浓度;采用优化的降解条件,该菌株对赤霉酸的降解率可达到56.90%,与所建立响应面模型的预测值(57.46%)吻合;培养体系中赤霉酸含量、菌体生物量及pH随时间的变化呈现出一定的规律性。     

发酵法生产葡萄糖酸钠工艺的优化

本文采用黑曲霉发酵葡萄糖产葡萄糖酸钠,对黑曲霉素接入培养液中在摇瓶中发酵过程中的最佳底物浓度,pH,培养时间、温度、和接入发酵液时的菌种量进行了详细的实验探索,以提高葡萄糖酸钠的产量。得到最佳的培养条件为：葡萄糖初始浓度为100g／L,pH为7,发酵时间20h,发酵温度30℃,接种量为10％。     

蜡样芽孢杆菌对稻草的降解作用

为了研究一株蜡样芽孢杆菌(Bacillussp.X10-1-2)对稻草的降解作用,测定了发酵过程中发酵液的纤维素酶和半纤维素酶活、可溶性总糖和还原糖浓度以及底物残渣重、残渣结晶度、傅立叶红外光谱和表面结构的变化.发现在发酵过程中蜡样芽孢杆菌菌体产酶的过程也就是木质纤维素的降解糖化过程.上清液中的纤维素酶活和半纤维素酶活分别在发酵进行到第8 h和20 h时达到最高峰.总糖含量于4 h达到最高值,然后下降到一定程度后保持恒定.还原糖含量随发酵进行不断下降,达到一定值后保持恒定.该菌株对稻草长达5 d的降解过程中结晶度变化十分显著,第3 d时达到最高峰,而后又迅速下降.此菌株对稻草中各组分都有一定降解,其中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为3.35%、0.91%和2.81%.该菌株主要降解稻草的薄壁细胞,使薄壁细胞发生严重皱缩.这预示,该菌株在造纸工业具有良好的应用前景.     

农作物秸秆超低酸水解的比较

在间歇反应釜中,以超低酸（硫酸质量分数为0.05%）水解的方法对5类15种农作物秸秆进行评价,并考察了温度与时间对不同秸秆水解的影响.结果表明:相同条件下,不同种类、同种类不同地区秸秆水解后还原糖浓度有很大差异,这与纤维素、半纤维素及木质素的含量及转化率有关.黑龙江的稻草、玉米秸秆及山东小麦秸秆的还原糖浓度较高,4种棉花秸秆的还原糖浓度都较低;还发现,木质素含量较高的秸秆,超低酸水解还原糖浓度较低,只是水解了部分半纤维素及极少量的纤维素.     

产纤维素酶黑曲霉LN0401液体发酵条件的分析

利用黑曲霉LN0401菌株液体发酵生产纤维素酶。分别考察培养基碳源、培养基氮源、培养时间、培养温度、培养起始pH及孢子悬液接种的体积分数等因素对菌株产纤维素酶性能的影响。确定了黑曲霉LN0401产纤维素酶的最优条件。即以质量分数为5%的稻草粉作为培养基碳源;质量分数为1%的蛋白胨作为培养基氮源;培养时间为3 d;培养温度为30℃;培养起始pH为6.0;孢子悬液接种的体积分数为6%~8%接入装有100 mL液体发酵培养基的250 mL三角瓶内,150 r/min振荡培养。此条件下黑曲霉LN0401的CMC酶活为195.6~198.5 U/mL,FPA酶活为27.7~30.4 U/mL。     

溴氰菊酯降解菌的分离与鉴定及其降解特性

以长期施用溴氰菊酯农药的茶园土壤作为菌源,以富集驯化培养法从中分离得到一株溴氰菊酯降解菌DXQ018。通过生理生化及16S rDNA分析,将菌株DXQ018鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。研究了菌株DXQ018在不同条件下对溴氰菊酯的降解特性,结果表明:培养温度、培养基初始pH和底物质量浓度对菌株DXQ018的生长及其对溴氰菊酯的降解率都有影响;当培养温度为37 ℃、培养基初始pH为7、底物质量浓度为20 mg/L时,菌株DXQ018对溴氰菊酯的最高降解率达到58.27%。       

Fe／Ce负载型非均相类芬顿系统催化降解孔雀石绿的研究

采用溶胶-凝胶法制备Fe／Ce／改性天然沸石类芬顿催化剂并对孔雀石绿水溶液进行非均相降解研究,考察了其催化特性并研究了催化剂投加量、H2O2投加量、初始pH值、孔雀石绿溶液初始质量浓度和反应时间对孔雀石绿降解效果的影响,并对孔雀石绿降解特性进行动力学分析．结果表明：催化剂投加量3．0g／t,,H2O2的投加量为67．0mg／L,初始pH=8．0,初始孔雀石绿溶液质量浓度为150mg／L,在此条件下,室温反应30min,孔雀石绿溶液脱色率可达97．3％．孔雀石绿溶液的降解速率常数为：k=2．12×106-3．     

玉米秸秆的生物降解效果研究

分析不同菌种对玉米秸秆的降解效果,生产出易于消化和吸收的高蛋白饲料.选育白腐真菌、黑曲霉、绿色木霉等分别进行糖化与发酵,最佳发酵条件为温度35℃,时间60h.研究结果表明,白腐真菌＋黑曲霉＋绿色木霉的组合菌发酵效果优于单菌种发酵.     

稻草秸秆预处理实验研究

通过不同的化学试剂与汽爆组合处理稻草秸秆的研究,确定了有效的预处理条件：稻草秸秆与3％氢氧化钠溶液的固液比为1：5,混匀,置126—128℃保温5min,放气．此预处理能使秸秆中木质素去除75．58％;秸秆酶解（酶解条件：2％底物,0．2％纤维素酶,pH=4．8,0．2mol／L醋酸-醋酸钠缓冲溶液,46℃水解48h）糖化率达91．98％．     

黑曲霉葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达及其高效发酵研究

葡萄糖氧化酶是一类能催化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸-δ-内酯的酶类,在食品、药品以及生物传感器等领域具有广泛的应用前景。从黑曲霉中克隆出葡萄糖氧化酶编码序列,在毕赤酵母中实现了组成型和诱导型表达并分析了其酶学性质和发酵条件。结果表明:黑曲霉葡萄糖氧化酶的编码基因长度为1 818 bp,编码605个氨基酸,具有21个氨基酸组成的信号肽。毕赤酵母组成型表达葡萄糖氧化酶的发酵上清液中葡萄糖氧化酶的酶活可达1.2 U/m L,利用镍离子亲和层析纯化后得到了分子质量约为100 kDa的葡萄糖氧化酶。利用糖苷内切酶H(Endo H)对葡萄糖氧化酶去糖基化后,其分子质量约为70 kDa,与推测的分子质量相近。对黑曲霉葡萄糖氧化酶的酶学性质研究表明,该酶的最适反应pH 6.0,最适反应温度35℃,比活力60.9 U/mg。为了进一步提高葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达量,构建了诱导型表达的毕赤酵母菌株并通过G418抗生素筛选获得了高效表达菌株。对该菌株进行高密度发酵(湿菌体200 g/L),甲醇添加量为2.5%,发酵至第7天时葡萄糖氧化酶发酵量可达133 U/m L,蛋白表达量约1.9 g/L。