嗜热艾登短芽孢杆菌对聚乙烯醇的降解性能及机制

【目的】探究嗜热菌高效降解聚乙烯醇(PVA)的作用机制,为提升PVA污染治理效率提供理论基础。【方法】采用凝胶渗透色谱、UV光谱和红外光谱研究嗜热菌(Brevibacillus aydinogluensis FAFU 038)对PVA的降解性能,并对降解过程中PVA降解酶进行鉴定分析,建立酶反应动力学方程。【结果】在初始PVA浓度为1.00 g/L的体系中,48 h内嗜热菌FAFU 038对PVA的降解率可达到78%,120 h后稳定在80%,且对于低浓度和低聚合度的PVA降解效率更高。菌株FAFU 038可以降低PVA的分子质量,断裂分子链,可能产生酮类或醛类等小分子物质。降解的主要原因可能是由于嗜热菌胞内及胞外分泌的脱氢酶和氧化酶,其中胞外酶活占比45.02%。酶动力学方程表明：PVA浓度接近4.00 g/L时,该PVA降解酶可达到最大反应速率(V=7.18 U/min),米氏常数为3.47×10^-3 mol/L。【结论】嗜热艾登短芽孢杆菌FAFU 038能够高效降解PVA,脱氢酶和氧化酶是促进PVA降解的主要活性酶。     

腐殖质/铁氧化物协同促进2,4-D微生物厌氧降解

构建"铁/腐殖质还原菌(Comamonas koreensis,CY01)、腐殖质模式物、铁氧化物、2,4-D"厌氧反应体系,研究2,4-D转化效率与转化途径,探讨2,4-D转化促进机制。结果表明,CY01对2,4-D的直接脱氯效果微弱,蒽醌-2,6-二磺酸钠(AQDS)与针铁矿(α-FeOOH)的加入可有效促进2,4-D厌氧转化,25 d时降解率提高2倍,达33.3%。CY01/AQDS/α-FeOOH/2,4-D体系中,AQDS、Fe(Ⅲ)及2,4-D微生物还原3种过程同时存在,AQDS和Fe(Ⅲ)充当电子穿梭体,加速胞内电子向胞外2,4-D的转移,协同促进2,4-D还原脱氯。本研究可为难降解有机氯农药污染土壤的修复研究提供借鉴。     

水热炭化制备污泥生物炭的碳固定

采用水热炭化法将市政污泥与印染污泥在不同的水热温度下制备成生物炭,并着重分析了污泥生物炭的碳固定指标与水热温度的关系。结果表明,污泥泥质和水热温度对生物炭碳固定特性影响明显。市政污泥的水热炭化以脱羧为主,而印染污泥则以脱水为主。随着水热温度升高,两种生物炭中碳元素含量、炭产率和碳回收率均下降,但市政污泥生物炭中稳定碳的含量及其产率增加,稳定性提高,而印染污泥则呈现相反的变化趋势。这一结果指出,市政污泥生物炭的碳固定性能明显优于印染污泥,并且应进一步研究不同污泥泥质特征与炭化碳固定效果的关系。