浮游植物增长光响应动力学实验研究

海洋浮游植物是海洋生态系统中关键环节。浮游植物的生长受多种物理、化学因素制约。光是影响浮游植物生长的重要因素,本实验以赤潮代表性藻类-硅藻中的针杆藻为实验对象,在不同光强作用下研究它的光响应动力学。指出针杆藻在光照周期中的生长特性。

循环荷载作用下饱和砂土的性质演化规律及液化阶段性特征

正确认识饱和砂土在液化过程中的性质演变规律是解决可液化土层大变形问题的关键。通过饱和砂土不排水三轴试验,研究了饱和砂土液化过程中剪应力-剪应变关系、孔压增长速率和流动性的演化规律。发现饱和砂土由固态向液态的转变过程存在显著的阶段性特征,饱和砂土的液化过程可根据孔压比增长速率特征点划分为固态、固-液过渡、触变性流体及稳定流体四个阶段,而土体的孔压比增长速率与其产生的残余剪应变相关;围压和循环应力比会影响土体液化过程中各阶段的持续时间,围压越低、循环应力比越高,饱和砂土越容易从固体阶段转变为流体阶段;饱和南京细砂从一个阶段进入另一个阶段的所需振次与对应的孔压比之间呈线性关系。

三峡水域季节及养分对铜绿微囊藻生长的影响——模拟乌江回水区水环境的研究

三峡水库蓄水以后,乌江回水区水环境将发生改变;为探明该水域中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)未来的生长情况,在实验室模拟不同季节条件即温度、光照强度以及氮、磷浓度,分析了该藻在静止水体中各环境条件下的比增长速率(μ)。研究发现,1)在相同氮磷初始浓度下,铜绿微囊藻μ值在夏季显著大于春秋季和冬季(p<0.05),而在春秋季和冬季没有显著性差异;2)在相同季节,铜绿微囊藻的μ值随着氮磷初始浓度的增加而增加,且在夏季各氮磷初始浓度下的μ值差异最大;3)本实验中季节和氮磷初始浓度对铜绿微囊藻μ值没有交互作用,但季节对铜绿微囊藻μ值的影响作用大于氮磷初始浓度。结果表明,静止水体中,铜绿微囊藻在夏季的生长好于春秋季和冬季,并且在高氮磷初始浓度下生长更好,本实验中季节因素对铜绿微囊藻生长影响显著。

苯系物降解菌群的降解特性分析及模拟应用

底物降解动力模型是用于预测污染物的去除率和所需时间的重要手段。该文以前期构建的苯系物降解菌群M4为对象,采用Haldane模型研究苯系物的好氧降解规律,得到细胞生长最大比增长速率分别为:0.228、0.192、0.168 d-1;采用Abuhamed方程描述双底物降解动力学,拟合结果显示:苯对甲苯、甲苯对苯的抑制程度分别为2.02、8.05,相关系数为0.89;苯对乙苯、乙苯对苯的的抑制程度分别为3.25、4.08,相关系数为0.91;甲苯对乙苯、乙苯对甲苯的抑制程度分别为4.56和5.27,相关系数为0.91,表明3种底物的抑制作用与实验相符。考察了菌群在模拟环境条件下的降解特性,为M4的工程应用奠定基础。

绿藻分批培养过程中细胞大小及密度与生物质干重的关系研究

研究了3种常见绿藻在分批培养过程中细胞密度、细胞大小和生物质干重的变化,定量分析细胞大小与生物质干重的关系。分析表明,在培养前期细胞密度增加和体积增大共同影响干重,在培养后期细胞密度不再增加,细胞体积增大成为影响生物质干重的主要因素。细胞大小不仅影响生物质干重,还影响生物质干重与光密度的比值(DW/OD):对于同一种微藻,随着培养时间的延长,细胞增大,DW/OD上升;对于不同微藻,细胞越大,DW/OD越高。对于分批培养,无论是OD值还是细胞密度的变化都不能准确反映微藻的生长,只有利用干重变化计算生物质比增长速率是适用的。与比生长速率相比,生物质比增长速率反映藻细胞的生产特性,更适合于在微藻的生产中应用。

Fe对眼点拟微球藻的生长和脂肪酸组成的影响

研究了铁对眼点拟微球藻（Nannochloropsis oculata）的生长和脂肪酸组成的影响。结果表明：Fe^2＋浓度在0～0．5mmol／L的范围内，细胞比增长速率随Fe^2＋浓度的升高而降低。与对照组相比，随着Fe^2＋浓度的升高，细胞中主要的饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例有所降低，而多不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例则有较大的提高。另外，在一定范围内（0～0．3mmol／L），Fe^2＋浓度的升高则会促使细胞内积累二十碳五烯酸（EPA）。细胞生长和EPA积累的最适Fe^2＋浓度是0．05mmol／L，在这一浓度下细胞比增长速率为0．236±0．020d^-1，细胞中EPA质量分数比对照组提高约24％。

氮磷形态对铜绿微囊藻的生长影响

采用BG11培养基探究了铜绿微囊藻生长所需的氮源、磷源最佳质量浓度,并通过测定铜绿微囊藻细胞密度和叶绿素a质量浓度,研究了氮磷的三种不同形态(NH4^+-N、NO3^--N和NO2^--N和K2HPO4、β-G-P、ATP)对铜绿微囊藻的生长影响。结果表明,铜绿微囊藻生长所需最佳氮源质量浓度为32 mg·L^-1,三种氮源对铜绿微囊藻生长的影响从大到小依次为NO3-N、NO2-N、NH4^+-N;铜绿微囊藻生长所需最佳磷源质量浓度为0.5 mg·L^-1,三种磷源对铜绿微囊藻生长影响从大到小依次为ATP、K2HPO4、β-G-P。因此,氮磷质量浓度及其形态的不同对于铜绿微囊藻的生长均会有影响,可以通过调节氮磷质量浓度及其形态有效调控蓝藻暴发。

Carrousel氧化沟中动力学参数的测定

以西安市某污水处理厂Carrousel氧化沟工艺为研究对象,在活性污泥2d号模型(ASM2d)的基础上,运用间歇OUR法,测定了该污水处理厂氧化沟内自养菌最大比增长速率μm A、异养菌衰减系数bH和异养菌最大比增长速率μm H的值。测定结果分别为0.726、0.471和5.200 d-1。测定结果与国际水协的推荐值存在差异,分析了存在差异的原因,该测定值可用于污水处理厂后续模拟与优化。

适用于低氨污水的高效氨氧化菌的分离筛选及其氨氧化特性

文章从生活污水中富集得到了一种培养物,其中的唯一自养氨氧化菌被命名为Nitrosomonas europaea SH-3。研究了亚硝氮浓度、盐度、温度和pH对其生长的影响,并探究了其在低氨污水中的脱氨效果及最大比增长速率。结果表明,该培养物的半数抑制亚硝氮浓度<500 mg/L,半数抑制盐度为0.5%~1%(以NaCl计);最适生长温度为32.2℃,最适pH为7.7。该培养物在低氨污水中的氨氮去除率能达到92.64%~100%,最大比增长速率为(2.34±0.35)d-1,最短代时为(7.28±1.07)h。该培养物生长迅速,对氨的亲和力高,在低氨污水中具有较高的应用价值。

甲烷氯化物好氧微生物降解动力学

以环境工程中心污质分离器中的好氧污泥为研究对象,经预处理及厌氧处理甲烷氯化物废水中的化学需氧量(COD)作为监测对象,用生物降解法处理工业废水,对混合液悬浮固体质量浓度为9.3g/L,混合液挥发性悬浮固体质量浓度为8.6g/L,COD为300mg/L的好氧污泥125mL与50mL经预处理及厌氧处理的甲烷氯化物废水于烧杯中,定时取样,测定COD值.在低浓度条件下,利用劳伦斯麦卡蒂方程,用整体速率常数表征水中有机污染物的降解速率,通过计算反应级数、最大比降解速率和饱和常数来研究降解机理.结果表明:废水中三氯甲烷的降解需要诱导酶来完成,将好氧污泥中的微生物看作一个整体.甲烷氯化物好氧微生物降解动力学中,底物利用速率与底物浓度之间的关系式在整个浓度区间上都是连续的,反应级数为0.642 6,最大比降解速率为3.8,饱和常数为305.45.

关于德国硝化反应基础理论的介绍

目前国内关于硝化反应相关参数的取值众说纷纭,德国是最早进行污水脱氮除磷处理的国家之一,现将德国排水技术协会(ATV)手册以及其他相关资料中关于硝化反应的一部分基础理论进行了归纳整理,希望有助于大家对德国硝化理论的系统理解以及硝化反应相关参数的合理选取。

水体流动对鄱阳湖撮箕湖原水培养基中铜绿微囊藻生长的影响

为定量化研究水动力对鄱阳湖撮箕湖水体中蓝藻生长的影响,该文采用灭菌撮箕湖原水在光照培养箱中控温、控光的无菌条件下,使用自制有机玻璃环形槽进行水体流速控制试验.研究结果表明:在撮箕湖原水培养液中微囊藻的生长随水流速度的增加呈先增加后降低的变化趋势,当水流速度为45 cm·s^(-1)时最有利于微囊藻的生长,微囊藻最大比生长速率、最大藻密度也呈相似的变化规律.在对照组中微囊藻最大比生长速率和最大藻密度分别为0.32 d^(-1)和1.480×10^(6) cells·mL^(-1);在实验组中微囊藻最大比生长速率和最大藻密度最高分别为0.43 d^(-1)和2.329×10^(6) cells·mL^(-1).水流对微囊藻生长促进作用较低,水体富营养化增加水流将进一步提高微囊藻生长,增加蓝藻水华风险.

苯酚降解菌TX1的补料分批扩大培养策略研究

菌体的扩大培养策略是高效工程菌技术实用化基础之一。鉴于补料分批培养能够有效克服苯酚的底物抑制作用,采用带反馈的指数补料分批培养方法对苯酚降解菌TX1进行扩大培养。在生长动力学模型的基础上,比较了不同的预设比增长速率值(μset)条件下的培养效果。结果表明,以μset为控制参数时,将其设定在0.4μm～0.45μm的范围内是合适的,能够获得高浓度菌液,进而验证了该策略的有效性。

基于水蚯蚓摄食活性污泥的生长动力学研究

基于水蚯蚓摄食活性污泥的批量培养试验,考察了水蚯蚓在活性污泥中的生长规律,以及底物、溶解氧浓度由低到高变化对水蚯蚓比增长速率的影响.结果表明,在水温25℃±0.5℃、溶解氧4 mg.L-1、底物浓度4 000 mg.L-1条件下培养18周,水蚯蚓体重随培养时间的变化趋势较好地符合Gauss函数,最大比增长速率μAWmax=0.41 d-1,最大产率系数YW/S=0.32,最大污泥减量率SRmax=25.5%;底物浓度和溶解氧浓度由低到高变化时,水蚯蚓比增长速率与底物浓度、溶解氧浓度之间的关系满足Monod方程,底物浓度对水蚯蚓生长速率的影响要大于溶解氧浓度,水蚯蚓可以在溶解氧浓度较低的环境中生长.呼吸试验结果表明,水蚯蚓幼蚓期、快速生长期、成熟稳定期、衰亡期呼吸速率分别维持在6.39、10.10、11.31和5.74mg.(L.g.h)-1左右,快速生长期与成熟稳定期所需溶解氧浓度要高于幼蚓期与衰亡期.

污泥龄对MBR中微生物特性的影响

研究了污泥龄(SRT)对膜生物反应器中微生物的存在状态、污泥增殖动力学、污泥活性及污染物去除率等的影响。研究结果表明,随着SRT延长,TB中多糖与蛋白质比例增大,这增大了细菌表面亲水基和疏水基的比例,使细菌存在状态由不稳定型(R型)向稳定型(S型)转变,造成污泥的沉降困难。MBR中微型动物群落结构随SRT的延长呈现规律性变化,对MBR的运行有指示作用。在实验的SRT条件下,污泥比耗氧速率在4.6～2.8 mg O2/(g MLVSS.h)之间,比增长速率在6.7～3.9 d-1之间。导出了预测MBR工艺污泥浓度的数学模型。

污水处理系统中氨氧化古菌的富集培养以及性质

【目的】从污水处理系统中富集培养氨氧化古菌,鉴定其系统发育地位,进行初步的形态观察以及生长和代谢特性研究。【方法】使用添加抗生素的自养培养基,通过连续传代的方法富集培养氨氧化古菌,使用多种分子生物学方法检验富集纯度和古菌单一性,鉴定其系统发育地位;通过扫描电镜观察菌体基本形态;利用生长和代谢曲线计算相关性质参数。【结果】氨氧化古菌HJ-2b富集培养成功,在体系中的纯度达到93%;经16S rRNA基因鉴定属于亚硝化球菌(Nitrososphaera)属,与Nitrososphaera sp.JG1相似度为100%,但功能基因amo A的相似度仅为72%;HJ-2b细胞呈杆状,其最大比增长速率为0.43 d-1,最大比氨氧化速率为3.9 fmol/(cell·d)。【结论】HJ-2b富集物来源于污水处理系统,对于研究氨氧化古菌在该系统中的存在条件及其在污水脱氮方面的贡献有重要意义。