枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用机制

通过静态吸附-解吸实验,研究了枯草芽孢杆菌对U(Ⅵ)的吸附热力学和动力学,U(Ⅵ)的解吸和菌体内P的释放过程,利用扫描电镜、能谱(SEM-EDS)和红外光谱(FTIR)分析了作用机理。结果表明:当pH=5时,在1 L 50 mg·L^-1的铀溶液中,投加枯草芽孢杆菌1.384 mg(干重,DW),2 h后,铀的去除率和吸附量分别为85.34%和308.31 mg·g^-1(DW)。随着作用时间从2 h延长至48 h,铀的解吸率从52.13%下降至36.25%,菌体内释放到溶液中的P浓度从 0.12 mg·L^-1增加到0.40 mg·L^-1。枯草芽孢杆菌对水体中U(Ⅵ)的吸附行为可以用Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程较好地描述。作用过程是放热,可自发进行。SEM-EDS表明枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)作用后,菌体内部断裂呈短节状,铀沉积在细胞表面及周围,无明显晶体产物生成,FTIR图谱出现UO₂²⁺特征吸收峰,氨基、磷酸基团参与枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用。     

重组瑞替普酶包涵体制备及其体外复性

将携带重组瑞替普酶(reteplase, rt-PA)的质粒成功转化到大肠杆菌BL21(DE3)后,诱导表达获得包涵体,考察了诱导剂浓度、培养温度和培养时间等条件对目标蛋白表达量的影响。在此基础上,对高效表达的rt-PA包涵体体外复性过程进行了详细研究。首先利用单因素实验考察了复性液pH、GSH浓度、GSH/GSSG比例、蛋白浓度等各种复性条件对复性效果的影响;并结合正交实验设计,进一步研究了高蛋白浓度下复性后rt-PA酶活变化情况。以0.2 mmol·L^-1 IPTG诱导,在33℃下培养6 h,每升发酵液约可获得1.7 g粗制包涵体。适宜的复性条件为蛋白浓度50 mg·ml^-1,pH 10.0,GSH浓度1 mmol·L^-1,GSH/GSSG比例8,复性收率为87.2%。影响高蛋白浓度下rt-PA复性的关键因素为复性液初始pH及GSH浓度,在800 mg·ml^-1蛋白浓度下复性后rt-PA比活可达7.54×10⁴ IU·mg^-1,荧光光谱分析结果表明复性后rt-PA恢复了其天然态结构。     

自来水厂耐氯芽孢杆菌应急控制技术研究

芽孢杆菌及芽孢为强耐氯菌，会对饮用水安全产生隐患。研究了环境因素对耐氯菌生长的影响，以及芽孢应急控制技术。结果表明：10 mg/L NaClO、5 mg/L臭氧均能使原水中芽孢浓度降为0。不同种类的氧化剂对芽孢的灭活速度不同，其中臭氧的作用速度最快，5 mg/L的臭氧1 min的接触时间即可使芽孢浓度降为0。60μW/cm²紫外与10 mg/L H₂O₂高级氧化共同作用下，10 min芽孢浓度降为0，能显著提高H₂O₂对芽孢的灭活效果。     

解淀粉芽孢杆菌BSK532的发酵条件优化及抑菌活性研究

通过单因素实验和响应面实验对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens) BSK532的发酵条件进行了优化。确定最佳发酵条件为：碳源淀粉浓度41.36 g·L^-1、氮源蛋白胨浓度26.13 g·L^-1、pH值7.24、装液量75 mL/500 mL,在此条件下,芽孢数达到195.33×10⁸ CFU·mL^-1,较优化前提高了94.36%;优化后发酵液的粒径分布范围为0～10μm,D₉₀为1.565μm,较优化前(粒径分布范围为0～200μm,D₉₀为95.44μm)大幅减小,减小发酵液粒径可以防止大疆T20植保无人机喷头堵塞;采用平板对峙法测定了优化前、后解淀粉芽孢杆菌BSK532发酵液对6种常见农作物病原菌的抑菌带宽度,优化后的抑菌带宽度较优化前增加了50%～60%,表明提高芽孢数可以增强抑菌作用。为解淀粉芽孢杆菌制剂的开发应用提供了一定的理论基础。     

枯草芽孢杆菌AS1-296产絮凝剂条件的优化

探讨了不同碳源、氮源、培养时间、温度、初始pH和谷氨酸钠添加量对枯草芽孢杆菌AS1-296产絮凝剂条件的研究,并通过数据拟合,创建了相应的数学模型,通过求解得出最佳的培养条件。枯草芽孢杆菌AS1-296产絮凝剂的最佳培养条件为:以蔗糖为碳源,添加量为2.25%;酵母膏为氮源,添加量为0.64%;谷氨酸钠4.50%、初始pH7.1、培养温度33℃。以此条件培养枯草芽孢杆菌AS1-296产絮凝剂的絮凝率为75%以上。     

紫外激活过硫酸钠灭活枯草芽孢杆菌的研究

采用紫外线过硫酸钠联合消毒技术对枯草芽孢杆菌进行灭活,并考察了不同水质条件对枯草芽孢杆菌灭活效果的影响。研究发现,在过硫酸钠初始浓度为0.5mmol/L时对枯草芽孢杆菌的灭活效果最佳;初始细胞浓度为10~5,10~6和10~7CFU/mL所对应的灭活率分别为4.86、4.30和0.47log,过高的初始菌悬液浓度反而会导致灭活效率下降;不同pH条件下,紫外线过硫酸钠技术的灭活效率遵循以下规律:pH7pH5pH3pH9pH11;在反应体系中加入氯离子和碳酸根离子均会对灭活效率有抑制作用,10mM的氯离子和碳酸根离子在反应10min时,灭活率较空白对照组分别下降12%和10.4%,即抑制作用为Cl~-CO_3~(2-)。     

大肠杆菌中核黄素的生物合成途径改造及生产

利用PCR技术从枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)中扩增出3.5 kb的核黄素操纵子,将其分别连接到不同拷贝数的表达载体pSC101、p15A、pBR322,得到重组载体pSC101-BSrib、p15A-BSrib和pBR322-BSrib,并分别转化到大肠杆菌(Escherichia coli K-12 MG1655)。对含有核黄素操纵子的重组大肠杆菌进行摇瓶发酵,结果表明其核黄素合成能力随着质粒拷贝数的增加而增强。随后对E. coli K-12 MG1655 ECX3菌株的诱导剂IPTG浓度和发酵温度进行了优化。结果显示,0.1 mmol·L^-1 IPTG和42 ℃为核黄素生产的最适宜条件。在此条件下,菌株ECX3在LB培养基中核黄素产量达到251.4 mg·L^-1。最后,通过无痕基因操作技术,减弱了工程菌株ECX3核黄素激酶/黄素腺嘌呤二核苷酸氨酰转移酶(ribF)的表达以减少核黄素转化为FMN和FAD,摇瓶中工程菌株ECX4的核黄素产量提高到292.3 mg·L^-1。     

甲硫醚降解菌JLM-8的分离鉴定与降解条件优化

从制药厂的活性污泥中分离到一株能以唯一碳源和硫源降解甲硫醚的菌株JLM-8,经过生理生化测试与16S rDNA系统发育树分析鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。通过测定菌株的生长量、甲硫醚的降解率,利用响应面法优化最佳降解条件,并测定了该菌降解甲硫醚的动力学参数。结果表明:当接种量为25 mg·L^-1时,通过响应面法优化的最佳降解条件为温度31.3℃、pH 7.5,初始甲硫醚浓度50 mg·L^-1时最大预测降解率为98.2%,实验验证降解率为97.9%。菌株降解动力学参数最大比降解速率、半饱和系数、抑制系数分别为2.37 h^-1、143.55 mg·L^-1、51.35 mg·L^-1,临界抑制浓度为78.46 mg·L^-1。     

6种二氯酚电催化还原脱氯:表观动力学过程比较

采用自制的钯/聚吡咯(十二烷基苯磺酸钠)/钛(Pd/PPy(SDBS)/Ti)电极对二氯酚(DCP)的6种同分异构体进行了电化学还原脱氯研究。探讨了脱氯电流、溶液初始pH和污染物初始浓度对2,5-DCP脱氯过程的影响。在脱氯电流5 mA、溶液初始pH 2.5、温度25℃、污染物初始浓度100 mg·L^-1的条件下对2,3-DCP、2,4-DCP、2,5-DCP、2,6-DCP、3,4-DCP和3,5-DCP的脱氯过程进行了比较。6种DCP的脱氯产物均以苯酚为主,有少量的单氯酚产生,脱氯反应速率常数依次为4.735×10^-2、4.609×10^-2、4.845×10^-2、4.317×10^-2、3.973×10^-2、3.770×10^-2 min^-1。推测DCP的降解速率受pK_a、质子化效应和溶液pH等因素的影响,降解难度由小到大依次为2,4-DCP< 2,3-DCP< 2,5-DCP< 2,6-DCP< 3,4-DCP< 3,5-DCP。     

利用二氧化碳选择性分离回收含锰废水中的锰

讨论了反应时间、pH、温度、搅拌速率以及pH调节剂种类和投加量对Mn回收率的影响,确定了利用二氧化碳从含锰废水中选择性分离回收锰的最佳工艺条件。结果表明：在反应时间90 min,pH 6.6,反应温度45℃,搅拌速率600 r·min^-1,NaOH投加量2 g·L^-1的条件下,锰的回收率为99.79%,出水锰的浓度低于5 mg·L^-1,达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）中总锰的三级排放要求,沉淀物符合《工业碳酸锰标准》（HG/T 4203-2011）合格品技术要求。     

碳羟基磷灰石/钾长石复合材料对镍的吸附性能研究

以钾长石为原料,用液相合成法制备碳羟基磷灰石/钾长石吸附剂（CHAK）去除水中的重金属镍,用静态吸附实验考察了CHAK添加量、溶液初始pH、吸附时间、镍初始浓度等因素对镍去除效果的影响,并结合动力学及热力学拟合探究吸附机理。结果表明：随着CHAK量的增加,对Ni ²⁺的去除率增加,但吸附量会降低;溶液pH=6时吸附效果达到最佳;吸附时间为10 h时吸附达到平衡;Ni ²⁺溶液的初始质量浓度为50~4 000 mg/L时,CHAK对Ni ²⁺的吸附量呈先增长后平稳趋势,饱和吸附量与原材料相比增大7.1倍。动力学及热力学拟合结果显示：准二级模型更符合描述该吸附行为。ΔH>0,表明该吸附过程为吸热反应,升温有利于吸附。ΔG<0,表明该反应能自发进行。     

硫酸铝铵-氯化氢反应制备六水氯化铝过程中晶体形貌的研究

以十二水合硫酸铝铵为原料,采用氯化氢通气结晶法制备了六水氯化铝晶体,考察了通气速率、通气时间、反应温度、铝离子初始浓度对六水氯化铝晶体形貌的影响。结果表明,50 mL硫酸铝铵酸溶液中,当通气速率为60 mL/min、通气时间为2 h、反应温度为30 ℃、铝离子初始质量浓度为20 g/L时,可以得到形貌比较规整的棱柱形六水氯化铝晶体。该研究为提取、制备高品质六水氯化铝晶体提供了技术参考。     

活性污泥中异养硝化-好氧反硝化菌的分离及其脱氮性能

该文从活性污泥中分离出三株高效的异养硝化-好氧反硝化菌。这些菌经形态特征和生理生化特征分析以及16S rRNA鉴定,命名为B.subtilis CL1、B.subtilis CL9和G.terrae CL6。在以柠檬酸钠为碳源、硫酸铵为氮源、初始氨氮浓度为50 mg/L、碳氮比为20、温度为30℃、pH为7、反应时间为48 h的条件下,B.subtilis CL1和B.subtilis CL9对氨氮的去除率均为99%,对总氮的去除率分别为98%和96%。以乙酸钠为碳源,其他条件与上述两种菌相同的条件下,G.terrae CL6对氨氮和总氮的去除率均达到100%,且在硝化过程中没有亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的累积。     

硫脲法浸出废弃电脑线路板中金的研究

废弃电脑线路板是一种典型的电子废弃物,其中含有丰富的贵金属资源,而金的回收是废弃电脑线路板资源化研究的热点。研究了用硫脲浸出废弃电脑线路板中的金,考察了硫脲质量浓度、反应时间、反应温度、三价铁离子质量分数、溶液pH对金浸出率的影响。结果表明,在硫脲质量浓度为12 g/L、反应时间为60 min、反应温度为30 ℃、三价铁离子质量分数为0.45%、溶液pH为1.5条件下,金的浸出率达到90.93%。硫脲法浸金因具有浸出速率快、浸出时无毒、对环境污染小、试剂易再生、干扰离子少等优点而具有广泛的应用前景。     

酰胺键为间隔基的吡啶双子表面活性剂合成及性能

以乙二胺、1-溴代烷、氯乙酰氯和吡啶为原料,经卤代、酰胺化和季铵化反应合成了系列酰胺键为间隔基的吡啶双子表面活性剂。目标产物合成条件:超声波(40kHz,100W)辅助反应,反应温度60℃,反应时间5h。用 FTIR、¹H NMR、¹³C NMR对目标产物进行了结构表征,对目标产物的临界胶束浓度(cmc)、乳化性、泡沫稳定性和杀菌性能进行了考察。实验结果表明,该系列产物的临界胶束浓度cmc 为1.4×10^-2～2.3×10^-5mol/L,具有较好的乳化性和稳泡性。在浓度为100mg/L时,烷基链碳原子数为8的表面活性剂对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果最好。     

钾长石负载二氧化锰对Ni 2+的吸附性能研究

以钾长石为原料,在其表面负载二氧化锰以合成二氧化锰/钾长石复合吸附材料（MnO₂/Kfs）。通过静态吸附实验考察了不同影响因素对Ni ²⁺吸附性能的影响,并对吸附过程中吸附等温特性、吸附动力学和吸附热力学进行了研究。结果表明,溶液初始pH、MnO₂/Kfs添加量、吸附时间和温度的增加均有利于MnO₂/Kfs对Ni ²⁺的吸附;在20 mL初始质量浓度为100 mg/L的Ni ²⁺溶液中,MnO₂/Kfs添加量为0.20 g、初始pH为6、298 K下吸附10 h时,MnO₂/Kfs对Ni ²⁺的吸附率达到90.68%。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,表明MnO₂/Kfs对Ni ²⁺的吸附是以化学吸附为主的单分子层吸附;温度为298、308、318 K时,其理论最大吸附量分别为14.217、22.114、27.218 mg/g。吸附热力学结果表明,吸附是一个自发吸热熵增的过程。MnO₂/Kfs重复使用4次对Ni ²⁺仍有较高的吸附率,再生性能良好。     

高岭土负载HPCS-MA对亚甲基蓝废水的絮凝性能

以羟丙基壳聚糖（HPCS）、马来酸酐（MA）为原料合成N-马来酰化羟丙基壳聚糖（HPCS-MA）。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）对其结构进行表征。考察了缚酸剂三乙胺用量、反应温度、反应时间及马来酸酐用量对产物羧基含量及特性黏数的影响。结果表明：在缚酸剂用量为5g，反应温度65℃，反应时间6h，马来酸酐用量为4.5g的条件下，产物的羧基含量和特性黏数均达到较佳值，为83.50%和211.96mL/g。利用高岭土负载HPCS-MA处理亚甲基蓝印染废水，研究了pH、投加量、絮凝温度、初始浊度对亚甲基蓝染料脱色性能的影响。结果表明，在亚甲基蓝浓度为3×10^-5mol/L的印染废水中，HPCS-MA絮凝脱色的适宜条件为：pH为1～5，投加量为4～8mg/L，温度为20～25℃，浊度为200～400NTU，在此条件下色度去除率均在96.5%以上。     

黑曲霉菌一步浸取低砷硫化矿:Taguchi正交优化(英文)

A study was carried out to examine the possibility for Aspergillus niger strain KBS4 to bioleach metals from sulphide ore with low concentration of arsenic and to optimize the parameters that affect this process by orthogonal array optimization. Fungal sample was collected, purified and sequenced. The bioleaching process was optimized with L25 Taguchi orthogonal experimental array design. Five factors were investigated and 25 batch bioleaching tests were run at five levels for each factor. The parameters were initial pH, particle size, pulp density, initial inoculums and residence time for bioleaching. The experimental results showed that under optimized leaching conditions: pH 5.5, particle size 180 μm, initial inoculums size 3×10 7 spores per ml, pulp density 15% and residence time of 20 days, the bioleach ability of metals were 63% Fe, 68% Zn, 60% As, 79% Cu and 54% Al. The biosorption of metal ions by fungal biomass might occur during the bioleaching process but it did not hinder the removal of metal ions by bioleaching.     

锰渣-赤泥吸附剂制备及其对铜（Ⅱ）吸附性能

锰渣是锰矿石生产硫酸锰过程产生的酸性过滤渣,赤泥是拜耳法生产氧化铝过程产生的碱性废渣,两种废渣排放量大,综合利用程度低。以锰渣和赤泥为原料,混合焙烧制备锰渣-赤泥吸附剂,实现了两种废渣的中和,制得的吸附剂pH接近中性。研究了锰渣-赤泥吸附剂对溶液中2价铜离子的吸附性能,为废渣的综合利用提供新途径。考察了吸附时间、溶液初始铜离子质量浓度、溶液pH等条件对吸附剂吸附溶液中铜离子的影响。结果表明：不同焙烧温度制得的吸附剂对铜离子的吸附平衡时间为22 h;焙烧温度为700 ℃制得的吸附剂（A700）对铜离子的吸附效果最好,在固液质量体积比（g/L）为0.4∶1条件下,达到平衡时溶液中铜离子的质量浓度可从20 mg/L降低到0.053 mg/L,平衡吸附量为45.739 2 mg/g,对铜离子的吸附去除率达到99.72%。吸附剂A700对铜离子的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。