耐低温对硝基苯酚降解菌的降解动力学研究

以对硝基苯酚在10℃条件下的微生物降解过程为研究对象,融合单因素实验、细胞疏水性实验、细胞膜通透性实验与降解动力学实验探究菌株Pseudomonas sp. ZL对对硝基苯酚的低温降解特性。实验结果表明,在10℃条件下菌株Pseudomonas sp. ZL能够耐受并降解303.71 mg·L^-1的对硝基苯酚,最佳降解条件为pH=8.0,0.5% NaCl,1 g·L^-1 NH₄NO₃,该条件能够显著促进对硝基苯酚的降解速率并大大缩短降解的延迟时间。在10℃、单因素最佳条件下,对硝基苯酚降解菌的抑制降解动力学拟合符合Aiba模型,其中μ_max（最大比生长速率）为0.205 h^-1,K_s（半饱和系数）为3.40 mg·L^-1,K_i（底物抑制系数）为166.86 mg·L^-1,因此166.86 mg·L^-1即为该条件下菌株的低温降解抑制浓度。与其他降解菌株相比,菌株Pseudomonas sp. ZL的K_i和μ_max/K_s较大、K_s/K_i值较小,说明对硝基苯酚对该菌株的抑制作用较小,菌株的有效利用率更高,在原位修复低温地下水及土壤污染方面具有较高的应用潜力。     

β-FeOOH改性蒙脱土复合过氧化氢对罗丹明B的降解

用不同物质的量的β-FeOOH对蒙脱土（MMT）进行改性制备出一系列β-FeOOH-MMT（x）,并将其与过氧化氢（H₂O₂）联用降解罗丹明B（RhB）。考察了RhB模拟废水脱色的影响因素,并研究了不同处理方法的协同效应。结果表明：在pH为5.2、β-FeOOH-MMT（3.5）用量为2 g/L、n（H₂O₂）∶n（Fe）=50∶1条件下搅拌10 min,对20 mg/L的RhB去除率可高达89.3%;对β-FeOOH-MMT（x）进行了拉曼光谱和扫描电镜表征。β-FeOOH-MMT（3.5）表现出丰富的孔结构;β-FeOOH-MMT（3.5）和H₂O₂对降解RhB模拟废水产生了协同效应,降解反应较为接近表观一级动力学,速率增强因子可达到29.32。     

高效苯酚降解菌群的选育及降解特性研究

通过富集驯化获得具有高效降解苯酚能力的苯酚降解菌群PDBC-1,对菌群降解苯酚的性能及影响因素进行了分析。结果表明,红球菌属细菌是该菌群中的优势菌种。在初始苯酚质量浓度低于1 200mg/L时,菌群能够在72 h内完全降解苯酚,但在更高苯酚浓度下,苯酚对菌群生长造成明显抑制,苯酚降解能力显著下降。该菌群降解苯酚的适宜盐度为0~5%,温度为25~40℃,pH为7.0~8.0。     

邻二甲苯高效降解菌的分离及其降解特性

以邻二甲苯作为唯一碳源,从长期受焦化废水污染的土壤中分离得到一株能降解邻二甲苯的高效菌株LJ5,经生理生化和16S rDNA鉴定,该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。菌株LJ5适宜的降解条件为:培养温度35℃,pH=7.0～8.0,摇床转速150r/min。菌株LJ5在邻二甲苯浓度高达2500mg/L时,对其的去除率在30h内可达到73%,它对邻二甲苯的降解过程符合Monod动力学方程,当邻二甲苯浓度远远大于64.32mg/L时,LJ5降解底物速率最高,达到43.29mg/(L·h)。菌株LJ5能在实际焦化废水中很好的生长,菌液投加48h后可使COD降解率达到34.74%。     

高效苯酚降解复合菌群的构建及其降解性能

通过三水平三因素的完全组合方法,对分离到的苯酚降解菌Klebsiella sp.C1、Bacillus sp.F6和Arthrobacter sp.E2进行高效苯酚降解菌群的构建和评价。最佳菌群JF的最佳体积组合比例为V(Klebsiella sp.C1):V(Bacillus sp.F6):V(Arthrobacter sp.E2)=2:1:3。与单菌株相比,菌群JF具有更强的环境适应能力,能够适应15~45℃,pH 4~10,NaCl浓度≤60 g?L?1的生长环境,最大耐受苯酚浓度可达2500 mg?L?1,能够保持长时间及较高的苯酚降解效率,且能够多周期高效运行。菌群JF降解苯酚的整个反应过程中,培养液酸碱度的变化平缓,表明其具有较好的内稳性并在处理复杂含酚废水方面具有良好的应用前景。     

高效功能菌群RR的筛选及其群落分析

利用梯度浓度压力驯化法, 从厌氧反应器中筛选出对直接红28有具有良好脱色能力的混合菌群RR。在染料初始浓度为200mg/L, pH=7.0, 温度为35℃条件下, 经48h静止培养, 染料脱色率可达96.16%。进一步对其培养条件如pH值、温度、盐度、初始染料浓度等进行了脱色研究, 结果表明, 在pH=7、温度为45℃, 盐度为2mmol/L的情况下, 功能菌群脱色效果达到最佳。为了进一步适应工程无机条件, 筛选出以染料作为唯一氮源、碳源以及能量的功能菌群, 遂将培养基中葡萄糖去掉, 同样利用梯度浓度压力驯化法, 筛选出混合菌群RM, 并对其脱色性能及群落结构进行分析。混合菌群RM在染料初始浓度为50mg/L、温度为35℃、pH=7.0条件下, 48h后其脱色效率为20.05%。利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法, 对群落进行分析, 混合菌群RR主要为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)、链球菌属(Streptococcus)和克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.), 菌群RM主要为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.), 可见伯克霍尔德氏菌属菌株(Burkholderia sp.)可以适应工程无机环境, 并对直接红28存在一定的降解能力。     

纳米TiO_2光催化降解DMF

研究了纳米TiO2(P25)光催化降解DMF水溶液,考察了初始浓度、溶液pH值、空气、H2O2、O3对DMF降解率的影响。结果表明:在低浓度范围内,光催化降解DMF遵循L-H方程,表观反应速率常数k=33.3mg/(L.m in),吸附速率常数K=1.84×10-4L/mg,并通过静态吸附实验验证了P25表面对DMF的弱吸附特性,进而得出吸附过程是DMF光催化降解的控制步骤。pH值对DMF降解率影响较大,当pH值由11.0降为4.0时,DMF降解率由51.5%升高到71.0%。空气和H2O2的加入能够加速DMF的光催化降解,O3体系可以显著增强P25对DMF光催化降解效应,其降解率和降解效率分别是空气体系的1.5和2倍左右。     

壬基酚降解菌株的降解特性

研究了在以壬基酚（NP）为唯一碳源的无机盐培养基中菌株Serratia sp．LJ降解NP的降解动力学,以及不同环境因素对NP降解的影响。结果表明菌株Serratia sp．LJ在NP浓度为10～150mg／L,温度为30℃时,对NP的降解遵循一级动力学方程。NP浓度为100mg／L、环境温度为30℃是菌株Serratia sp．LJ较为适合的降解条件。当pH为7．0、铵态氮为氮源时,NP的降解速率较高。加入Fe^2＋和Mg^2＋对NP的降解有明显的促进作用,而Cu^2＋则会产生抑制作用。     

柴油污染土壤烷烃降解菌的筛选及降解特性研究

从某炼油厂柴油罐区污染土壤中分离筛选出优势柴油降解菌L12,并经过形态学观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter.sp)。采用摇瓶实验研究了菌株L12对正十六烷的适宜降解条件,并考察了该菌对柴油的降解能力。结果表明,菌株L12最佳的培养初始pH为7、接种量为5%、摇床转速为150 r/min、培养温度为30℃,菌株可耐受正十六烷质量浓度高达5 000 mg/L。最优条件下培养7 d,该菌株对正十六烷的降解率高达90.33%,能将质量浓度为3 000 mg/L的柴油几乎完全降解,表明该菌具有良好的用于生物修复柴油污染土壤的潜力。     

硝基苯降解菌的筛选驯化及其最适降解条件研究

研究经过筛选、驯化、分离得到一硝基苯高效降解菌群,其对硝基苯废水的最佳降解条件为：厌氧,pH7～8,33～37℃,盐浓度为3．5～5．5g／L。该菌群不仅能耐受较低浓度的铬、铅等重金属离子,而且对二硝基甲苯也具有一定降解能力。硝基苯浓度为300mg/L,停留时间为20h时,硝基苯的去除率为95％;硝基苯浓度为500mg/L,停留时间为22h时,硝基苯去除率为82％。     

一株中度嗜盐菌Salinicola sp.在高盐环境中的烷烃降解特性

从青海油田附近被石油污染的土壤中分离得到一株可利用原油为唯一碳源的菌株,将其命名为X4菌株。经16SrDNA分析鉴定,该菌株与中度嗜盐菌Salinicola zeshunii strain N4^T（GenBank序列号为EU056581）同源性高达99%。X4菌株的最适温度为30℃,最适盐度为8%,最适pH为6.5,最佳碳源为甘油,最佳氮源为氯化铵。该菌可产生生物乳化剂,具有较强的细胞疏水性,对正辛烷、十六烷、二甲苯等典型烃类物质具有良好的乳化能力,细胞CSH值达到60%以上。在含5%盐度的无机盐培养基中,以3g/L的柴油为唯一碳源,采用GC-MS定量分析X4菌株的烃降解特征,结果表明菌株X4培养5天后柴油的总降解率达56%,菌株X4优先降解中长链烃类;C₇～C₁₃烃类的平均降解率为64.1%,C₁₄～C₂₀烃类的平均降解率为52.3%,C₂₁～C₃₁烃类的平均降解率约26.8%。离子型表面活性剂TTAB和SDS对X4菌株生长具有较强的毒性：在浓度达到100mg/L和400mg/L时能完全抑制菌体生长;在40mg/L的浓度下,使得菌株对柴油的降解率降低到20%。而X4菌株对非离子型表活剂——吐温80和生物表面活性剂——鼠李糖脂的耐受浓度均可达400mg/L。鼠李糖脂是嗜盐菌X4菌株的合适复配表活剂。     

低C/N比异养硝化-好氧反硝化菌筛选及硝化特性

针对生物法处理低C/N比废水存在碳源不足、脱氮效率不高问题,从石化废水处理厂活性污泥中分离得到一株低C/N比异养硝化-好氧反硝化菌株WUST-7。通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定其为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。通过单因素实验,考察碳源种类、培养温度、初始pH和摇床转速对菌株硝化性能的影响,确定最优异养硝化培养条件为：丁二酸钠为碳源、培养温度30～35℃、初始pH8.0～9.0、摇床转速150～200r/min。在最优异养硝化条件下培养9h,可将初始浓度为107.52mg/L的氨氮去除90.64%,并且在整个培养过程中没有亚硝酸盐氮的积累,硝酸盐氮含量也始终低于3.5mg/L,总氮的去除率达88.63%。实验结果表明,菌株WUST-7在利用氨氮进行硝化反应的同时,还可以利用硝酸盐氮进行反硝化,具有良好的同步硝化反硝化潜能。     

海泡石填料人工湿地系统对氮磷污染物的去除研究

采用活化海泡石做为人工湿地系统的填料,考察该系统对生活污水中的氨氮和总磷去除效果。结果表明,海泡石人工湿地系统对氨氮和总磷均有较好的去除效果,进水为10L的最佳进水量时,人工湿地对氨氮去除率较高,进水浓度在12mg/L,pH在5．5时去除率可接近85％;总磷的去除在进水浓度为2mg/L,pH值为6．5时去除率可达到91．1％。     

水性工业涂料废液的处理研究

采用混凝-生物接触氧化-芬顿高级氧化组合工艺对水性涂料废液进行处理研究.重点考察了该工艺对涂料废液COD、氨氮和SS的去除效果.结果表明,pH升高对涂料废液中的SS、COD有去除效果并且能够避免混凝时发生板结,当pH为10时,COD由148 000 mg/L降至46 000 mg/L,SS质量浓度由18 500 mg/...     

双胺“可逆”溶剂强化正渗透脱盐及过程优化

正渗透作为非压力驱动膜脱盐技术,具有能耗低、膜污染轻、水回收率高等优点,其中汲取液的分离回收是整个正渗透技术的关键。本文提出采用双胺(TEPDA,N,N,N’,N’-四乙基-1,3-丙二胺)“可逆”溶剂经质子化-脱碳可逆循环作为正渗透汲取液进行脱盐的策略。首先,使用TEST软件预测发现,相比传统有机溶剂及单胺溶剂(如DMCHA,N,N-二甲基环己胺),TEPDA具有较低的挥发性、较高的安全性和低生育毒性。正渗透实验发现在两种模式下TEPDA的反向通量选择性均高于DMCHA,证明TEPDA具有更好的正渗透效果。同时发现TEPDA汲取液在PRO模式下效果要优于FO模式。通过对操作条件的优化得到TEPDA汲取液的最优操作温度为30℃,最佳流速为500mL/min。在最优条件下对1%(质量分数)的氯化钠溶液进行5h的连续运行发现,TEPDA汲取液在5h后仍能保持6.09L/(m²·h)的正向渗透通量,具有连续运行的稳定性。循环实验也证明了TEPDA具有较好的循环稳定性。上述结果为双胺(TEPDA)“可逆”溶剂应用于正渗透脱盐领域提供了基础的理论指导。     

Dilute-solution behaviour of polyurethane ionomers

The behaviour of some polyurethane thiosulphate and sulphonate ionomers in dilute solutions is reported. Viscosity measurements of the ionomers in N,N′-dimethylformamide (DMF) showed a ‘polyelectrolyte effect’, which diminished upon addition of lithium bromide. For water-soluble ionomers, measurements were carried out in aqueous solution. The effect of the counterion was examined. Anomalous molecular-weight distributions of the ionomers were observed by gel permeation chromatography (g.p.c.) using DMF as solvent, which depended on the polymer ionic content, solution concentration and temperature. Normal g.p.c. distributions were obtained, however, in solvent containing 0.5% of lithium bromide.     

Determination of solvent/polymer interaction parameters of moderately concentrated polymer solutions by vapor pressure osmometry

The paper describes the application of vapor pressure osmometry (VPO) to determine solvent/polymer interaction parameters for various polymer solutions containing high-molecular weight polymers in the semi-diluted concentration range. The theoretical basis for the data evaluation is the Flory–Huggins (FH) model and a virial expansion up to the third virial term. For validation already well characterized polymer/solvent systems poly(vinylpyrrolidone)/water, polysulfone/N,N-dimethylformamide (DMF), and poly(ether sulfone)/DMF were investigated. In the second part interaction parameters of poly(ether imide) (PEI) in solvents with technical relevance for membrane formation (DMF, N-methylpyrrolidone (NMP), N,N-dimethylacetamide (DMAc)) were examined at different concentrations and temperatures. The results document that VPO is a fast and promising method for characterization of semi-diluted polymer solutions containing polymers with higher molecular weight. Results confirm the decrease of solvent power for PEI in the series: NMP > DMAc > DMF.     

一株卓贝尔氏菌的分离鉴定及氨氧化特性的优化

为了准确阐明卓贝尔氏菌对污染水体中NH4^+-N的氧化效率,以清河底泥为菌源,分离筛选出1株氨氧化能力较强的卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)。考察了该菌株在不同培养条件下对NH4^+-N硝化效率的影响,利用响应面分析法对培养条件进行优化。结果表明,该菌株4 d内的氨氧化强度为27.88 mg/(L·d),当COD/ρ(TN)为11、pH为8.5、温度为25℃时,该菌在24 h内将NH4^+-N的质量浓度从171.1 mg/L降至11.88 mg/L,氧化效率高达93.06%;建立二次方程回归模型对实验数据拟合结果良好,优化后的培养条件为COD/ρ(TN)=10.72、pH=8.27、θ=25.72℃,在此条件下该菌的NH4^+-N氧化率为94.82%。可为污染水体中NH4^+-N去除的生物方法提供了理论指导依据。     

生物合成5-氨基乙酰丙酸的发酵条件

筛选出一株能合成5-氨基乙酰丙酸的紫色非硫红假单胞菌,并且对该菌株合成5-氨基乙酰丙酸的影响因素进行了详细探索。结果表明：光照厌氧为该菌的最佳培养方式,谷氨酸钠为最适碳源,酵母膏为最适氮源;通过正交实验得到谷氨酸钠最佳浓度为2 g • L－1,酵母膏最佳浓度为1.5 g • L－1;最佳接种量为20%;初始pH值为7.0。该条件下,5-氨基乙酰丙酸的产量可达到49.39 mg • L－1。