大曲复合酶系对小麦协同降解作用研究

为研究大曲复合酶系对天然底物小麦的降解作用,采用异源表达法和亲和层析法纯化来自浓香型白酒大曲的内切淀粉酶(NFAmy13B、NFAmy13A)、内切葡聚糖酶(NFEg16A)和来自Thermoanaerobacterium bryantii mel9T的木聚糖酶(TbXyn10A)及木糖苷酶(TbXyl39A、TbXyl52A)。以小麦粉碎物为底物,研究不同酶及配比对小麦降解的影响,并通过对羟基苯甲酸(p HBAH)法测定还原糖含量评估降解效果。结果表明,NFAmy13B是典型的液化淀粉酶,可高效降解长链淀粉,其4 h降解小麦粉碎物得到的还原糖含量为5.12 mmol/L。NFAmy13A是典型糖化性淀粉酶,可高效将短链淀粉降解为麦芽糖,NFAmy13A和NFEg16A可以提高NFAmy13B的降解效率,复配水解效率为NFAmy13B的2.6倍。木聚糖酶和木糖苷酶与NFAmy13B、NFAmy13A、NFEg16复配可进一步提高小麦降解效率,复配水解效率为NFAmy13B的2.9倍。该研究证实大曲复合酶系对小麦粉碎物存在协同降解作用。

UV/H_2O_2系统协同降解苯酚的动力学研究

紫外光/双氧水(UV/H2O2)复合氧化过程在废水处理领域有很广泛的应用前景,但动力学方面的研究较少,为此研究了UV/H2O2工艺降解苯酚废水的动力学。结果表明,苯酚在单独的紫外辐射(UV)、过氧化氢(H2O2)氧化和UV/H2O2协同下的降解均符合表观一级反应动力学。在单独的紫外辐射或过氧化氢氧化下苯酚去除速率很小, 而在复合氧化过程UV/H2O2工艺中有显著的提高,表明存在协同效应。苯酚去除的速率常数增强因子可达7.35。进一步从 UV/H2O2系统中存在的UV、H2O2和羟基自由基(OH)三部分协同作用的降解机理,推导出了简化的机理动力学模型,能很好地反映过氧化氢浓度过量条件下苯酚的降解。苯酚降解的动力学方程为: 5-55322022002.1410[HO]d[R]5.3310[R]2.0410[HO][R][R]d[R]rt---=-=+?

臭氧氧化及其他强化技术协同降解聚乙烯醇

采用O3氧化降解水中聚乙烯醇(PVA),考察了O3氧化的影响因素及与其他强化技术协同下的降解效果。结果表明,经12 min处理,O3/超声波、O3/紫外光协同作用下PVA降解率较直接O3氧化的63.2%有显著提高,表现出了良好的协同效应。通过比较酸性条件下添加不同量Fenton试剂的作用效果可知,.OH的氧化作用是PVA降解的重要原因。

辐照与化学相结合协同降解壳聚糖研究

研究了单一辐照和协同处理对壳聚糖降解的影响。在协同降解中研究了辐照剂量、H2O2浓度、溶剂/溶质体积质量比、乙酸4个因素的作用。对前3个因素进行了方差分析和不同水平的多重比较,同时对降解产物的结构进行了红外光谱分析。结果表明协同降解效果较好,即15%H2O2、1.5%HAc、H2O2溶液/壳聚糖体积质量比4∶1、辐照剂量为110kGy可以使壳聚糖的分子量从8.7×105降低到104以下,且结构没有明显变化。

纳米Fe^0与微生物协同降解土壤中PCB77

以红壤、黄褐土和砂姜黑土为供试土壤,以3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)为目标化合物,进行了纳米Fe0、微生物以及联合体系降解土壤中PCB77的动力学研究。结果表明,土壤中PCB77自然降解率低,投加纳米Fe0和微生物均能显著加快土壤中PCB77降解速率,降解过程可用一级反应动力学方程拟合。当PCB77初始浓度为4mg·kg-1,纳米Fe0投加量为20mg·g-1,PCB77在红壤、黄褐土和砂姜黑土中反应速率常数k分别为0.0205d-1、0.0165d-1和0.0145d-1;通过富集培养的方法从污染土壤中分离出一株多氯联苯降解菌,初步鉴定该菌株为Pseudomonas sp.,当降解菌投加量为2×108cfu·g-1时,PCB77在3种土壤中反应速率常数分别为0.0136d-1、0.0094d-1和0.0124d-1;当同时投加20mg·g-1纳米Fe0和2×108cfu·g-1降解菌时,其反应速率常数分别为0.0264d-1、0.0218d-1和0.0232d-1。纳米Fe0与微生物协同降解的效果要明显优于纳米Fe0和微生物的单一体系。

铜绿假单胞菌TBPY与黏质沙雷氏菌SMA协同降解三溴苯酚的特性

三溴苯酚是一类难降解、对环境危害大的物质。在本课题组前期的研究基础上,本研究以自有的铜绿假单胞菌株(Pseudomonas aeruginosa,TBPY)和黏质沙雷氏菌株(Serratia marcescens AB 90027,SMA)为出发菌种,研究两菌降解TBP的协同性,同时考察相关因素对该协同降解的影响。研究结果表明,这两种微生物具有良好的协同性,两菌协同降解TBP的效果明显优于单菌。在初始pH值为6.5,接入稳定期的TBPY,TBP先经TBPY降解两天后再接入稳定期的SMA,两菌接种量比为2:1时,TBP降解效果最好,100mg/L的TBP5天内降解率可达到97%。本研究不仅为三溴苯酚的微生物降解提供了一个新的有效途径,也为卤代芳香化合物,乃至环境污染的生物降解提供一种新的思路。

二氧化硅包覆型纳米零价铁/厌氧污泥协同降解2,4,6-三氯苯酚

利用二氧化硅包覆型纳米零价铁/厌氧污泥体系实现制浆造纸废水中的大量氯代芳香族难降解毒性物质的脱氯降解。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)对二氧化硅包覆型纳米零价铁性能表征可知,制备的二氧化硅包覆型纳米零价铁呈球形,平均粒径在50 nm左右,为核壳结构;将二氧化硅包覆型纳米零价铁与厌氧污泥相结合,进行了两者之间相互影响研究,结果表明,体系pH值与氧化还原电位(ORP)呈现先下降后逐渐趋于平缓的趋势,并最终稳定在7.0和-400 mV左右,同时体系的电子传递体系(ETS)活性呈现先下降后稳定一段时间后再上升的趋势;2,4,6-三氯苯酚的降解效率从高到低依次为:二氧化硅包覆型纳米零价铁/厌氧污泥>厌氧污泥>二氧化硅包覆型纳米零价铁,最终降解率依次分别为96.7%、93.7%、73.2%。二氧化硅包覆型纳米零价铁与厌氧污泥之间存在明显的协同降解作用。

不动杆菌与假单胞菌对17β-雌二醇的协同降解特性

分别用纯培养与模拟培养法考察不动杆菌LM1与假单胞菌LY1组成的复合菌对17β-雌二醇(E2)的协同降解特性.结果表明:当细胞数量比为1时,复合菌对E2的降解率分别为菌株LM1和LY1单独作用的2.2倍和2.6倍,降解过程中菌株LM1和LY1的细胞数量比趋于1;在28℃,150r/min条件下培养7d后,复合菌对初始质量浓度为1,5,10,20mg/L的E2降解率分别为99.6%,97%,93%,85%;当培养基中氯化钠添加的质量分数为3.5%时,复合菌对E2的降解率显著下降(p<0.05);在25℃时复合菌对鸡粪、猪粪及土壤样品中E2的降解率分别为对照组的2.7,3.0,2.8倍.即由菌株LM1和LY1组成的复合菌可通过协同作用降解E2.

1,1,1-三氯乙烷和1,4-二噁恶烷复合污染地下水的超声协同降解研究

以某场地1,1,1-三氯乙烷(TCA)和1,4-二口恶烷(1,4-D)复合污染地下水为研究对象,探讨了超声(US)与氧化剂[S2O2-8(PS)和H2O2]协同降解目标污染物的效能、影响因素和急性毒性抑制效应。结果表明,室温25℃、初始p H8.2、氧化剂/1,4-D摩尔比200∶1、超声频率400 k Hz、强度2.67 W·cm-2、功率100 W时,复合污染地下水经4种体系处理4 h,其中"US+PS+H2O2"耦合体系的降解效果最佳,TCA可完全去除,1,4-D去除率为33%。基于两种污染物的去除效果,PS、H2O2投量和反应温度对耦合体系污染物去除影响较大,较佳氧化剂投量为:PS、H2O2与1,4-D摩尔比分别为1000∶1和200∶1。按该投量且控温时TCA和1,4-D分别经6 h和10 h后完全去除,其急性毒性抑制效应分别降低98.81%和99.87%;非恒温时温度逐渐增至60℃,目标污染物去除速度明显加快,相比恒温时耗时分别缩短1 h和3 h。试验证明,超声协同降解工艺是一种有应用前景的修复TCA和1,4-D复合污染地下水的有效方法。

UV-B辐射下叶绿素和微囊藻毒素的协同降解效应研究

[目的]探讨水体微囊藻毒素无二次污染的高效降解方法。[方法]通过开展国内富营养化水体中常见的藻毒素异构体MC-RR、MC-LR在叶绿素的添加与否条件下,研究UV-B对富营养化水体中叶绿素和微囊藻毒素的协同降解效应。[结果]2 mW/cm^(2)的UV-B照射1 h,MC-RR、MC-LR降解率分别为29.8%和16.9%,而添加叶绿素后MC-RR、MC-LR的降解率分别高达99.8%和100.0%;2 mW/cm^(2)的UV-B照射2 h,MC-RR、MC-LR均产生大量的光降解异构体产物,异构体产物与残余MC的色谱面积比分别为28.9%和21.7%,而添加叶绿素后MC-RR、MC-LR均被完全降解,MC和异构体产物均未检出。添加叶绿素后MC呈现出高效完全光降解,避免了常规光降解产生大量潜在毒性的异构体产物的缺点;2 mW/cm^(2)的UV-B照射1 h,对Chla、Chla与MC-RR混合溶液、Chla与MC-LR混合溶液中的叶绿素a的降解率分别为86.7%、18.9%和70.3%。[结论]叶绿素能高效催化UV-B对微囊藻毒素的光降解;水体添加叶绿素后MC呈现高效完全光降解,避免了常规光降解产生大量潜在毒性的异构体产物的缺点;微囊藻毒素的添加延缓了UV-B对叶绿素的光降解,值得进一步深入研究。

污泥水热脱水滤液与模拟生活污水在SBR系统中的协同降解研究

为了探究水热污泥脱水滤液与生活污水协同生物降解的可行性,将污泥水热脱水滤液混入模拟生活污水,并进行SBR处理试验。研究表明:以0.05%的比例将水热污泥脱水滤液混入模拟生活污水,不会对SBR系统处理模拟生活污水造成冲击,出水各项指标能达到GB18918—2002一级A标准。通过三维荧光图谱分析和荧光区域指数分析,表明滤液中的类酪氨酸、类色氨酸蛋白等组分能在模拟生活污水得到充分的共降解。

亚临界醋酸/甲酸协同降解回收废旧碳纤维/环氧树脂复合材料

以亚临界醋酸作为溶胀介质,辅以其他种类有机溶剂协同降解回收废旧碳纤维/环氧树脂复合材料。甲酸、丙酮、异丙醇可显著增强亚临界醋酸对环氧树脂的降解效果。研究了亚临界醋酸/甲酸混合介质对环氧树脂的协同降解特性,分析了处理温度、保温时间、甲酸添加量和固液比对环氧树脂降解率的影响。采用GC-MS、SEM-EDX以及单丝拉伸测试等测试手段分析了环氧树脂在亚临界醋酸/甲酸环境下的有机降解产物和回收碳纤维微观形貌特征与力学性能。最佳处理条件为260℃、40 mL乙酸、10 mL甲酸、保温60 min、固液比1∶50、压强7 MPa时,环氧树脂的降解率达到97.04%,回收碳纤维材料表面洁净,分散性好,回收碳纤维抗拉强度保持率为80%。

超声波-曝气协同降解聚丙烯酰胺溶液的研究

研究了超声波-曝气协同工艺降解聚丙烯酰胺溶液的条件和效果。结果表明,在超声波处理聚丙烯酰胺溶液时,引入曝气后,比单纯超声的降解效率大有提高。

混合菌群协同降解孔雀石绿及其产物分析

从活性污泥中分离筛选出两株脱色细菌,经对比实验组合成J-H混合菌群降解孔雀石绿并分析其动力学特征,研究不同反应条件对染料脱色的影响,通过紫外-可见吸收光谱和GC-MS分析混合菌群降解产物,揭示混合菌群处理孔雀石绿的优势及协同降解的机理。结果表明:在兼氧、pH 7.0、30℃条件下,混合菌群对浓度为50 mg/L的孔雀石绿4 h时的脱色率接近100%;混合菌群的完全脱色时间较纯菌株快5倍以上且该反应过程符合二级反应动力学过程。混合菌群对孔雀石绿的脱色效率受到供氧条件、染料浓度、pH值和温度的影响,对孔雀石绿的降解产物主要有4-(二甲氨基)二苯甲酮和4-(二甲氨基)苯酚。结果均证实该混合菌群可作为一种高效降解孔雀石绿的微生物。

Ag_(3)PO_(4)光催化-臭氧催化氧化协同降解苯酚

以Ag_(3)PO_(4)为光催化剂并通入臭氧构建了光催化-催化臭氧氧化协同体系,大幅度提高了对苯酚的降解效率。协同处理6 min后可将30 mg/L的苯酚溶液完全降解,在达到相同降解效率时,与单一氧化技术相比时间缩短了3倍。协同体系降解性能的提升源于臭氧的亲电特性,不仅加速了光生电荷的迁移,提升了光催化降解活性;同时还有效提高了臭氧利用效率,催化分解臭氧能产生更多的羟基自由基(·OH),协同促进了苯酚的降解矿化性能。进一步通过猝灭实验验证了·OH是协同降解体系的主要活性物种,考察了臭氧浓度、催化剂投加量、苯酚浓度和酸碱性对降解效率的影响,探讨了光催化-臭氧催化氧化协同降解苯酚的降解机理。

黄瓜秸秆协同降解菌群的筛选及其促生效果探究

蔬菜秸秆原位还田能够有效避免资源浪费和环境污染,但生产中缺乏专性降解菌群,且其对作物生长影响并不明确。本试验以黄瓜秸秆为试材,利用专化缺碳培养基筛选了能够高效降解黄瓜秸秆的协同菌群,并探究了其对黄瓜生长的影响。结果表明:筛选的协同降解菌群对黄瓜秸秆的降解率高达80.7%,对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别是78.8%、74.7%和49.4%,且纤维素酶活性峰值(0.1104 IU)出现在处理后9 d。协同降解菌群的优势种类共包括8个门和12个属,其可以利用31种碳源中的23种碳源物质。从协同降解菌群中分离出33个单菌株,其中15株具有纤维素降解能力。种子和幼苗测试结果表明,协同降解菌群的OD_(600)达到0.4时即可有效促进黄瓜种子苗和幼苗的生长。综合来看,筛选的协同降解菌群不仅能够高效降解黄瓜秸秆,而且对黄瓜生长有促进作用。

氯过氧化物酶与苯酚降解菌株的协同降解动力学研究

氯过氧化物酶(CPO)催化苯酚与H_2O_2发生过氧化反应生成邻苯二酚,能减轻苯酚对降解菌株的抑制作用,加快降解菌株对苯酚的生物降解.实验结果表明:在2 h内适量的H2O2存在时10 U/L的CPO可以使300 mg/L苯酚降解率达到67.85%,而CPO与降解菌株协同作用下苯酚降解率则可达到70.72%,比单一菌株降解率8.52%提高了62.2%.在降解体系中补充邻苯二酚进一步揭示了CPO氧化苯酚的中间产物有利于菌体细胞形成共基质效应,提高细胞的苯酚生物降解效率.降解动力学分析显示:在苯酚质量浓度为100~1 200 mg/L时,CPO与菌株协同降解体系的最大比降解速率qmax=0.000195 h-1,基质饱和常数Ks=1.0501 mg/L,基质抑制常数KI=5.1272 mg/L.

两株细菌对邻氯硝基苯的协同降解

在纯培养和水体模拟培养条件下,分别研究了对氯苯和硝基苯具有高效降解性能的两株土著菌Acinetobacter calcoaceticus和Pseudomonasputida对邻氯硝基苯的协同降解效果.结果表明,纯培养条件下不同菌悬液对邻氯硝基苯的降解能力大小顺序为:混合菌群>Pseudomonasputida>Acinetobacter calcoaceticus,培养6d后,混合菌群对邻氯硝基苯的降解率可达到94.5%;混合菌群降解邻氯硝基苯的过程中伴随着NO2-和Cl-的释放,且NO2-的释放早于Cl-,Cl-的总净释放量大于NO2-;葡萄糖的加入能显著促进菌体细胞的生长,降低亚硝酸根离子的积累,但未能显著提高邻氯硝基苯的降解效果.在水体模拟培养条件下,水相中邻氯硝基苯的去除主要依靠混合菌群的降解作用;底泥、鹅卵石及其表面附着的生物能明显促进邻氯硝基苯的去除;在相同条件下培养8d后,基质为底泥时邻氯硝基苯的去除效率可达92.5%,大于基质为鹅卵石时的去除率(85.5%).研究结果可为环境中邻氯硝基苯的去除提供新的途径.

纳米Fe^0协同微生物对PCB77的降解研究

研究了纳米零价铁协同微生物降解水溶液中的PCB77。从污染土样中分离出一株多氯联苯(PCBs)降解菌,对其进行革兰氏染色形态观察,并用降解菌降解PCB77。结果表明:培养温度30℃、溶液pH 7.0、微生物接种量109 cfu·mL-1、PCB77初始质量浓度1.0 mg·L-1时,降解菌对PCB77的降解率为58.63%。纳米零价铁对PCB77的降解是一个还原脱氯过程,7 d时的降解率为82.99%。采用纳米零价铁/微生物联合体系降解水溶液中PCB77,降解率显著高于微生物和纳米零价铁单一体系,降解率可达93.30%。研究结果将为环境中PCBs残留提供了一种高效去除的方法,并为PCBs污染土壤的修复提供理论依据。

膜技术协同γ辐射降解乳酸左氧氟沙星

研究了3种不同浓度的乳酸左氧氟沙星(LVF)在γ辐射、单阳膜电渗析(MAED)及协同技术处理下的降解。通过紫外吸收和不同水平的多重比较分析了pH、吸收剂量、MAED处理时间、处理顺序等因素的作用,同时对降解机理进行了初步探讨。试验表明,质量浓度10μg.mL-1的LVF溶液在单独γ射线的照射下能达到完全降解,协同技术可减少处理时间;100μg.mL-1的LVF溶液先MAED 60 min,再辐射吸收3 kGy,去除率可达94.6%;500μg.mL-1的LVF溶液先辐射吸收0.5 kGy,再MAED 30 min,去除率可达96%。单阳膜电渗析协同辐照可以有效减少处理时间和吸收剂量,降低成本、改善降解效果,为中高浓度抗生素的降解提供技术参考。