添加剂对污泥堆肥过程中气体排放和酶活性的影响

针对市政污泥与秸秆混合在传统堆肥过程中温室气体排放量与氮损失量较高的问题,采用玉米秸秆生物炭(CSB)与煤矸石基沸石(ZL)联合堆肥,为减少堆肥过程中CH_(4)、NH_(3)、N_(2)O气体排放.将10%的CSB与0%、10%、20%、30%的ZL混合(百分比为添加剂与污泥秸秆混合物质量之比),同时,无添加剂作为对照组,结果表明,与对照组相比,CSB与ZL联合添加(记为10%CSB+ZL)显著提高了堆肥过程中温度和pH值,增加了堆肥有机质降解,且降解速率高于对照组和10%CSB处理.两种添加剂联合添加降低了堆肥过程中氮损失,10%CSB+10%ZL、10%CSB+20%ZL、10%CSB+30%ZL处理中CH_(4)、NH_(3)、N_(2)O累积排放量比对照组分别降低87.81%~90.87%、41.61%~57.45%、85.01%~94.92%,CO_(2)累积排放量比对照组提高55.45%~86.55%;同时,在堆肥过程中脱氢酶、蛋白酶、木聚糖酶、磷酸酶活性增强.生物炭作为膨松剂,提高堆肥孔隙率促进微生物生长和相关酶活性提高,煤矸石基沸石通过吸附减少气体排放,10%CSB+20%ZL处理通过减少堆肥过程中CH_(4)、NH_(3)、N_(2)O排放速率实现降低氮损失的效果最佳.

煤矸石基沸石制备及在环保领域中应用研究进展

煤矸石在煤炭开采与洗煤过程中大量积累,导致土地资源浪费与环境污染。将煤矸石合成沸石是主要的资源化利用方式之一,本文介绍了近年来国内外煤矸石基沸石的制备方法与机理,以及制备过程中的影响因素,综述了煤矸石基沸石在水处理、有害气体去除及土壤修复等环保方面的应用进展,同时对今后的发展趋势进行分析和展望。提出了探索环保、低成本的制备方法,以及利用煤矸石基沸石进行重金属污染土壤修复是今后研究的重点。煤矸石基沸石的应用不但满足了环境保护的需求,还实现了煤矸石处理的双重功效。

一株苯酚降解菌的分离鉴定及响应面法优化其固定化

从太原市焦化厂废水活性污泥中分离、筛选出一株苯酚降解细菌,经生理生化反应和16S rRNA鉴定,该菌株为Diaphorobacter属细菌,命名为PD-07.代谢机制研究表明,苯酚可诱导该菌合成邻苯二酚2,3-加氧酶降解苯酚.为了提高该菌株对苯酚的降解率,以海藻酸钙为材料,对该菌株进行包埋固定化研究.首先采用Plackett–Burman实验设计筛选出影响固定化菌株苯酚降解率的关键因素,然后采用最陡爬坡实验逼近最大苯酚降解率响应区域.最后用Box–Behnken实验设计及响应面回归分析,应用二次方程对实验数据进行拟合得,拟合曲线与实验实测值相关性良好,最佳条件为海藻酸钠浓度3.83%(m/V)、CaCl20.3mol/L、菌胶比1:26.73、固定化时间2h、摇床转速180r/min、培养温度30℃、初始pH值7.2、液固比4.86:1,在此条件下苯酚降解率可达96.89%.

波茨坦短芽孢杆菌降解间甲酚和苯酚的特性

研究了波茨坦短芽孢杆菌降解间甲酚的特性及双底物体系中苯酚和间甲酚的相互作用。结果表明,波茨坦短芽孢杆菌能在72 h内降解400 mg/L的间甲酚,但其降解间甲酚的能力低于苯酚,拟合的Haldane方程各动力学参数为:μ_(max)=0.226 h^(-1),K_s=18.19 mg/L,K_i=130.12 mg/L。在苯酚-间甲酚体系中,苯酚抑制间甲酚的降解,同样间甲酚也抑制苯酚的降解;但是低浓度苯酚能促进间甲酚的降解,苯酚浓度150~300 mg/L时,能促进200 mg/L间甲酚的降解,苯酚200 mg/L时,间甲酚降解速率最快;动力学参数表明间甲酚对苯酚降解的抑制要强于苯酚对间甲酚降解的抑制。酶活测定表明,苯酚和间甲酚降解都遵循邻位降解途径:生成(取代的)邻苯二酚,然后在邻苯二酚1,2-双加氧酶作用下邻位开环裂解。

波茨坦短芽孢杆菌降解苯酚特性及动力学研究

从活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌,经形态特征、生理生化试验及16S rDNA鉴定,该菌株为波茨坦短芽孢杆菌。该菌能以苯酚为唯一碳源和能源,最佳降解条件为:温度30℃,初始pH7.0,摇床转速为160 r/min。苯酚降解试验表明,该菌可在72 h内将初始浓度为1 600 mg/L苯酚完全降解。随着苯酚浓度的增加,底物抑制作用增强。应用Haldane方程对菌株的生长过程进行动力学模拟,拟合曲线与试验测定值相关性良好,各参数分别为μmax(最大比增长率)0.334 h-1,Ks(半饱和常数)14.07 mg/L,Ki(抑制常数)196.89 mg/L,且该菌株苯酚降解动力学与其生长动力学表现出相似的趋势。代谢机制研究表明,苯酚可诱导该菌合成邻苯二酚1,2-加氧酶降解苯酚。

磷改性生物炭与沸石配施对土壤有效磷释放的影响

针对盐碱地土壤有效磷含量低且保肥能力差等问题,采用磷酸浸渍-水热法制备了菜花叶生物炭(CLH)和香蕉皮生物炭(BPH),分析了不同水热温度(120、160、200、240℃)对合成生物炭特性和其中磷组分含量的影响;同时,采用碱熔-水热法将煤矸石合成沸石(ZL),然后通过土壤培养试验及磷释放动力学试验,将生物炭单施及与合成沸石配施,研究其对土壤有效磷释放的影响与缓释机理.结果表明:水热温度为200℃时,合成的菜花叶生物炭(CLH200)与香蕉皮生物炭(BPH200)表面含磷与含氧官能团量较高,且铁/铝结合磷含量最高,分别占CLH200与BPH200中总磷的36.58%、31.15%.土壤培养120 d,与单施化肥和单施CLH200相比,CLH200与ZL配施(CLH200+ZL)处理下土壤有效磷含量分别提高了45.72%和19.64%,BPH200与ZL配施(BPH200+ZL)处理下分别提高了32.25%和12.13%.此外,BPH200+ZL与CLH200+ZL处理均能显著提高土壤有机质含量、阳离子交换量及脱氢酶活性.用准一级动力学模型、准二级动力学模型和颗粒内扩散模型对数据进行拟合发现,准二级动力学模型拟合曲线与CLH200和BPH200处理下试验测定值的相关性良好,而颗粒内扩散模型拟合曲线与CLH200+ZL和BPH200+ZL处理下试验测定值的相关性良好,两种改良剂配施后有效磷的释放主要通过离子交换进行,且扩散过程是磷释放的限制步骤.研究显示,磷改性生物炭与煤矸石基沸石配施不但可以改善土壤特性,而且有助于土壤有效磷缓释,满足植物生长对有效磷养分的长期需求.

一株好氧反硝化菌的降酚特性及反硝化关键酶活性

为了研究菌株Diaphorobacter sp.PD-7在有氧条件下降解低浓度苯酚同时反硝化的特性,采用单因素试验,摇床转速180 r/min时,最佳降酚条件为200 mg/L乙酸钠和300 mg/L苯酚同时作为碳源,培养液初始p H为7.0,温度30℃,20 h内对初始浓度300 mg/L苯酚去除率达97.3%。培养液p H为中性时,硝酸盐还原酶(NAR)与亚硝酸盐还原酶(NIR)的最适反应温度分别为35℃、40℃。用米门方程对酶促反应动力学模拟,拟合曲线与实验测定值相关性良好,参数分别为Km=0.76μmol/L、vmax=42.02×10-3U/min和Km=1.49μmol/L、vmax=32.79×10-3U/min。推测NIR可能是该菌株反硝化过程中的限速酶,菌株PD-7主要通过细胞同化作用与反硝化作用脱氮,且该菌株有着完整的反硝化途径。

支气管肺泡灌洗液在间质性肺疾病中的应用进展

支气管肺泡灌洗是指通过电子支气管镜向支气管肺泡内反复以无菌0.9%氯化钠注射液灌洗并随机抽吸,收集肺表面衬液,检查其细胞成分和可溶性物质。因其操作简单、较安全以及相对非创伤性,且能直接反映局部组织病理生理变化,作为研究肺科疾病的重要诊疗手段已广泛应用于临床,尤其对肺间质性疾病的诊疗和发病机制具有重要意义。随着科学的发展,支气管肺泡灌洗液的检测也从常规细胞延伸到细胞亚群标记、免疫学、酶学、分子遗传学及受体功能等方面。

波茨坦短芽孢杆菌异养硝化性能与关键酶活性研究

异养硝化菌是一类对水环境适应能力强,对实际水处理工程有利的新型脱氮菌。文章采用间甲酚和琥珀酸钠同时作为碳源,氯化铵作为氮源,研究了菌株Brevibacillus borstelensis异养硝化性能及关键酶活性。结果表明,该菌株降解间甲酚的同时能有效去除氨氮,其氨单加氧酶(AMO)与羟胺氧化酶(HAO)在一定条件下均表现出较高的活力,为深入了解该菌的异养硝化性能提供参考,也为今后该菌的实际工程应用奠定了一定的理论基础。

波茨坦短芽孢杆菌降解4-氯酚和苯酚的特性

考察了波茨坦短芽孢杆菌对4-氯酚的降解特性及4-氯酚与苯酚在双底物体系中的相互作用。结果表明,波茨坦短芽孢杆菌能以4-氯酚为唯一碳源和能源,完全降解200 mg/L、250 mg/L及300 mg/L的4-氯酚所需时间分别为48 h、63 h和84 h,但该菌无法降解350 mg/L的4-氯酚,表明较高浓度的4-氯酚对细胞生长有较强的抑制作用。酶活分析表明,4-氯酚可诱导波茨坦短芽孢杆菌合成氯代邻苯二酚1,2-加氧酶并通过邻位裂解途径降解。细胞生长动力学过程符合Haldane方程,动力学参数为细胞最大比生长速μmax=0.145 h^(-1),半饱和系数KS=30.45 mg/L,底物抑制系数Ki=127.62 mg/L,决定系数R^2=0.98。在4-氯酚和苯酚双底物降解过程中,4-氯酚的存在会抑制苯酚的降解,当4-氯酚初始质量浓度为40 mg/L时,1 400 mg/L苯酚被完全降解耗时更长,菌体优先利用苯酚作为碳源和能源,苯酚被完全降解后大部分4-氯酚才开始被降解;苯酚对4-氯酚降解的影响体现为低浓度促进和高浓度抑制,苯酚促进时质量浓度为100~300 mg/L,而苯酚质量浓度高于300 mg/L会产生抑制作用,当苯酚初始质量浓度为200 mg/L时4-氯酚降解速率最大。采用Abuhamed动力学方程可以准确描述4-氯酚/苯酚双底物降解体系中细胞生长过程,苯酚对4-氯酚降解的抑制程度I_(1,2)=1.47,4-氯酚对苯酚降解的抑制程度I_(2,1)=2.56,决定系数R^2=0.95。研究表明,4-氯酚对苯酚降解的抑制作用大于苯酚对4-氯酚。

高温短程反硝化菌Brevibacillus sp.XF-03特性及其降解动力学

采用梯度驯化方法,使得菌株Brevibacillus sp.XF-03在高温(50℃)条件下,能够降解1 000 mg/L亚硝态氮,并通过单因素试验对其生长碳源和C/N进行优化,结果显示,菌株Brevibacillus sp.XF-03短程反硝化最适碳源为琥珀酸钠,C/N为12∶1。在此最佳条件下,42 h对初始浓度为100 mg/L亚硝态氮去除率为95.1%。对该菌株亚硝态氮降解动力学过程进行模拟,符合基质抑制型的Haldane模型,各参数分别为:最大比降解速率(μmax)=1.28 h-1,半饱和常数(KS)=451.42 mg/L,底物抑制常数(Ki)=176.77 mg/L。初步探讨了亚硝酸盐还原酶(NIR)活性,在该菌株生长指数期的后期,亚硝酸盐还原酶比活力达0.279(U/mg protein)。

EGSB反应器处理啤酒废水时酸化现象及其恢复措施

文章从反应器有机负荷冲击、微量金属元素缺乏或过多、温度骤降三方面,探讨EGSB反应器处理啤酒废水时"酸化"问题产生的原因和恢复措施,并对EGSB系统运行过程中出现该问题的原因进行分析,采用控制进水流量、添加适量碳酸氢钠、调整处理水回流量,控制微量金属元素添加量及温度波动等方法,使EGSB厌氧消化系统恢复正常运行。

流动人口主体性的生成逻辑——基于广东省流动人口参与社区换届选举的调查

本文以流动人口参与流入地社区换届选举为例,分析流动人口参与社区换届选举的需求和行动,阐释其主体性生成逻辑。通过对相关的社会实践及理论展开了讨论,本文发现流动人口主体性之所以显著,一方面在于流动社会的到来使人口流动呈现具有新时代特征的主体性需求;另一方面,社区作为城市治理的重要场域催发了流动人口的主体性行动。于是,需求与行动推进流动人口以社区参与为介质,构筑其主体性。理性选择、社会网络和融城决策三个维度则具体体现了流动人口主体性的生成过程。

人口流动过程中推拉理论的演变与重塑

推拉理论在人口流动领域具有一定解释力。以推拉理论在我国的应用和发展为分析脉络,梳理人口流动高潮期、返乡回流期、双向流动期等不同阶段的研究可以发现:第一,20世纪80年代的人口流动更多在于结构因素的推拉,政府、市场与社会的影响成为其流动的根本动因。第二,随着流动性社会到来,影响人口流动的结构性因素出现反推拉效应,导致推拉理论解释力式微。第三,学者对推拉理论的反思和批判,深化了其内涵,拓宽了其新时代外延。由此而知,国内关于推拉理论在流动人口中的应用研究,多侧重于从社会结构或宏观视角来分析,忽略以个体为中心的研究视角。通过引入流动人口主体性的概念,可重新建构推拉理论,以解释新时代流动人口的推拉因素,丰富推拉理论的内容,并预测其对后现代社会中人口流动的可能性。

氨基和巯基功能化合成的X分子筛高效去除Pb(Ⅱ)

为了提高X分子筛(XM)的耐酸性和对Pb^(2+)的吸附能力,采用有机改性剂对合成的XM进行了氨基功能化(NH_(2)-XM)和巯基功能化(SH-XM)改性。确定了最佳接枝条件,并对三种材料进行了表征和吸附研究。结果表明,三种材料的吸附过程属于单层化学吸附。与XM(34 mg/g)相比,NH_(2)-XM(154 mg/g)和SH-XM(111 mg/g)在低pH条件下具有更好的吸附效果和更强的耐酸能力。因此,NH_(2)-XM可作为高效吸附剂去除水溶液中的Pb^(2+)。

好氧反硝化苯酚降解菌的分离鉴定及动力学

从驯化菌群中分离筛选出一株好氧反硝化苯酚降解细菌,经生理生化反应及16S rDNA测序,鉴定为Diaphorobacter属细菌。在好氧条件下,该菌株以苯酚为唯一碳源和能源,利用NO-3-N作为反硝化电子受体,其生长与反硝化特性研究表明:在接种量5%(体积分数),30℃,180 r/min振荡培养条件下,菌株降酚能力可达1 400 mg/L,同时,能有效去除初始浓度为165 mg/L的硝酸盐氮,60 h其去除率为91.5%,高含量苯酚对菌体生长有一定的抑制作用。应用Haldane方程对其生长过程进行动力学模拟,拟合曲线与实验测定值相关性良好,各参数分别为μmax(最大比增长率)0.324 h-1,Ks(半饱和常数)9.36 mg/L,Ki(抑制常数)146.72 mg/L,通过理论分析及实验验证得,该菌株苯酚降解动力学与其生长动力学表现出相似的趋势。

微氧颗粒污泥强化剩余污泥与餐厨垃圾协同消化

为确定剩余污泥高效消化的有效方式,采用不接种颗粒污泥(NOGS)和接种颗粒污泥(GS)的EGSB反应器处理含固率为10%的剩余污泥。在27 ~33覽的中温条件下,当回流量为10L/h、液体上升流速为1.5 m/h、消化时间为21d时,对比NOGS-EGSB厌氧消化剩余污泥、GSEGSB厌氧消化剩余污泥、GS-EGSB厌氧消化热水解(90 °C ,45 min)的剩余污泥(+后期微氧)和GS-EGSB微氧消化剩余污泥(+后期餐厨垃圾协同消化)的运行效果。结果表明,EGSB反应器中回流形成的适度搅拌能强化对剩余污泥的处理。高活性颗粒污泥内丰富的微生物菌群的集群协同作用保证了对剩余污泥的高效处理效果。热水解能够强化剩余污泥中微生物的溶胞效果,提高微生物细胞中有机物的溶出率,但微氧曝气对溶出后有机物的降解更有效。微氧EGSB反应器能够高效处理剩余污泥,少量餐厨垃圾的加入能够促进剩余污泥的消化。高活性颗粒污泥、微氧曝气、餐厨垃圾协同消化是EGSB反应器高效处理剩余污泥的关键因子。