填埋场中垃圾降解微生物机理研究进展

从填埋场中垃圾降解的微生物过程、降解的主要微生物类群、微生物活性及微生物活性的影响因素等方面综述了填埋场中垃圾降解微生物的机理,并提出了深入研究垃圾降解微生物机理的发展方向.

陆地生态系统甲烷产生和氧化过程的微生物机理

陆地生态系统存在许多常年性或季节性缺氧环境,如:湿地、水稻土、湖泊沉积物、动物瘤胃、垃圾填埋场和厌氧生物反应器等。每年有大量有机物质进入这些环境,在缺氧条件下发生厌氧分解。甲烷是有机质厌氧分解的最终产物。产生的甲烷气体可通过缺氧-有氧界面释放到大气,产生温室效应,是重要的温室气体。产甲烷过程是缺氧环境中有机质分解的核心环节,而甲烷氧化是缺氧-有氧界面的重要微生物过程。甲烷的产生和氧化过程共同调控大气甲烷浓度,是全球碳循环不可分割的组成部分。对陆地生态系统甲烷产生和氧化过程的微生物机理研究进展进行了概要回顾和综述。主要内容包括:新型产甲烷古菌即第六和第七目产甲烷古菌和嗜冷嗜酸产甲烷古菌的发现;短链脂肪酸中间产物互营氧化过程与直接种间电子传递机制;新型甲烷氧化菌包括厌氧甲烷氧化菌和疣微菌属好氧甲烷氧化菌的发现;甲烷氧化菌生理生态与环境适应的新机制。这些研究进展显著拓展了人们对陆地生态系统甲烷产生和氧化机理的认识和理解。随着新一代土壤微生物研究技术的发展与应用,甲烷产生和氧化微生物研究领域将面临更多机遇和挑战,对未来发展趋势做了展望。

人工湿地耦合微生物燃料电池强化高盐废水中的脱氮机理研究

将人工湿地耦合微生物燃料电池(CW-MFC)体系用于高盐废水的处理,考察了其在高盐环境下的污染物去除效果,并通过高通量测序分析了CW-MFC体系与CW体系中微生物群落的差异,揭示了CW-MFC体系强化高盐废水中的脱氮机理。结果表明:将CW与MFC耦合形成的CW-MFC体系具有稳定的输出电压,并可持续地为阴极反硝化过程提供电子供体。在60 d的水质监测期间,2种盐度下CW-MFC体系出水中的硝态氮和亚硝态氮浓度均低于相应的CW体系。高通量测序表明CW-MFC体系阴极区和阳极区分别富集了较高丰度的反硝化菌和产电菌,且由MetagenomeSeq分析可知,阴极反硝化菌和阳极产电菌的富集是导致CW-MFC体系与CW体系在微生物群落组成上产生差异的主要原因。

秸秆降解的微生物学机理研究及应用进展

综述了秸秆降解的微生物学机理的一些进展。降解秸秆的酶类主要是纤维素水解酶、Cx组分和 β 葡萄糖苷酶 ;降解秸秆的菌种在不同的土壤条件、温度条件下有所不同 ,其中以真菌中的木霉属分解能力较强 ;秸秆降解后对土壤性状有明显改善作用。目前 ,对落叶分解的消长规律研究较为深入 。

微生物合成共轭亚油酸机理的研究进展

相比于共轭亚油酸(CLA)的化学合成,微生物合成CLA与化学法具有培养灵活、对设备要求低、产物分离简单等优势。主要讨论了微生物合成CLA的研究进展,亚油酸(LA)能被微生物转化的原因,以及微生物合成CLA的机理。CLA的合成机理从微生物在动物瘤胃内混合发酵代谢LA和单一微生物在体外合成CLA两方面进行阐述。

微生物法净化烟气中NO的机理

为搞清微生物法净化烟气中NO的机理,采集脱氮塔生物膜高效功能菌群样品,建立16S rRNA基因、nxrA功能基因各自相应的克隆文库,研究脱氮塔脱氮效率最高时微生物的群落结构及功能特征。结果表明:具有反硝化作用的异养菌较具有硝化作用的自养菌在数量和种类上均占绝对优势,但其在功能上却达到了一定程度的动态平衡,出现循环液中NO-3浓度范围基本稳定的状态。反硝化菌造成了体系中的N素损失,使循环液中NO-3不被大量累积。硝化杆菌属的Nitrobactor winogradskyi与Nitrobacter alkalicus等细菌发生了将NO氧化为NO-2,NO-3的硝化作用;变形菌门β亚群(Betaproteobacteria)、变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)等微生物发生了将NO-2,NO-3还原为N2或N2O的反硝化作用。

好氧颗粒污泥形成的微生物学机理分析

从微生物的角度出发,阐述好氧污泥颗粒化过程中的微生物自固定现象。分析表明,颗粒微生物胞外多聚物可以促进细胞间的聚合和粘连,是形成颗粒污泥并维持其稳定性的重要因素。微生物细胞的表面疏水性增加是微生物自聚集的重要的推动力,污泥表面电荷的下降有利于污泥粒子间相互接近聚集形成稳定的颗粒结构。认为好氧颗粒污泥的培养过程是一个包含物理、化学和生物作用的复杂的微生物生态系统形成的过程。

微生物诱变分子机理及其在肉类工业中的应用

随着分子生物学、细胞生物学及分子遗传学等学科的迅猛发展,对微生物诱变分子机理的研究也日益完善。本文从微生物诱变分子机理出发,着重介绍了DNA损伤分子机理、基因突变分子机理和诱变剂的种类及遗传效应,同时,列举了诱变菌在肉类工业中的应用。

土壤腐殖物质形成转化及其微生物学机理研究进展

腐殖物质(HS)形成是土壤固碳的重要过程,微生物应该是最主要的劳动者,也是研究土壤固碳机理的核心问题。文中通过对土壤团聚体("硬场所")和土壤环境因素("软场所")以及微生物本身(转化者)对HS形成转化和稳定性作用的研究回顾,试图给出HS形成和组成与微生物组成和团聚体组成之间的关系,以及不同驱动因素对微生物和HS组分的影响。

微生物个体生长模型(以NUFEB为例)在微生物机理研究中的应用和发展

以NUFEB模型为例,重点介绍了该模型的运行原理,综述了环境工程微生物领域中,数学模型的应用案例和发展前景。

微生物诱变分子机理及其在肉类工业中的应用

随着分子生物学、细胞生物学及分子遗传学等学科的迅猛发展 ,对微生物诱变分子机理的研究也日益完善。从微生物诱变分子机理出发 ,着重介绍了DNA损伤分子机理、基因突变分子机理和诱变剂的种类及遗传效应 ,同时 。

稻田甲烷排放的微生物学机理及节水栽培对甲烷排放的影响

全球变暖是当前亟需解决的环境问题之一。甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其中稻田甲烷排放约占全球甲烷排放的10%~30%。稻田甲烷的产生与氧化是决定稻田甲烷排放的关键,其过程是在相关微生物参与下完成的,受多种环境条件影响。水分管理直接影响稻田土壤的通气状况,并对土壤微生物活动产生影响,从而直接或间接影响稻田甲烷的产生与排放。本文综述了稻田甲烷产生与排放的微生物学机理,并总结了干湿交替灌溉等常用节水栽培方式对稻田甲烷排放的影响。同时提出未来研究的重点方向。

海洋用金属材料的微生物腐蚀研究进展

虽然海洋环境下所使用的金属材料的机械性能和耐蚀性能都较好,但近年来关于海洋工程材料腐蚀失效的报道却越来越多。以海洋环境下金属材料的腐蚀为背景,重点介绍了近年来逐渐引起人们重视的金属材料微生物腐蚀的研究进展。一些经典的腐蚀理论虽然能够解释一些微生物腐蚀现象,但是目前微生物腐蚀逐渐成为很多工业环境下普遍存在的严重问题,这些机理的片面性也就逐渐暴露出来。随着研究的深入,人们对微生物腐蚀机理的认识更加全面、深入。研究者逐步提出了基于生物能量学和生物电化学的微生物腐蚀理论,该理论引入了微生物胞外电子传递过程,解释了微生物为什么和如何腐蚀金属材料,并获得了学术界的普遍认可。为了解决传统抗微生物腐蚀方法的诸多不足,开发新型抗菌材料、研发环保型杀菌剂和杀菌剂增效剂将会为微生物腐蚀防治提供新思路。

海洋微生物腐蚀研究进展

近年来,微生物腐蚀已经引起了广大研究者的关注,来自不同研究领域的研究者对其腐蚀机理和控制方法都作了大量的研究;综述了微生物腐蚀的机理和研究方法,并介绍了微生物膜的形成及影响因素。

我国重金属污染现状与微生物修复技术

随着城市化、工业化及农业化的集约发展,重金属问题日趋严重,已严重危害到人类健康。微生物修复技术作为一种投资少、效率高、环境友好型治理措施越来越受到关注。本文综述了土壤、水体及大气重金属污染现状和对应的微生物修复机理,主要包括生物富集、生物吸着及生物转化。最后对其发展前景提出展望,明确今后该领域的发展方向及研究重点,加大研究力度,以期进一步推动微生物修复重金属污染技术的发展,寻找出更具应用价值的微生物修复技术。

微生物絮凝剂的研究进展

微生物絮凝剂是20世纪80年代后期开发出来的第三代絮凝剂,具有高效、应用范围广、无毒、无二次污染等特点。论文概述了微生物絮凝剂的发展历程,介绍了微生物絮凝剂的结构、种类和絮凝机理,以及在水处理中的应用,指出了微生物絮凝剂的发展趋势。

微生物与空气协同驱油的耗氧规律

微生物与空气协同驱油是一种新的驱油方法,其主要机理为利用空气中的氧气提高微生物生长代谢速率,同时微生物耗氧使空气驱变得更为安全。通过实验研究不同初始溶氧浓度下实验菌种的生长规律和耗氧规律,及溶氧浓度对微生物脱油效率的影响。结果表明:在增氧与未增氧的条件下,实验菌种生长均存在停滞期、对数生长期、稳定期和衰退期,初始溶氧浓度为4.5和5.5 mg/L时,微生物生长的最大浓度是未增氧时的3倍以上;对数生长期溶氧浓度呈对数降低趋势,稳定期和衰退期溶氧浓度呈线性降低趋势,油藏内耗氧主要为补偿微生物衰退时数量减少的生长耗氧;微生物脱油效率随初始溶氧浓度的增大而增大。在微生物耗氧规律和油藏渗流规律的基础上,建立了仅考虑微生物耗氧时油藏内氧浓度计算数学模型,计算了不同注入参数下氧浓度分布。结果显示,耗氧后,油藏内氧浓度随油藏半径的增加指数下降,油藏内有足够的氧供微生物生长;微生物耗氧可将空气中的氧浓度降到安全浓度,微生物耗氧到氧安全浓度的最小油藏半径约为145 m。

低品位铜矿微生物浸出技术综述

简单叙述了低品位铜矿的微生物浸出反应机理和浸出工艺,以及微生物浸出技术在国内外回收低品位铜矿资源中的应用现状。

微生物在矿山环保中的应用

本文在叙述处理矿山废弃物所采用的微生物菌种和方法的基础上,分析了利用微生物溶矿的机理,并结合实例介绍了国内外某些矿山利用微生物从废石堆、贫矿石、选矿尾矿中回收金属及降低矿山废水中污染成份的方法和工艺流程。