同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的研究

研究了同步厌氧生物脱氮除硫工艺的性能。该工艺具有很高的硫化物和硝酸盐转化潜能,稳态运行时的容积硫化物去除率和容积硝酸盐去除率分别为3.73kg/(m3.d)和0.80kg/(m3.d);能够耐受580mg/L的硫化物浓度和110mg/L的硝酸盐浓度,适宜浓度分别为280mg/L和67.5mg/L;能够耐受较高的水力负荷,适宜的水力停留时间为0.13d,反应器运行性能会因缩短水力停留时间而突发性恶化。     

一株反硝化细菌的鉴定及其厌氧氨氧化能力的证明

从厌氧氨氧化反应器中分离获得了反硝化细菌D₃菌株. 综合其外部形态特性、生理生化特性、VitekGN检测结果、Biolog碳源利用特性, 以及菌株的(G+C)%(mol/mol)含量和系统发育分析, 将它归入门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina). 该菌株是典型的反硝化细菌, 具有较强的反硝化活性, 当硝酸盐浓度为88.5 mg/L时, 反硝化速率最大, 为26.2 mg/(L·d). 最适生长pH为7.84, 最适生长温度为34.9℃. 该菌株显现较强的厌氧氨氧化能力, 对硝酸盐的最大利用速率为6.37 mg/(L·d), 对氨的最大利用速率为3.34 mg/(L·d), 消耗的氨氮和硝酸盐氮之比为1︰1.91. 该菌株可产生特殊的细胞结构, 与厌氧氨氧化密切相关, 推测这一特殊细胞结构可能是进行厌氧氨氧化的厌氧氨氧化体. 证明了反硝化细菌具有厌氧氨氧化活性, 扩大了厌氧氨氧化菌的种群范围, 为深入研究厌氧氨氧化菌及其在全球氮素循环中的贡献和进一步开发厌氧氨氧化工艺打下了良好的基础.     

一株氨氧化链霉菌的分类鉴定及其氨氧化特性的研究

从硝化反应器中分离获得一株链霉菌。根据其形态特征、培养特征、生理生化特性,（G+C）mol％含量以及16S rDNA序列和DNA杂交结果,将其归入链霉菌属中的比基尼链霉菌（Streptomycesbikiniensis）。该菌株既能在YD培养基上异养生长,也能在无机培养基上自养生长,异养生长速率(Vmax为0.39mg/L\5d)明显高于自养生长速率（Vmax为0.22mg/L.d）。异养生长时,氨氮主要用于合成细胞物质;自养生长时,部分氨氮用于合成细胞物质,部分氨氮转化成亚硝酸盐。在无机培养基上自养生长时,最适氨浓度为118mgN/L。最适生长pH值为9.36,最适氨氧化pH值为9.29。最适生长温度为31℃,最适氨氧化温度为40.6℃。提高溶解氧浓度有利于该菌株生长和氨氧化,菌体生长对溶解氧浓度的敏感性高于氨氧化。     

分段组合式厌氧反应器预警性能

采用模拟有机废水,研究了分段组合式厌氧反应器 (Compartmentalized anaerobic reactor,CAR) 的预警性能。试验结果表明：高效厌氧反应器的运行稳定性低于常效厌氧反应器。在高效工况下,进水的化学需氧量 (Chemical oxygen demand,COD) 浓度的小幅提升 (平均相对标准偏差为8.08％) 可引起出水COD浓度 (平均相对标准偏差为32.95％) 和出水挥发性脂肪酸 (Volatile fatty acids,VFA) 浓度 (平均相对标准偏差为40.46％) 的大幅增加。容积负荷饱和度和VFA饱和度与反应器工况密切相关,可用于厌氧反应过程的预警。常负荷工况下 (容积负荷饱和度和VFA饱和度低于0.89与0.40),反应运行性能稳定;满负荷工况下 (容积负荷饱和度和VFA饱和度趋近1),反应运行性能波动增大;超负荷工况下 (容积负荷饱和度和VFA饱和度超过1),反应运行性能恶化。     

羧酶体的组成、结构、功能和检测及其在脱氮细菌中的意义

羧酶体(Carboxysome)是一种具有CO2浓缩功能的"类细胞器",它存在于自养型脱氮细菌中,可增强细菌的自养生长能力。硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和部分反硝化细菌都是重要的自养型脱氮细菌,探明其羧酶体的组成、结构和功能,将有助于揭示自养型脱氮菌的生长规律,进而强化生物脱氮过程。基于文献阅读和相关研究,本文对自养型细菌中羧酶体在组成、结构、功能和检测等方面的研究进展进行综述,以期为自养生物脱氮过程的深入理解和优化改进提供参考。     

大鼠海马神经元Na~ Ca~(2 )交换电流在低氧时的变化

目的：探讨在低氧性脑损伤发生过程中,Ｎａ＋Ｃａ２＋ 交换体在细胞内钙超载中的作用。方法：采用全细胞膜片钳方法,在急性分离海马神经元上观察低氧对Ｎａ＋Ｃａ２＋ 交换电流的电流电压（ＩＶ） 曲线的影响。结果：在整个膜电位水平,Ｎａ＋Ｃａ２＋ 交换电流幅值均不同程度的增加,在正膜电位水平呈现一显著的外向电流。１０ ｍＶ 时,电流幅值从（９２ ．８３ ±２０．８）ｐＡ上升到（１３０ ．６７ ±２６．８８）ｐＡ（ Ｐ＜０ ．０５） ,而在５０ ｍ Ｖ,其电流幅值从（－ ７４ ．６７ ±１１ ．８４）ｐＡ上升到（－ ５８ ．５±１０ ．７１）ｐＡ（Ｐ＜ ０ ．０５）。结论：低氧时Ｎａ＋Ｃａ２＋ 交换电流呈外向性,这种改变有利于低氧后通过Ｎａ＋Ｃａ２＋ 交换的外向转运方式排出细胞内钠,并交换钙进入细胞     

固定化光合细菌利用有机物产氢的研究

应用固定化细胞技术包埋荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulata)菌株386．研究在光照下利用有机物产氢的特性。实验观察到,光照培养120小时,悬浮培养物的产氢量为68．2ml·比产氢速率为104．1ml H2/g(生物量)·h;用琼脂包埋后．其产氢能力得到改善,产氢量和比产氢速率分别达到128．4ml和l 9s．8mlH2/g·h。该菌株除可利用苹果酸外,还可利用葡萄糖、乳酸、丙酸等基质高效地产氢。基质浓度只有控制在适当水平时,才具有较高的基质转化产氢效率。此外．菌体生物量、菌龄、培养液pH、光照强度、光照／黑暗时间比以及温度对产氢过程均有不同程度的影响。     

谷氨酸棒杆菌的代谢工程使能技术研究进展

谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum是重要的工业微生物,尤其是在氨基酸工业中,每年用于600余万t氨基酸的生物制造。近年来,谷氨酸棒杆菌代谢工程使能技术正在不断完善,不仅加快了细胞工厂的创建和优化,拓展了底物谱和产物谱,也推动了谷氨酸棒杆菌的基础研究,使谷氨酸棒杆菌成为代谢工程的理想底盘细胞。文中综述了近期针对谷氨酸棒杆菌开发的代谢工程使能技术,着重介绍了基于CRISPR的基因组编辑、基因表达调控、适应性进化和生物传感器等技术的开发和应用。     

谷氨酸棒杆菌中氨基酸分泌转运蛋白及其代谢改造研究进展

氨基酸是一类在食品、医药及化工等领域具有广泛应用的重要化合物。谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum是生物合成氨基酸最重要的微生物菌株,其年产各类氨基酸超过百万吨。谷氨酸棒杆菌高产氨基酸除具有强大的合成代谢能力外,高效的分泌转运能力也是不可忽略的分子基础。文中综述了近年来谷氨酸棒杆菌中氨基酸分泌转运蛋白及其代谢改造的研究进展,并展望了未来发展方向,为进一步改造提升其发酵生产氨基酸的能力提供了可资借鉴的资料。