固定化微生物技术修复镉污染红黏土的室内试验研究

为了探究固定化微生物技术对镉(Cd)污染红黏土物理力学性质和环境污染的修复效应,以活性炭为载体,菌种选取巴氏芽孢杆菌,开展基本物理试验、无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验和重金属形态提取试验。试验结果表明:巴氏芽孢杆菌对镉离子有较强的耐受性;对比单加微生物或活性炭,固定化微生物技术的修复效果更显著;14%活性炭微生物土样的无侧限抗压强度为229.7 kPa,较镉污染土提升174.7%;修复21 d后,10%活性炭微生物土样的镉离子浸出浓度降低到0.002 mg/L,较镉污染土样降低99.8%;修复后,土中的镉从弱酸态向可还原态和残渣态转化。总的来说,固定化微生物技术对镉污染红黏土具有良好的修复效果,活性炭的掺量以10%为宜。研究成果可为贵州省镉污染红黏土的治理提供参考。

硫自养反硝化协同固定化微生物技术修复城市黑臭水体

固定化微生物技术可促进城市黑臭水体中氮磷污染物去除,但硫自养反硝化协同固定化微生物技术修复黑臭水体研究较少。通过向改性载镧膨润土基复合微生物菌剂(La-Bt基复合菌剂)中添加经S_(2)O_(3)^(2-)驯化培养的硫自养反硝化菌(NR-SOB),试图引入硫自养反硝化协同固定化微生物技术修复黑臭水体。在La-Bt基复合菌剂投加量为1.5 g/L时,向黑臭水体中分梯度投加不同浓度NR-SOB,研究NR-SOB协同La-Bt基复合菌剂去除黑臭水体污染物效果,并通过高通量测序分析底泥微生物群落结构变化。结果表明,当NR-SOB投加量为0.3 g/L时,对黑臭水体和底泥处理效果较好:上覆水氨氮、TN和TP去除率分别为87.42%、69.85%和71.11%;底泥酸可挥发性硫(AVS)去除率为34.76%,底泥TN和TP去除率分别为45.22%、45.04%;实验结束时底泥中厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度从11.76%降至9.84%,硫杆菌属(Thiobacillus)相对丰度达2.82%,氮硫去除相关微生物菌属比例提升约0.95%。

固定化微生物技术在小秦岭金矿区农田土壤修复中的应用

为积极探索土壤污染防治新路径,开展固定化微生物技术在土壤原位生态修复方面的应用研究。选取豫西小秦岭金矿矿区及周边农田土壤进行重金属含量测定及分析评价,发现该地区土壤中Pb^(2+)元素污染风险较大。将侧孢芽孢杆菌、放线菌及酵母菌株进行固定化混合菌制备并开展土壤原位生物修复。发现经固定化混合菌处理后土壤脲酶活性显著高于CK。以Pb^(2+)钝化效率及去除率提高为目的,分别采用单因素试验及响应面法对影响土壤修复效果各因素进行分析,最终确定Pb^(2+)最佳去除条件为固定化混合菌投加量10.496%,处理温度30.784℃,pH值6.242,Pb^(2+)去除率理论值为72.754%。对此模型进行试验验证,结果与理论值接近,说明响应面分析可起到优化土壤原位修复试验参数的目的。

固定化微生物技术及工艺处理海水养殖尾水的应用研究

我国海水养殖规模居世界首位,产业发展迅猛的同时也带来了不容忽视的环境污染问题,造成近岸海域氮磷超标、水环境质量下降、生态环境受到威胁。基于海水养殖尾水排放量大、污染成分复杂、处理难度较大等问题,针对海水养殖尾水盐度高、碳氧比低的特点,开发了基于固定化微生物技术的“好氧/厌氧/厌氧/好氧”新型强化脱氮工艺,通过“过滤-生化-絮凝混凝沉淀”对尾水进行三级处理,实现氮、磷等污染物的深度去除。结果表明:该工艺启动快、能耗低,对无机氮和活性磷酸盐的最大去除率分别为97.67%和98.35%,出水无机氮和活性磷酸盐质量浓度分别降至0.27 mg/L和0.033 mg/L,达到SCT/T9103—2007《海水养殖水排放要求》的一级标准,实现了微生物法在高盐水中的深度脱氮除磷,可作为水产养殖行业尾水处理推荐工艺。

风化煤固定化微生物材料对铅的吸附特性及机理

风化煤固定化微生物材料较游离微生物能更好地钝化重金属。研究旨在探究风化煤固定化微生物材料的铅吸附性能及机理,为其污染场地应用提供理论指导和依据。以风化煤固定化微生物材料为对象,通过批量吸附试验系统研究材料的用量、pH、吸附时间和铅溶液质量浓度对其吸附性能的影响,并采用动力学、热力学模型拟合的方式描述铅吸附过程,结合扫描电镜和红外光谱技术对吸附机理进行探究。结果表明,风化煤固定化微生物材料用量为0.4 g/L、pH值为4、吸附时间大于12 h时,在200 mg/L铅溶液中吸附性能最优,最大吸附量达到338 mg/g;拟二级动力学模型和Langmuir模型显示,该吸附过程以化学吸附为主,且铅离子以单分子层的形式排列;热力学分析表明,该反应是自发的吸热反应,温度升高会促进反应的发生。材料表面钙、钠等元素的离子交换作用及羟基、羧基、羰基、酰胺基等活性基团的络合沉淀作用,促进了风化煤固定化微生物材料的铅吸附作用。在铅质量浓度为200 mg/L,材料用量为0.4 g/L、pH值为4、吸附时间大于12 h时,可实现材料吸附性能的最大化。材料表面的Ca、Na等元素与铅的离子交换作用以及羟基、羧基、羰基、酰胺基与铅的络合沉淀作用是其主要作用机制。

污水处理中固定化微生物技术应用探析

当前我国城市污水处理工作中,微生物固定化技术被逐渐应用,通过对微生物进行有效的固定,不仅能够有效地增强废水处理工作的效率与质量,还能够减少由于环境污染带来的经济损失。基于此,文章结合现阶段固定化微生物技术处理污水研究现状,对该技术相关应用要点进行探析,以提高污水处理工作效果,希望可以为相关工作的开展提供参考。

关于林业土地重金属污染的固定化微生物修复技术探讨

固定化微生物修复技术作为修复环境手段,近年来在林业土地重金属污染治理中备受关注,林业土地由于长期人为活动,容易受到重金属污染影响,对生态系统利用造成威胁。基于此本文探讨该技术基本原理,明确了微生物修复核心机制,强调固定化微生物修复技术在林业土地重金属污染治理中重要性,详细阐述该技术在林业土地重金属污染治理中优势,高效修复效果、环境友好特性以及操作简便优点,分析影响固定化微生物修复技术应用关键因素,为实际操作提供了科学依据,提出在未来研究中应注重发展趋势,以期为林业土地重金属污染治理提供创新解决方案。

固定化微生物技术去除水体中氨氮的研究进展

本文主要介绍了固定化微生物技术的有关概念、固定化微生物的载体的选择以及固定化微生物脱氮技术在国内外的发展情况,同时展望了固定化微生物脱氮技术今后的研究方向。

利用人工基质构建固定化微生物膜对池塘养殖水体的原位修复

采用弹性生物填料为人工基质,研究了以土著微生物及外源微生物为菌源构建的池塘固定化微生物菌膜系统及对养殖水体的原位修复。结果表明,当水温为28～32℃时,以土著微生物为菌源,在水体中形成固定微生物膜的时间一般在30d左右,而外源添加以芽孢杆菌和乳酸杆菌为主的微生态制剂成膜时间则在20～30d之间,略有提前。弹性生物填料可将池塘水体中103数量级的细菌提高到菌膜上大于106的数量级,提高了千倍以上。添加外源微生物可比池塘土著微生物提高近10倍的菌体附着量。从弹性生物填料的长度来分析,水面下50cm处主要富集了硝化细菌、氨化细菌等以好氧微生物为主的菌群,菌群数量为105数量级;水面下100cm处主要富集了以反硝化细菌等兼性和厌氧微生物为主的群落,菌群数量同样为105数量级。从弹性生物填料的分布面积来看,15%试验组的水质修复效果略优于10%试验组,但显著性不明显(P>0.05)。从对池塘养殖水体的原位修复效果来看,固定化微生物处理技术可使水体中微生物的数量提高100%以上,对水质TN、TP、氨氮、亚硝酸盐、COD等的去除率达11.27%～90.00%,处理效果明显(P<0.05)。特别是池塘叶绿素含量可下降36.90%～57.25%,对水质富营养化控制的效果良好。研究表明,利用人工基质构建池塘固定化微生物菌膜系统是一种实现池塘养殖水体原位修复的有效方法。

固定化微生物技术研究进展及其在水处理中的应用

由于微生物在去除污染物中的独特作用,生物降解被视为相对有效、经济节能、最有希望的水处理技术之一。近年来,各国学者应用固定化微生物技术对不同类型的废水的处理进行了大量的研究,取得了令人瞩目的研究成果。本文介绍了固定化微生物技术的最新进展,比较了不同固定化方法的优劣,指出了人工合成高分子垫层材料在稳定性、耐生物降解性、扩散性等方面具有明显的优势,但依然有许多不足。最后,指出了固定化微生物技术需要注意和改进的问题。

固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展

综述了固定化微生物的制作方法及载体的选择,并对固定化技术在废水、大气和土壤等环境工程中的应用和研究进展状况进行了简介,同时对固定化技术的应用前景及存在的问题进行了评述。

生物炭固定化微生物对U、Cd污染土壤的原位钝化修复

为考察固定化微生物对铀(U)、镉(Cd)污染土壤的钝化效果,研究筛选出对U、Cd都有较高去除率的微生物组合,以生物炭为固定化载体,通过吸附和包埋两种固定方法制作成复合钝化剂,探究施加两种复合钝化剂和单独施加生物炭3种处理对土壤理化性质和可提取态U、Cd的影响。研究结果表明:四种微生物组合对U、Cd都有去除作用,综合考虑枯草芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和蜡样芽胞杆菌等比组合的去除率最优,用于进一步研究。各钝化处理后,土壤的pH值升高,且随着钝化剂添加量的增加,pH呈上升趋势。各钝化处理组中土壤阳离子交换量与有机质含量均有所升高,其中,生物炭处理组对土壤阳离子交换量的提高效果最为显著。3个处理组相比,生物炭处理组和吸附固定微生物生物炭处理组中有机质增加较包埋固定微生物生物炭处理组效果显著。各钝化处理后,土壤中可提取态的U、Cd含量均有所下降,且随着钝化时间的延长,可提取态的U、Cd含量持续降低。3种钝化剂的钝化效果有所差异,即吸附固定微生物生物炭处理组>生物炭处理组>包埋固定微生物生物炭处理组,随着添加量的增加,钝化效果显著。该研究结果表明,固定化微生物方法在修复土壤重金属污染方面有着很大的潜在应用价值。

固定化微生物法处理含酚废水的研究

采用PVA-硼酸法制作固定化污泥颗粒,在不同条件下对活性恢复的污泥颗粒进行实验,得出苯酚降解的适宜条件。污泥与载体体积比为1∶1,平均粒径2～4mm,载体为PVA+活性炭的固定化污泥颗粒,在水力停留6h,泥水比为1∶4,进水酚浓度达250mg/L时,可得99.8%的酚去除率,废水可达到国家排放标准。

固定化微生物处理含H_2S气体的试验研究

研究海藻酸钠包理固定化微生物颗粒填充床去除气相Ｈ２Ｓ的过程，活性微生物为经Ｓ２－加富驯化的污水厂污泥．填充滴滤塔运行实验表明，除Ｈ２Ｓ外适宜的ｐＨ值和喷淋率分别为１．８—４．０和＞０．１７ｍ３／（ｍ３·ｄ）；最大有效（去除率＞９６％）Ｈ２Ｓ体积负荷为６０００—６５００ｇ／（ｍ３·ｄ）；超过此负荷运行造成的气流阻力上升和去除率下降可通过反冲洗与低负荷（＜２０００ｇ／（ｍ３·ｄ），４ｄ）运行恢复；停气１２ｈ再启动去除率恢复时间＜２６ｈ．

海藻酸钠和聚乙烯醇作为固定化微生物包埋剂的研究

分别以海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋剂,包埋固定微生物,采用正交试验法,以固定化微生物对TOC的去除率为主要指标,强度为辅助指标,确定包埋条件,并对其性能进行比较。研究结果表明,用聚乙烯醇为包埋剂的固定化小球强度及稳定性比用海藻酸钠的高,较适用于废水处理,但其传质性能有待进一步改善。

固定化微生物降解土壤中菲和芘的研究

Immobilized with PVA,sodium alginate and activated carbon,both Zoogloea sp. and Fusarium sp.strains could degrade phenanthrene and pyrene efficiently.The optimal carrier was made of 100ρ·g -1 L PVA,5 sodium alginateρ·g -1 L and 50 activated carbon ρ·g -1 L.The degradation rates of phenanthrene and pyrene in 10 days were 87.48% and 75.34% by the immobilized bacterium,37.04% and 20.85% higher than those by the free bacterium,and the rates in 15 days were 84.36% and 74.87% by the immobilized fungus,5.35% and 11.23% higher than those by the free fungus.

固定化微生物技术在难降解有机污染物治理中的研究进展

综述了９０年代以来固定化微生物技术用于难降解有机污染物治理中的最新研究进展，这些难降解有机污染物包括：酚类（苯酚、氯代酚、甲酚、硝基酚等），芳香烃类（单环芳烃、多环芳烃、杂环芳烃）及其他化合物（酰胺类、氰、农药、杀虫剂、合成洗涤剂等）。并对固定化技术的应用前景及存在的问题进行了评述。

污水高效处理和资源化的固定化微生物技术研究

采用功能化大孔载体FPUFS并以载体结合法固定化高效微生物菌群B350,所得固定化B350置于曝气池中构成一个有效容积为1500L的固定化微生物-曝气生物滤池(I-BAF)污水处理系统.通过对进水与出水氨氮(NH4+-N)、挥发酚及化学耗氧量(COD)的检测分析,以煤气厂焦化污水的现场连续运转处理为例对I-BAF系统的处理效果进行了系统研究.研究了I-BAF系统对实际工业污水的处理性能,得出了I-BAF系统的去除COD、挥发酚和氨氮的效果曲线.结果表明:I.BAF系统对煤气厂焦化污水具有较好的处理效果,在进水COD为3450mg/L,NH4+-N为451mg/L,挥发酚177mg/L,色度120倍时,处理出水COD为57.5mg/L,NH4+-N为0.285mg/L,挥发酚0.498mg/L,色度为12.这一处理效果是现行其他方法难以达到的,因此本研究对污水的高效处理和资源化具有重要的意义.

固定化微生物应用于生物修复石油污染土壤

从石油污染土样中筛选和纯化了2株降解石油污染物的高效微生物菌株H和F,以它们为生物活性物质,采用生物大分子仿生合成出的纳米多孔SiO2为载体,通过表面吸附固定化方法将其固定,制备出固定化微生物。将固定化微生物应用于含有石油污染物土壤的生物修复。结果表明,该固定化微生物对石油污染物50 h一次降解率高达96.2%;通过8次的反复实验,50 h的原油降解效果保持在85%以上。

固定化微生物技术及其在污水处理中的应用

随着社会的发展,人们对环境问题越来越重视,固定化微生物技术以其独特的优势逐渐成为学者们研究偏重的方向。总结了微生物固定化技术的发展及其在处理低C/N比废水、生活污水、畜禽养殖废水、印染废水等方面的应用,并进一步指出了该技术存在的问题及以后探究的方向。