一株耐高氨氮异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及降解动力学分析

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长及代谢特性进行研究.结果表明,菌株WN1在氨氮浓度高达3000mg/L,对应游离氨浓度为590.2mg/L时仍能较好生长(48h,OD_(600)=3.264).随着初始氨氮浓度由500提升至3000mg/L,菌株WN1的最大氨氮转化速率R_(m)由15.93增加至43.29mg/(L·h).同时,反应过程中氨氮和COD的平均转化速率分别为7.06~9.36mg/(L·h)和95.63~199.13mg/(L·h).进一步,采用Haldane模型拟合不同初始氨氮浓度下菌株的生长及基质降解特性(R^(2)=0.99),菌株WN1的最大比生长速率、最大氨氮比降解速率和最大COD比降解速率分别为0.36h^(-1)、6.45gN/(gDCW·d),122.85gCOD/(gDCW·d).菌株WN1的氨氮抑制常数Ki为3749.49mg/L,比其它自养或异养的氨氧化菌对高浓度氨氮具有更强的抗抑制能力,结果表明,菌株WN1在处理高浓度含氮有机废水中具有很好的应用前景.

氨氮胁迫对厌氧处理高浓度有机氮废水的影响

以实际制膜废水为例,探究了氨胁迫下高浓度有机氮废水甲烷化及微生物群落的动态响应,明确了氨抑制阈值,抑制形态,抑制机制和应对策略.结果表明,氨对AD处理高浓度有机氮废水的主要氨抑制形态为游离氨(FA),抑制阈值为(145±10)mg/L,半抑制浓度为(244±10)mg/L.在AD处理高浓度有机氮废水时,乙酸营养型产甲烷菌Methanosaeta,甲基营养型产甲烷菌Methanomassiliicoccus和Methanomethylovorans是主要产甲烷微生物.Methanosaeta和Methanomethylovorans分别在氨氮高于300mg/L和900mg/L时活性下降,同时产氢产二氧化碳相关功能微生物在FA高于140mg/L时受到抑制,使含碳数大于1的小分子有机物在系统内累积,最终导致高FA条件下化学需氧量去除率降低和氨氮释放不完全.在受到高氨抑制后,可通过调控pH值的方式实现系统的恢复,但无法通过微生物驯化的方式缓解.

不同氮源处理对4个木薯品种幼苗生长发育的影响

为了探究不同形态的氮源对不同品种木薯(Manihot esculenta)幼苗生长发育的影响及其差异性,以‘CH16’、‘SC16’、‘SC205’和‘17Q’等4个木薯品种作为试验材料,设置了-N、NO_(3)^(-)、NH4+三种不同氮源,围绕4个木薯品种的生长状况、氮含量、根系形态、氮积累量、氮素利用效率等特征展开研究。结果表明:在NaNO3(3 mmol·L^(-1)),NH4Cl(3 mmol·L^(-1))处理下,‘SC205’、‘17Q’对铵态氮的氮素利用效率相对较高,属于喜铵品种,‘SC16’和‘CH16’对硝态氮和铵态氮的利用效率和喜好性无差异;在无氮条件下,‘17Q’和‘SC16’耐低氮胁迫能力相对较强,是氮高效品种,而‘SC205’和‘CH16’耐低氮胁迫能力相对较弱,是氮低效品种,其中,‘CH16’的耐低氮能力最弱。

夹砂层位置对膜孔灌氮肥自由入渗特性的影响

为了研究夹砂层位置对层状土膜孔灌氮肥自由入渗特性的影响,选用粉壤土和砂壤土,设置3个夹砂层位置进行膜孔灌自由入渗试验。结果表明,在夹砂层位置为距表层土5~10 cm,10~15 cm,15~20 cm的3种处理中,各处理的累积入渗量、湿润锋运移规律、湿润体内含水量、铵态氮和硝态氮分布规律均有所不同。夹砂层的位置越靠近表层,减渗效果越大,累积入渗量越小,水平方向湿润锋面运移距离越大;入渗过程可分为2个阶段,第1阶段是水分运动到土砂交界面之前,第2阶段是水分运动到土砂交界面后,利用Philip和Kostiakov入渗模型来描述累积入渗量与入渗历时之间的关系,模型拟合结果较好;层状土的土壤含水量分布具有不连续性,其铵态氮和硝态氮分布规律受夹砂层位置的影响较大。综上所述,夹砂层位置变化对膜孔灌氮肥自由入渗具有明显影响。

工业硫酸锰的净化和高纯无硒电解金属锰的制备

开发一种高纯度无硒电解金属锰的制备技术,以替代传统工艺中使用的有毒二氧化硒,对于工业应用具有重要的意义。研究通过深度净化硫酸锰溶液,并使用亚硫酸铵替代二氧化硒进行电解,利用硫化钡去除溶液中的重金属,聚合硫酸铁和二氧化锰联合净化溶液中的钙和镁杂质。结果表明,当硫化钡添加量为0.1 g/L时,锌的去除率高达98.00%;二氧化锰和聚合硫酸铁的质量比为2∶1时,净化效果最佳。亚硫酸铵的添加量控制在0.6~0.8 g/L时,电解过程稳定,所得电解锰的纯度可达99.97%,硒含量低于0.0001%。研究证实,所提出的制备工艺能够满足生产DJMnA牌号金属锰的要求,具有实际应用的可行性。

工业硫酸锰的净化和高纯无硒电解金属锰的制备

为开发一种环保高效的高纯无硒电解金属锰制备技术,以实现国产高纯电解金属锰的替代。研究对硫酸锰溶液的净化工艺进行了优化,通过添加硫化钡、聚合硫酸铁和二氧化锰进行深度净化,并使用亚硫酸铵完全替代二氧化硒进行电解。实验结果表明,当硫化钡添加量为0.1 g/L时,锌的去除率高达98.00%;二氧化锰和聚合硫酸铁的质量比为2∶1,添加量分别为0.6 g/L和0.3 g/L时,对钙、镁杂质的净化效果最佳;亚硫酸铵添加量控制在0.6~0.8 g/L时,电解过程稳定,所得电解金属锰纯度高达99.97%,硒含量低于0.0001%。该工艺制备的电解金属锰符合行业标准DJMnA牌号要求,为电解金属锰产业的绿色生产提供了一种可行的新方法。

7075铝合金表面钼/钛/钒复合转化膜的制备与性能表征

采用钼酸盐和钛酸盐为主盐,以偏钒酸钠为成膜促进剂,植酸钠为有机添加剂,在7075铝合金表面制备了钼/钛/钒复合转化膜。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了膜层的微观形貌、元素组成和化学成分,采用电化学工作站考察了基体和膜层的耐蚀性。实验结果表明:最佳转化液配方为2 g·L^(-1)植酸钠、1.5 g·L^(-1)偏钒酸钠、1.5 g·L^(-1)六氟钛酸及25 g·L^(-1)钼酸铵,最佳成膜条件为15 min和35℃。膜层主要成分为Al_(2)O_(3)、MoO_(2)、MoO_(3)、V_(2)O_(5)和TiO_(2)。钼/钛/钒复合转化膜使7075铝合金的腐蚀电位正移了206.401 mV,腐蚀电流密度降低了9.912μA·cm^(-2),有效提高了基体的耐蚀性。

氨氮对厌氧氨氧化过程的抑制规律及调控策略

氨氮是厌氧氨氧菌主要基质之一,但常常因浓度过高而产生脱氮速率不稳定,甚至微生物活性抑制的现象.为了有效避免氨氮对厌氧氨氧化菌活性的抑制,从抑制物形态、主要影响因素和抑制规律探讨了氨氮对厌氧氨氧化菌活性的影响及调控.结果表明,温度、p H值变化对氨氮、游离氨的形态及浓度变化产生重要影响.在恒定进水氨氮浓度500mg/L的情况下,将抑制状态下的p H值从7.9下降到7.3,经过44h运行厌氧氨氧化菌活性获得恢复.在不同进水氨氮浓度下,FA对厌氧氨氧菌活性的半抑制浓度不一样.半抑制浓度与抑制时间存在一定的曲线关系(y=732.38x^(-0.89)).因此,恒定氨氮浓度的条件下,可以通过改变p H值避免FA对厌氧氨氧化菌活性的影响.在不同进水氨氮浓度下,除了考虑降低p H值,还可以通过缩短HRT来避免FA对厌氧氨氧化菌活性的影响.

碳酸盐碱度胁迫对尼罗罗非鱼血清pH、游离氨浓度及相关基因表达的影响

【目的】了解碳酸盐碱度对罗非鱼的毒性及其相应耐受机制,为耐盐碱罗非鱼育种及生产应用提供理论指导。【方法】将尼罗罗非鱼从淡水直接转入4个碳酸盐碱度处理(4.0、6.0、8.0和10.0g/LNaHCO_3)中进行急性胁迫试验,利用pH计、紫外分光光度计及荧光定量PCR,分别检测胁迫0.5、1.0、4.0、6.0、9.0、12.0、18.0、24.0、36.0和48.0h的罗非鱼血清pH、游离氨浓度及肾组织中碳酸酐酶(CA)和谷氨酰胺合成酶(GS)基因的相对表达量。【结果】在各碳酸盐碱度处理组中,胁迫1.0h后罗非鱼的血清pH、游离氨浓度均发生显著变化(P<0.05)。经4.0和6.0g/L碳酸盐碱度胁迫48.0h后未出现死鱼现象,其血清pH、游离氨浓度及CA基因、GS基因的表达量均呈先升高再降低的变化趋势;经8.0g/L碳酸盐碱度胁迫9.0h后陆续出现死鱼现象,血清pH高达8.11、游离氨浓度为486.28μmol/L,至胁迫12.0h后罗非鱼全部死亡;经10.0g/L碳酸盐碱度胁迫出现死鱼的时间明显早于8.0g/L碳酸盐碱度胁迫,胁迫1.0h后其血清pH达8.14、游离氨浓度为365.89μmol/L,胁迫4.0h后罗非鱼全部死亡。【结论】尼罗罗非鱼能耐受的血清pH上限在8.10附近,耐受的游离氨浓度为525.66μmol/L。在低碳酸盐碱度(小于6.0g/L)胁迫下,尼罗罗非鱼可通过生理调控血清pH和游离氨浓度而适应胁迫逆境,且CA和GS参与了相应离子的转运及氨氮代谢。

单级SBR生物膜中全程自养脱氮的研究

研究了具有全程自养脱氮作用的生物膜中无机碳源浓度、pH值、溶解氧(DO)对全程自养脱氮的影响.结果表明,当NaHCO3浓度从1.75g/L上升到2.50g/L时,反应体系中的pH值从7.6~8.0上升到8.8左右,氨氮转化率和总无机氮去除率分别急剧下降到53%和48.8%.在进水氨氮负荷为60g/(m3(d)时,最佳DO应控制在0.5~0.7mg/L,此时氨氮转化率达到90%以上.

氮素形态和光照强度对菜豆生长和抗氧化酶活性的影响

氮素形态和光照强度对菜豆植株生长和抗氧化酶活性影响的研究结果表明，在弱光下，氮素形态不影响植株生长，但在强光下，铵态氮对植株生长有明显的抑制．铵态氮供应的植株叶片中游离铵含量高于硝酸盐供应的植株．在增加光照强度情况下硝态氮供应植株的抗坏血酸含量高于铵态氮供应的植株；但对脱氢抗坏血酸含量来说，它不受氮素形态的影响．光照强度的增加和铵态氮的供应，都增加依赖于抗坏血酸的Ｈ２Ｏ２清除酶系统（抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶）的活性，但对ＳＯＤ活性影响较小．

游离氨在高含氮废水生物法处理中的作用及其研究进展

高含氮有机废水如动物养殖场排出液、垃圾渗滤液、消化污泥脱水液等是目前较难处理的废水种类之一,生物法是目前最常用的处理方法,但还存在诸多问题。介绍了游离氨(FA)在此类废水处理中所起的主要作用,概括了利用游离氨对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的活性抑制差异性实现亚硝酸型硝化的相关研究,指出游离氨的选择性抑制作用为解决此类废水处理难题呈现出了积极的另一面。

聚苯乙烯的无卤阻燃研究

采用正交设计法分析了聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)作为一种混合体系对聚苯乙烯(PS)的阻燃作用。实验表明,酸源、炭源、气源组成的膨胀型阻燃剂有良好的阻燃效果,PER对PS阻燃性能的影响显著。各个因子对材料力学性能和加工性能的影响不同:PER用量是影响拉伸强度、弯曲强度和流动性的主要因素;APP用量是影响无缺口冲击强度的主要因素;MEL用量是影响缺口冲击强度的主要因素。当APP、PER、MEL 的用量分别为30,20,5摩尔份时,阻燃PS获得较好的综合性能。

羟基锡酸锌协同聚磷酸铵阻燃硬质聚氨酯泡沫

通过研磨分散法提高了聚磷酸铵(APP)和羟基锡酸锌(ZHS)在聚醚多元醇中的分散稳定性,制备了可以稳定7d的阻燃聚醚。以阻燃聚醚为原料制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF),采用氧指数、锥形量热分析对阻燃硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能进行了研究。结果表明,少量ZHS的加入可以使阻燃泡沫的LOI值略有提高,但能明显降低阻燃泡沫的热释放速率峰值和燃烧增长速率指数。热重分析表明ZHS提高了膨胀阻燃RPUF的初期热稳定性和残炭的抗热氧化分解能力,ZHS的协同阻燃作用主要发生在凝聚相。

无铵助镀剂中铁盐对热浸镀锌镀层性能的影响

为探究热浸镀锌无铵助镀剂中铁盐对镀层的影响，选取无铁盐的无铵助镀剂及含铁盐的无铵助镀剂。采用SEM和EDS对比分析不同助镀剂所获得的镀层的组织结构和成分。结果表明：无铵助镀剂中的二价铁盐浓度为10～30以有助于提高镀层表面质量；不含二价铁盐的无铵助镀剂镀层的合金相层由Г、δ、ζ和η相组成，并且界限较明显。含二价铁盐的无铵助镀剂镀层的整个合金相层排列整齐致密，Г相几乎不存在，其中δ相和ζ相的界限不明显，并且塑性相δ相在合金相所占的比例较大，经成分分析，由无铵助镀剂带入的部分铁离子被还原成铁原子后，有促进镀层中δ相的形成，抑制￡相生长的作用。

表面富集季胺盐的交联聚苯乙烯微球合成与表征及其溶胀行为研究

Cross linked polystyrene microspheres with quarternary ammonium have been prepared via surfactant\|free emulsion polymerization. It was confirmed that the sizes of the microspheres decreased at a certain extent when the contents of the initiator,cross linked reagent or functional monomer were increased.TEM observation indicated that the size of polymer microspheres ranged from tens of nanometer to hundreds of nanometer. The XPS results showed that the hydrophilic quarternary ammonium groups tended to be rich on the surface of the microspheres during the polymerization.In addition,their swelling ratio can be investigated by using the “ in situ" swelling measurement of polymer microspheres.

我国钒页岩提钒技术研究现状及前景

综述了近十年来我国在钒页岩提钒领域的重要研究成果,包括选矿预富集、焙烧、浸出、净化富集及沉钒等方面的研究现状和最新进展。重点探讨了典型难处理云母型钒页岩焙烧、浸出、净化富集和沉钒技术的研究工作及最新研究成果,同时介绍了一些新兴强化钒高效提取的方法在钒页岩提钒领域的应用及机理。空白焙烧工艺适用于钒赋存形式简单且多赋存于氧化物中的钒页岩,而对于钒赋存形式复杂的钒页岩,钒的转价率较低;添加剂焙烧工艺能够有效破坏含钒矿物晶体结构,强化低价态钒的释放和氧化。直接酸浸工艺能有效浸取以吸附形式存在的钒页岩中钒,而对于钒以类质同象形式赋存于云母类矿物中的页岩适用性较差;助浸剂及新兴外场浸出工艺能进一步强化含钒矿物晶格破坏,显著提高钒的浸出率;新型净化富集技术能实现钒与杂质离子的高效分离富集,提高分离过程的适用性和环保性;新型无铵沉钒工艺可从源头消除传统铵盐沉钒工艺过程的氨氮及大气污染等环境问题,并获得高附加值钒产品。后续应基于钒页岩工艺矿物学研究,进一步开发高效、低能耗的提钒技术;同时,探讨提钒技术基础理论,阐明提钒工艺过程控制因素,优化提钒工艺参数,降低生产成本,为我国钒页岩提钒行业绿色可持续发展提供理论及技术支撑。

表面活性剂和亚铁盐对无铵助镀液润湿性的影响

针对批量热浸镀锌传统氯化锌+氯化铵复盐助镀过程的氨氮烟尘污染和助镀液中亚铁盐引起的漏镀、渣量增加等问题,采用钾盐、钠盐、稀土盐,添加三类表面活性剂和不同含量的亚铁盐配制了18种无铵助镀液,测试了不同种类助镀液的表面张力以及助镀液在基体表面的润湿角,分析了表面活性剂和亚铁盐含量对无铵助镀液润湿性能的影响。结果表明:无氨助镀液中不添加表面活性剂和亚铁盐时表面张力为44.3mN/m,添加表面活性剂能一定程度降低助镀液的表面张力,添加FC-3c和FC-3d时的效果优于添加FC09-Ⅱ的效果。三类表面活性剂系列助镀液中随着亚铁盐浓度的增加,助镀液的表面张力呈先显著下降,然后降至20mN/m左右趋于稳定。无铵助镀剂中FC09-Ⅱ和FC-3c表面活性剂对接触角影响不明显,添加FC-3d后接触角由39.366°降至25.51°。FC09-Ⅱ系列和FC-3c系列无铵助镀剂中添加亚铁盐后助镀液的接触角呈下降趋势,之后随着亚铁盐含量的增加接触角数值趋于稳定。FC-3d系列无铵助镀剂中添加亚铁盐时随着亚铁盐含量的增加,接触角呈先下降后上升的趋势,当添加亚铁盐含量为50g/L时助镀液的接触角又变为不添加亚铁盐时的情况。

新型醛鞣剂的制备及其应用

首先采用二烯丙基二甲基氯化铵与丙烯酰胺反应,制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺(P1),P1再与乙二醛(GL)进行反应,制备了P1-GL合成鞣剂。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1HNMR)分别对P1和P1-GL进行了表征。FT-IR和1HNMR结果表明:乙二醛与P1成功发生了反应。对P1-GL合成鞣剂进行提纯,提纯前后的P1-GL合成鞣剂分别应用于羊皮服装革预鞣,再用2%的铬粉鞣制。试验结果表明:采用未提纯P1-GL合成鞣剂预鞣,再用2%铬粉鞣制后,革样收缩温度最高可达92℃,增厚率可达70.94%;与单独使用2%铬粉鞣制工艺相比,采用未提纯P1-GL合成鞣剂预鞣革样的耐湿热稳定性、抗张强度、撕裂强度均有较大幅度提高。

含能功能化氧化石墨烯的制备、热分解行为及其对AP热分解的催化作用

为了提高氧化石墨烯(GO)对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化活性,以GO和2,4,6-三硝基苯胺(TNA)为原料,N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺为溶剂和酸束缚剂,合成一种新型含能功能化氧化石墨烯(EFGO);采用HRTEM、FT-IR、Raman和XPS表征了EFGO结构;采用TG-DTG和DSC分析了EFGO的热分解行为及EFGO对AP热分解反应的催化作用。结果表明,TNA通过共价键修饰至GO片层表面,其中,TNA分子中的—NH2与GO片层表面的C—O—C发生开环反应,生成C—NH键;EFGO热稳定性高,在143.8~770.0℃范围内发生了非常缓慢的失重过程,最大失重率发生在约172.1℃,整个过程失重21.2%;EFGO质量分数分别为2.5%、5%和10%时,可使AP在高温阶段的分解峰温分别降低25.6、48.0和113.1℃,表观分解放热量分别增加371、1499和2693J/g;表明EFGO对AP热分解反应的催化活性相对于GO得到显著提高,将其作为非金属含能催化剂应用于AP基固体推进剂具有潜在的应用前景。