生物炭改善污泥脱水性能及其机理研究进展

介绍了污泥脱水性能的主要影响因素和污泥脱水调理技术,综述了生物炭的特征、改性方法及其单独或与其他方法联合用于污泥调理的研究进展,并对影响污泥脱水性能的相应机理进行了探讨。对生物炭调理技术的发展与应用前景进行了展望,提出深入探究生物炭改性方式以及联合调理方法以进一步提高污泥脱水性能的必要性,以期为生物炭在污泥调理理论研究和工程应用等方面提供参考。

小球藻(Chlorella)活性成分的研究进展

小球藻是一类常见的水生单细胞藻类,含有较多的活性成分,具有显著的保健和药理作用,是一种开发前景广阔的保健食品来源。本文归纳了国内外关于小球藻的应用研究报道,对其活性成分进行综述,并提出了在小球藻活性成分开发研究过程中应注意的若干问题。

不同植物激素对原始小球藻生长及油脂含量的影响

研究了不同植物激素(IBA、NAA、6-BA、2,4-D、TDA)对原始小球藻(Chlorella protothecoides)的生长及脂肪酸组成的影响。使用三角瓶进行静置培养,在培养基中添加0.5 mg/L的不同植物激素,结果表明:培养基中添加不同的植物激素对原始小球藻的生长有不同的影响,以2,4-D的促进效应最为明显,最终干重为1.18 g/L,是空白对照的1.2倍;不同植物激素对粗油脂含量的影响不同,其中添加2,4-D的培养液中所收获的藻粉油脂含量最高,为藻粉干重的19.74%,比空白对照高26.21%;对粗油脂进行GC-MS分析,结果显示不同植物激素的添加对于小球藻脂肪酸成分的影响不大,但略微提升了C16和C18脂肪酸的相对含量,使之更加适合作为生物柴油的来源。结合总脂收获量的高低及脂肪酸成分的不同,本试验最终确定2,4-D为小球藻培养基最理想的植物激素类添加物。

热带淡水产油微藻的分离筛选与鉴定

化石燃料极大地促进了近代工业的发展，其影响一直延续至今。然而，化石燃料储量有限，并且已引发生态环境的破坏，严重威胁人类的生存。因此寻找可持续发展的环境友好型能源是当今社会亟待解决的问题。生物质能源具有环保和可再生性，发展生物质能源被认为是全球能源危机的最理想途径之一。

两株热带淡水微藻的海水驯化及其总脂含量变化

对实验室新分离的网状空星藻(Coelastrum reticulatum)及栅藻(Scenedesums sp.)进行海水驯化,并考察了驯化期间两株藻的生长状况及总脂含量的动态。结果表明,盐度的增加刺激了微藻生长,驯化最初对藻类油脂积累有不利影响,随着驯化工作的进行,微藻总脂含量逐步上升。最终获得了可在海盐含量为25‰的培养基中生长的藻株,并且总脂含量与驯化前相比无明显差距,达到了海水驯化的目的。

植物油脂制备生物柴油及综合开发

综述了植物油脂制备生物柴油的进展及其综合开发利用,发现了植物油脂在利用过程中出现的问题,并针对问题提出了合理利用自然资源的建议。

营养元素和pH对若夫小球藻生长和油脂积累的影响

以若夫小球藻(Chlorella zofingiensis)为研究对象,考察了不同的营养方式(自养、混养、异养),不同的氮源、磷(P)质量浓度和pH对其生长和油脂积累的影响。结果表明,若夫小球藻在混合营养方式下藻体质量浓度及油脂质量分数明显高于自养与异养方式,以蔗糖为碳源的混合营养方式下若夫小球藻总脂质量浓度最高(3.14g.L-1),分别是自养和异养的4.6和5.0倍。以尿素为氮源时若夫小球藻总脂质量浓度最高(0.79 g.L-1)。在一定范围内增加P质量浓度能提高若夫小球藻总脂质量浓度,其最适P质量浓度为7.0～14.0 mg.L-1。人为改变培养液的pH对若夫小球藻细胞生长影响较大,若夫小球藻能够在pH 4.5～9.5范围内生长,超出此范围时细胞很快裂解死亡。

不同氮源对2种微藻生长及总脂含量的影响

采用一次培养的方式研究硝态氮(NaNO3)、氨态氮(NH4Cl)、有机氮(尿素)及硝铵混合氮(NH4NO3)(氮浓度17.6 mmol.L-1)对新分离的两株热带淡水微藻——网状空星藻Coelastrum reticulatum及栅藻Scenedesums sp.生长情况及总脂含量的影响。结果表明,2株微藻在不同氮源影响下生长状况不同,并且造成最终的干质量、总脂含量也有较为明显的差异。2种藻添加NaNO3和NH4Cl情况下分别获得了最高的生物量((0.72±0.08)g.L-1和(0.80±0.03)g.L-1)和最高总脂含量((38.35±1.32)%和(30.24±3.13)%)。最终二者在添加NaNO3的情况下单位体积总脂产量最高,分别为199.26 mg.L-1和190.76 mg.L-1,均可作为生物柴油的良好来源。

产油微藻的分离鉴定及营养方式对其油脂积累的影响

为了获得高产油微藻,以从海南水体样本中分离得到微藻C67为出发株,考察其在不同营养方式下生长及油脂积累情况。形态观察及Lsu(large subunit)基因分析鉴定其为微芒藻C67(Micractinium reisseri C67);微芒藻C67主要脂肪酸为C18:1、C16:0、C18:3和C18:2,分别占总脂肪酸的33%、26%、18%和11%;微芒藻C67在混合营养方式下藻体质量浓度及油脂质量分数明显高于自养与异养方式,在以葡萄糖为碳源的混合营养方式下微芒藻藻体质量浓度最高(7.0 g·L-1),以甘氨酸(Gly)为碳源的混合营养方式下微芒藻C67油脂质量分数最高(40.2%),以葡萄糖为碳源的混合营养方式下微芒藻C67总脂质量浓度为2.2 g·L-1,分别是自养和异养方式的7.3倍和7.9倍。

废弃菠萝皮中色素的循环超声提取及其抗过敏活性

用循环超声技术提取废弃菠萝皮中色素,并对所得色素的抗过敏活性进行评价。通过单因素实验和正交实验确定了循环超声提取技术的最佳工艺,即以质量分数80%的乙醇作为提取溶剂,超声功率500W,提取总时间15min。所得色素对光、热、氧化剂、还原剂具有较好的稳定性,其色价是菠萝色素的4倍之多。此外,采用Morgan-Elson法考察了色素的抗过敏活性,IC50=1.159×10-2g/mL。结果表明,采用循环超声技术从废弃菠萝皮中提取色素具有较好的效果,同时发现菠萝皮色素具有一定的抗过敏活性。

富油微藻Monoraphidium sp.的分离及其油脂提取工艺研究

[目的]研究富油微藻的分离与筛选,探讨其油脂提取的最佳工艺条件。[方法]采用尼罗红荧光染料对分离自海南淡水水体的微藻进行初筛,得到油脂含量较高的Monoraphidium sp.,采用Bligh-Dyer超声法提取该微藻的油脂.以提取溶剂比例、超声功率、提取温度、提取时间为因子,通过单因子试验研究其对出油率的影响,并通过正交试验优化微藻油脂提取的工艺条件。[结果]Monoraphidiumsp经尼罗红染色后荧光强度高,表明该微藻富含油脂,具有作为能源微藻的潜力。正交试验表明,从Monoraphidium sp.提取油脂的最佳工艺条件为:溶剂氯仿、甲醇和水的比例为10∶10∶9,超声功率600 W、提取温度50℃、提取时间30 min。优化后的工艺条件与未优化的相比,该微藻出油率提高了29.01%。[结论]该研究为快速筛选富油微藻及Monoraphidium sp.的应用提供科学依据。

氮、磷源及海盐对微茫藻细胞生长和油脂积累的影响

为研究营养成分对一株淡水富油微茫藻(Micractinium reisseri)细胞生长和油脂积累的影响。以BG11为基础培养基,分别考察了氮源、磷浓度及海盐浓度的影响。实验结果表明,氯化铵为微茫藻细胞生长和油脂积累的最适氮源,以其为氮源时,微茫藻的油脂产量是原培养基中以硝酸钠为氮源时的1.6倍,缺氮培养条件下,微茫藻细胞油脂含量最高,但生物量较低;培养基中的磷浓度为80mg/L时,微茫藻总脂产量达到最高,为原培养基中磷浓度(40mg/L)时的1.4倍;添加适量海盐能够促进微茫藻的生长,同时该株微茫藻可以耐受比较高的海盐浓度(20g/L),其最适生长和油脂积累的海盐浓度为10g/L,在此浓度下,其总脂产量最高,是未添加海盐时的2.5倍。

富油微藻育种技术研究进展

微藻因生长快、油脂含量高/占用可耕地面积少等优势成为生物柴油的重要原料之一,优良的富油微藻藻株是研究和生产微藻生物柴油的首要关键技术。从选择育种、诱变育种、细胞融合和基因工程育种等方面阐述了当前富油微藻的选育概况。

有机碳源对单针藻细胞生长、油脂积累和光合作用的影响

研究不同有机碳源对单针藻(Monoraphidium sp.)细胞生长,油脂积累和光合作用的影响,探讨其细胞生长和油脂积累的最佳碳源浓度。结果表明单针藻具有利用有机碳源进行混合营养生长的能力,葡萄糖、蔗糖对其细胞生长、总脂含量和光合放氧速率具有明显的促进作用,甘氨酸能够促进细胞生长,但总脂含量下降,乙酸钠则表现为抑制作用;在BG-11培养基中加入5g/L葡萄糖后,细胞生物量、总脂产量和光合放氧速率分别为7.8、3.2g/L和240.3μmolO2·(mg·chla)-1·h-1,是同等光合自养条件下的5.6、8.0和1.3倍;单针藻细胞生长、总脂积累的最佳葡萄糖添加浓度为10g/L。

氮对纤维藻生长、油脂积累及营养吸收的影响

为研究氮源及氮浓度对一株淡水富油纤维藻（Ankistrodsemussp．）生长、油脂积累及营养吸收的影响。以3N—BBM为基础培养基，采用单因素实验分别考察了尿素、氯化铵、硝酸钠及亚硝酸钠以及硝酸钠浓度对纤维藻生长、油脂积累及营养吸收的影响。结果表明：四种氮源对纤维藻生长和生物量影响较小，但对油脂积累影响较大。该藻在尿素中的生物量浓度最高（2．87g／L），在硝酸钠中的油脂含量（30．17％）和油脂产量（0．81g／L）最高。硝酸钠浓度为0．3mm01／L时，该藻较难存活，浓度为3．0mm01／L时其生长较差，但油脂含量（37．37％）和油脂产量（0．89g/L）最高；浓度在9．0～30．0mmoI／L时，纤维藻生物量较高，但油脂含量和油脂产量较低。综合生物量和油脂含量考虑，该纤维藻最适生长和油脂积累的氮源为硝酸钠且最适浓度为3．0mmo]／L。

改性咖啡渣生物炭提升污泥脱水性能的研究

生物炭来源广泛,具有多孔结构和高热值等特征,能够提升污泥脱水性能,同时有利于污泥后续干化和资源化利用。研究了咖啡渣生物炭投加量对污泥脱水性能的影响,确定了生物炭的最佳投加量为40%DS(污泥干重),此时脱水泥饼含水率为90.95%。为进一步提升生物炭调理污泥的脱水性能,利用3种药剂(FeCl_(3)、CaCl_(2)和AlCl_(3))对生物炭进行改性。结果表明,经3 mol/L的FeCl_(3)和CaCl_(2)溶液,以及1 mol/L AlCl_(3)溶液改性的生物炭分别使污泥SRF下降了45.93%,50.58%和41.57%。胞外聚合物(EPS)成分分析表明,经改性生物炭调理后,与脱水性能密切相关的蛋白质含量明显降低。并且,调理污泥脱水泥饼在恒温热干燥过程的前3 min失水率均超过25%,干燥性能较原污泥有明显提升。此外,改性生物炭降低了污泥滤液的浊度、TSS以及VSS/TSS,有利于降低污泥滤液处理的难度。因此,改性生物炭在提升污泥脱水性能方面具有很大的应用潜力。

淡水绿藻在培养基中生长及油脂积累研究

为筛选出最适合进行油脂生产的藻株及其较适生长和油脂积累的培养基,采用柱状光生物反应器进行一次性培养,对微藻Tetranephrisbrasiliensis DL12、Ankistrodesmusgracilis CJ09、Ankistrodesmus sp.CJ02及Desmodesmussubspicatus WC01在4种常用淡水绿藻培养基BG11、3N-BBM、SE及TAP中的生长和油脂积累进行研究。结果表明:3N-BBM有利于微藻的生长和生物量的积累,BG11有利于微藻细胞内油脂的积累;16组培养试验中,Tetranephrisbrasiliensis DL12在3N-BBM中的生物量产率((257.65±45.52)mg/(L·d))和油脂产率((80.34±14.19)mg/(L·d))最高,Ankistrodesmusgracilis CJ09在BG11中的油脂含量(42.72%±0.60%)最高。Tetranephrisbrasiliensis DL12最具油脂生产潜力,其最适生长和油脂积累的培养基为3N-BBM。

《固体废物处理与处置》课程思政与学生人文素养培育

《固体废物处理与处置》是环境类专业的核心课程之一。明确了该课程的育人目标,提出了以学生人文素养培育为切入点的课程思政建设思路,并从完善教学大纲、教学案例设计和多媒体教学课件改进等三个方面对课程思政进行了系统设计。通过线上线下结合、热点时事讨论等教学方法,对课程思政教学模式进行了改革与实践,获得了较好的教学效果,实现了“知识传授”和“价值引领”的有机统一,为环境类其他课程的教学改革和课程思政建设提供了借鉴与参考。

微藻生物柴油的研究进展

作为化石燃料的替代品,生物柴油具备特殊的优势。微藻是一种CO2固定效率及油脂含量高、生长周期短、不影响食物安全保障的单细胞生物,是生物柴油的理想来源。综述了产油微藻的培养、收获及生物柴油制备等相关技术的发展现状,并提出了发展过程中出现的问题及对策,最后对微藻生物柴油技术的发展前景进行了展望。

ASE联合微孔板刃天青显色法快速筛选海洋抗菌活性物质

目的:建立一种快速筛选和评价抗菌活性物质的方法,并将其应用于海洋抗菌活性物质的筛选。方法:在对生物样品的提取过程中引入加速溶剂萃取技术(ASE),同时采用刃天青作为指示剂间接判断不同提取物样品的抗菌特性。结果:建立了一种快速筛选抗菌药物的方法,并发现白棘三列海胆、梅氏长海胆、面包海星、秀丽节蛇尾的乙酸乙酯提取物对实验菌生长均具有较强抑制作用。结论:该方法克服了常规的纸片琼脂扩散法、试管肉汤稀释法等作为抗菌药物筛选方法的不足,可使数量庞大的生物活性物质中抗菌药物的高通量筛选与评价成为可能。