乙醇-沼气双发酵耦联工艺中硫酸根的调控探讨

为了实现木薯燃料乙醇发酵过程的无废(废水)制造目的,提出了乙醇-沼气双发酵耦联工艺。在该工艺中,液化时向发酵液中引入的硫酸根离子是整个系统的限制性因素。硫酸根在厌氧消化过程还原会造成沼液碱度的升高,并且高浓度硫酸盐还原产物硫化物对产甲烷菌和酵母具有毒害作用,因此需要对其进行调控。本文分别采用了氢氧化钙沉淀法和部分蒸馏废液回用法对硫酸根进行调控,都显著降低了系统中硫酸根的浓度。但是,沉淀法会产生设备、管道等结垢堵塞等问题,工业化推广受限。回用法调控效果显著,在不影响酒精发酵的情况可进一步提高回用比例,将硫酸根浓度控制在更低水平。     

强光下SO_3~(2-)和HCO_3~-对盐藻叶绿素荧光的影响

强光下（1000μmolm-2s-1）用低浓度（1mmol／L）处理盐藻1h,其Fv／Fm、qN,qp和PSⅡ都较暗对照高。随着SO浓度（5,25,50,100mmol／L）的提高,Fv／Fm、qN、qp和ΦPSⅡ下降。20mmol／L的HCO3-可减缓这种下降趋势。强光下1mmol／LHCO3-对25mmol／LSO产生的光抑制不但没在减弱反而有所加强,提高HCO3-浓度则有减弱作用,尤以50mmol／L的效果最好,而且qN可随HCO3-浓度的增高而上升,至100mmol／L才略有下降。低浓度下SO（5mmol／L）强光的光抑制在随后的低光条件下（40μmolm-2s-1）放置2h能完全恢复,高于此浓度引起的光抑制不能完全逆转。低光下HCO3-能促进光抑制的恢复。     

超声波辅助提取褐藻糖胶活性成分优化研究

研究了超声波辅助提取褐藻糖胶的新工艺,以“硫酸根+多糖”质量分数作为产品的主要理化指标,得到优化的提取工艺。硫酸根和多糖质量分数分别达到22.49%和36.97%。     

酸沉降对泥炭地甲烷排放和碳循环的影响

泥炭地是一个巨大的碳库,是温室气体的源或汇。有研究表明,酸沉降可以促使硫酸盐还原细菌活性增加,并与产甲烷菌争夺基质,从而抑制甲烷气体的产生。这种作用可能对北方泥炭地及全球甲烷气体排放具有重要的影响。硫酸盐还原菌同产甲烷菌竞争主要受到硫酸根浓度、硫酸根循环速度、基质及温度的影响。通过硫酸根的快速循环,酸沉降可以长期抑制泥炭地的甲烷排放和产生。目前关于酸沉降对泥炭地碳库和碳循环的影响还无最后定论。本文综述了酸沉降对泥炭地甲烷产生、排放及碳循环影响的机制方面的最新研究成果,以期找出其内在规律,为今后研究提供参考,并探讨了中国在该领域可开展的研究方向。     

一株油藏嗜热厌氧杆菌的分离鉴定和代谢特征的分析

摘要：【目的】从高温油藏中发掘新的微生物种质资源。【方法】采用 Hungate 厌氧操作技术从大港油田采出水中分离到一株厌氧杆菌 HL-3。通过生理生化特征比较和16S rRNA序列比对,确定HL-3的分类地位。【结果】菌株HL-3为严格厌氧的革兰氏阴性杆菌。生长温度范围 40℃－75℃（最适温度 60℃）;pH 范围 5.0－8.0（最适 pH 6.5）;NaCl 浓度范围 0%－3.2%（最适NaCl浓度0.25%）。能够利用葡萄糖、核糖、甘露糖、木糖、纤维二糖等多种碳水化合物,发酵葡萄糖的产物是乙醇、乙酸、CO2及少量丙酸和丁醇。菌株HL-3的（G+C）mol%含量为 33.9%,与Thermoanaerobacter（嗜热厌氧杆菌属）中模式菌株T.uzonensis DSM18761T (EF530067)的16SrRNA 序列相似性为98.8%,与T.sulfurigignens DSM17917T (AF234164)的相似度次之为98.1％。菌株能够耐受浓度较高的亚硫酸根（0.1 mol/L）离子和浓度极高的硫代硫酸根（0.8 mol/L）。当硫代硫酸根浓度高于0.075 mol/L时,菌体内产生硫单质颗粒;同时,在培养血清瓶顶空中检测到硫化氢气体。菌株 HL-3与T.uzonensis DSM18761T对硫代硫酸根和亚硫酸根的耐受程度有很大不同。菌株HL-3对硫代硫酸根和亚硫酸根耐受程度及对硫代硫酸根的代谢机制与T.sulfurigignens DSM17917T(AF234164)极为相似,但二者代谢葡萄糖的产物却极不相同。【结论】所以菌株HL-3可能是Thermoanaerobacter属中的一个新种,其确切分类地位还有待用DNA分子杂交[1]的技术手段做进一步的鉴定。     

一株新的砷还原菌分离鉴定及其对天然矿物臭葱石的溶解作用

【目的】探究江汉平原土著砷还原微生物如何介导臭葱石的溶解和释放过程,以及硝酸盐和硫酸盐对该过程的影响。【方法】采集江汉平原高砷沉积物,利用多轮传代富集方法筛选出一株兼性厌氧砷还原菌;克隆其16S rRNA基因、砷还原酶基因(arsC)、硫代硫酸盐还原酶基因(phsA)、硝酸盐还原酶基因(nar)以获得其分类地位;分析该细菌的As(V)、NO3–、Fe(III)、S_2O_3~(2–)还原功能;利用microcosm技术分析该菌株催化臭葱石中不可溶砷和铁的溶解和释放作用及硝酸盐和硫酸盐对此过程的影响;采用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法对细菌作用前后的矿物表面形貌进行分析。【结果】16S rRNA基因测序结果表明该细菌为柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.),故命名为Citrobacter sp. A11;在Citrobacter sp. A11作用下,0.45 mmol/L As(V)在4 d内被还原成As(III),2.0 mmol/L S_2O_3~(2–)在6 d内被还原成S~(2–),1.0 mmol/L Fe(III)在3 d内被还原成Fe(II),140.0 mg/L NO_3~–在28 h内被还原成NO_2~–;经过28 d该细菌的催化作用使得体系中不可溶砷和铁的释放量分别为33.68μmol/L、51.93μmol/L;硫酸根的加入使得砷和铁的释放量分别增长了41.04%和34.30%,硝酸根的加入则使砷和铁释放量分别降低了35.07%和53.46%。XRD、SEM-EDS分析表明,细菌作用后的臭葱石表面形貌发生明显改变,并出现细小且分散的溶解性颗粒。【结论】本次研究从江汉平原高砷沉积物中富集分离得到一株兼性厌氧砷还原细菌Citrobacter sp. A11,能有效还原As(V)、S_2O_3~(2–)、NO_3~–、Fe(III);砷还原细菌Citrobacter sp. A11能显著促进臭葱石中砷和铁的溶解和释放,硫酸根离子的存在会促进细菌介导臭葱石中固态砷、铁的释放,而硝酸根离子的存在则对此过程起明显抑制作用。     

酸沉降影响下庐山森林生态系统水相硫的分布与动态研究

从1997年7月到1999年8月,在庐山植物园选取针叶林和阔叶林各一片样地,对降雨、透冠水、干流水、渗漏水和地表径流进行了监测.结果表明庐山降雨SO2-4浓度有升高趋势,1998年降雨中SO2-4浓度为4.21±3.48mg/L.林冠对干沉降硫有吸收和截获作用,透冠水和干流水中SO2-4明显高于雨水,针叶林中分别为13.68±17.40mg/L和15.50±25.20mg/L,阔叶林分别为6.18±6.37mg/L和7.35±7.73mg/L,是森林中硫沉降的重要组成部分.针叶林地下水中SO2-4含量与雨水的显著正相关(R2=0.758,n=6),与透冠水和树干流中SO2-4含量之和极显著正相关(R2=0.880,n=8),说明日本柳杉针叶林加重了硫沉降,对土壤中SO2-4有较大影响;阔叶林的相关性都不显著,说明阔叶林虽然对SO2-4在土壤中的输入有所贡献,但相对作用较小.针叶林SO2-4输入高而输出低;阔叶林输入低而输出高,可能处于稳态平衡.针叶林地表径流中SO2-4含量受雨水影响较大,阔叶林中的则可能主要是土壤溶液中保存的SO2-4持续淋洗的结果.     

响应面分析法优化耐高温假黄色单胞菌硫氧化性能

【目的】采用响应面分析法对耐高温假黄色单胞菌的硫氧化性能进行优化。【方法】利用Plackett-Burman试验筛选影响菌株硫氧化性能的关键因子。通过最陡爬坡试验逼近最佳值区域,确定响应面试验中心轴,利用Box-Behnken设计和响应面分析法获得关键因素的最佳浓度。采用经典的改良硫酸钡比浊法测定硫酸根含量。【结果】牛肉膏、麦芽糖、镁离子(Mg~(2+))3个因素是影响菌株硫氧化性能的关键因素。响应面分析表明牛肉膏和镁离子的交互作用对硫酸根转化率的影响最大,优化后的结果为:麦芽糖(%)=0.07,牛肉膏(%)=0.11,Mg~(2+)(%)=0.04时,模型有最大值。模型的F值为52.60(P0.000 1),相关系数R2=0.980 2,说明该二次方程是显著的,该模型在整个回归区域内的拟合较好。经模拟堆肥试验验证该菌株可以有效增加堆肥中硫酸根含量。【结论】该模型可用于分析和预测耐高温假黄色单胞菌优化培养基配方,经优化后该菌株硫氧化性能大幅提升,硫酸根转化率由36.89%提高到80%以上,加入堆肥后与基础发酵条件下菌液相比更加有效增加了堆肥中SO_4~(2-)的含量,具有较好的应用前景。