苯甲酸-1,2-双加氧酶高产菌株的筛选和发酵条件的研究

苯甲酸-1,2-双加氧酶(ECl.13.99.2)催化苯甲酸转化成邻苯二酚。该酶是微生物降解芳香烃的一个关键酶,它催化氧化开环的第一步反应,在研究微生物的芳香烃代谢中占有重要位置。近年来,发现该酶可以用来在工业上合成邻苯二酚以及消除芳环化合物的污     

盐分对生物脱氮工艺中硝化反应的影响与机理

高盐废水来源广泛,在利用生物脱氮法处理高盐含氮废水时,盐分会对生物脱氮产生抑制作用.硝化反应是生物脱氮工艺中的关键过程,研究盐分对硝化反应的影响机理具有重要意义.本文概述了盐分对废水生物脱氮过程中硝化反应影响的研究进展,总结了盐胁迫对好氧氨氧化过程、亚硝酸盐氧化过程中硝化效率和反应特性的影响规律,并分析了盐分对硝化微生物细胞形态、生物絮体结构和胞外聚合物特性变化以及菌群结构的影响,系统阐述了盐胁迫下的硝化反应机理,为高盐分高铵氮废水生物脱氮工艺设计提供理论指导.
     

芳香烃受体内源性配基的研究进展

芳香烃受体(AhR)是一类存在于胞质中且通常情况下无活性,与其相应内源性配基结合后能够转移到细胞核使基因转录发生改变的碱性的螺旋-环-螺旋转录因子家族中的一个主要成员,参与机体的免疫抑制,免疫耐受以及免疫反应等;目前许多芳香烃受体介导的免疫调节机制已经被发现,其在抑制肿瘤的发生发展及炎症反应等方面有着重要的生物学功能。因此深入探讨芳香烃受体被内源性配基激活后的分子机制及其在肿瘤治疗与抗炎反应中的调控作用具有重要意义。本文介绍了芳香烃受体内源性配基的种类、功能与临床应用,并对其未来的研究前景进行了展望。     

短程硝化活性污泥微生物群落结构及羟胺代谢对短程硝化的影响

活性污泥法随着技术的成熟,已应用在高氨氮污水/废水处理中,通过不断发展衍生出的很多新型工艺也成为研究热点,短程硝化反应作为代表已逐渐体现出优越性。短程硝化能达到高效净化污水的目的,其反应中的代谢产物羟胺也和微生物类群及反应产物之间有着至关重要的影响。反应器中活性污泥的微生物群落结构和动态密切相关,探究微生物群落结构能帮助生物强化、优化参数,提高脱氮效率。本文主要总结了近年来有关短程硝化/半短程硝化活性污泥微生物群落组成与结构及其与反应器处理效率之间的关系,以及羟胺代谢对短程硝化的影响等方面的研究进展,这些研究加深了对微生物群落结构和污水处理工艺之间的认识,但充分发掘生物信息、提高工艺效能之路仍然充满挑战,还需利用氮平衡方法、Real-time PCR法等多种生物技术手段对短程硝化进行全方位研究,为实践提供坚实的理论基础。     

人工湿地黑臭水体处理系统微生物脱氮机理研究

以上海市老段浦I、II和北夏3座水平潜流人工湿地黑臭河道处理系统为研究对象,进行了水平潜流湿地处理黑臭河道氨氮的转化及脱氮机理的研究。研究表明,3座人工湿地的pH值均呈弱碱性,且沿湿地水流方向变化较小。溶解氧值在0.09—0.35mg/L范围内波动,氨氮沿湿地的流向呈递减的趋势,亚硝态氮及硝态氮浓度较低。在老段浦人工湿地的同一土样中,亚硝化细菌的数量远大于硝化细菌的数量,北夏人工湿地中,湿地前端的亚硝化细菌与硝化细菌的数量近似相等,但在湿地末端亚硝化细菌数量要远小于硝化细菌的数量。原位曝气抑制反硝化反应试验研究表明,3座人工湿地都发生了"新"的脱氮途径-短程硝化-反硝化反应,其中两座老段浦人工湿地50%的氮以短程硝化-反硝化反应去除。北夏人工湿地中约20%的氮以短程硝化反硝化的途径去除。       

柠檬酸铁对过亚硝酸根硝化酪氨酸反应的影响

由一氧化氮和超氧阴离子迅速反应生成的过亚硝酸根(ONOO^-)是一种强细胞毒性物质. 使含酚基物质如酪氨酸等硝化,是过亚硝酸根损伤生物系统的重要途径之一. 研究了柠檬酸铁和草酸铁对过亚硝酸根硝化酪氨酸反应的影响.在生理pH条件下柠檬酸铁和草酸铁对硝化反应无影响. 在弱酸性条件下柠檬酸铁和草酸铁可催化硝化反应. 对pH影响铁配合物在硝化反应中的催化活性的原因进行了讨论.     

柠檬酸铁对亚硝酸根硝化酪氨酸反应的影响

由一氧化氮和超氧阴离子迅速反应发生的过亚硝酸根（ＯＮＯＯ＾－）是一种强细胞毒性物质。使含酚基物质如酪氨酸等硝化,是过亚硝酸根损伤生物系统的重要途径之一。研究了柠檬酸铁和草酸铁对过亚硝酸根硝化酪氨酸反应的影响。在生理ｐＨ条件下柠檬酸铁和草酸铁对硝化反应无影响。在弱酸性条件下柠檬酸铁和草酸铁可催化硝化反应,对ｐＨ影响配合物在硝化反应中的催化活性的原因进行了讨论。     

厌氧氨氧化与反硝化耦合反应研究进展

厌氧氨氧化是氮循环中一个重要的反应,对处理含高氨氮废水具有重大的潜在实际应用价值.高浓度有机碳源对厌氧氨氧化反应具有明显的抑制作用.如何在有机碳源存在的条件下实现厌氧氨氧化与反硝化的耦合,是实现厌氧氨氧化工程应用面临的巨大挑战.本文综述了有关厌氧氨氧化与反硝化耦合反应机理、反应功能性微生物种群、耦合工艺启动、过程调控及环境影响因素等的最新研究进展,并对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应研究前景及其在废水处理中的应用进行了展望.     

芳香烃受体与乳腺癌

芳香烃受体（AhR）是一种配体激活转录因子,可介导多环芳烃类化合物的毒性反应（包括致癌性）,还参与一些重要的生物学过程,如信号转导、细胞分化、细胞凋亡等。近年来的研究发现,芳香烃受体在乳腺癌的发生发展中可能通过多种途径起促进作用,其中AhR与ER的抑制性交互应答可能解释为什么化学致癌物为主导致的乳腺癌仍为激素敏感性乳腺癌。以AhR为靶点治疗乳腺癌的实验研究为临床试用提供了依据。     

反硝化功能基因—— 检测反硝化菌种群结构的分子标记

反硝化菌种类繁多, 且分属多个分类学上的不同种属, 故不能利用常规的16S rRNA测序方法对其进行研究。利用编码反硝化酶的功能基因作为分子标记, 可以有效研究环境样品中反硝化菌的种群结构、数量以及活性等。本文重点介绍了主要的反硝化功能基因以及常用的扩增引物, 分析了反硝化功能基因与16S rRNA系统发育之间的关系, 比较了nirS和nirK基因菌的群落分布特征, 对目前反硝化功能基因的研究和应用现状进行了综述, 讨论了研究中发现的新问题, 期望为研究复杂微生物的生态特征提供参考。     

微生物甲烷氧化反硝化耦合反应研究进展

甲烷氧化反硝化耦合过程是连接碳循环和氮循环的重要桥梁.该过程的深入研究有助于完善人们对全球碳氮生物化学循环的认识.甲烷作为反硝化外加气体碳源,既能调控大气甲烷平衡,有效减缓由甲烷引起的温室效应,又能降低反硝化工艺中因投入外加碳源带来的成本.因此近年来甲烷氧化反硝化耦合反应及其机理研究倍受关注.本文主要讨论了好氧和厌氧两种类型的甲烷氧化反硝化过程,重点对其微生物耦合反应机理及其影响因素进行了综述,同时指出了其工程化应用存在的问题,并对其应用前景提出展望.
     

异养硝化机理的研究进展

硝化作用是自然界氮素循环的一个重要环节。除了传统上的自养硝化细菌以外,至今为止已发现许多异养微生物可以进行硝化作用。异养硝化已成为环境领域的热点问题。简要的介绍了自然界中的异养硝化微生物的分布以及针对其生物多样性而建立的探测和分离方法。着重从异养硝化的关键酶,相关基因,电子传递及代谢途径这几个方面综述了异养硝化机理的研究进展。最后总结了目前在研究异养硝化机理过程中存在的问题,并对其今后进一步的研究方向做出了展望。     

以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为电子供体进行反硝化的可行性及实验研究

【目的】利用N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone, NMP)作为电子供体进行反硝化实验,以实现废水资源化。【方法】分别将NMP废水和葡萄糖作为电子供体加入到模拟的城市污水处理尾水中进行反硝化,比较2种电子供体去除硝酸盐的规律。同时考查NMP在反硝化过程中的氮素释放规律,并对所释放的氮素进行后续处理。最后再对它们作为电子供体时的反硝化污泥采用高通量测序,从微生物群落的角度分析NMP作为电子供体时其作用机理是否相同。【结果】当以NMP为电子供体时,硝酸盐氮的去除速率比葡萄糖为电子供体时要快67%。在8 h的反硝化结束后,剩余的硝酸盐氮、累积的亚硝酸盐氮和NMP本身所释放氨氮之和的总氮,与葡萄糖为电子供体时相近。【结论】NMP废水可以作为电子供体用于城镇污水处理厂的深度脱氮。对2种碳源所驯化的反硝化污泥样品进行高通量分析表明,NMP与葡萄糖作为电子供体用于反硝化反应时,相关的作用机理是不同的。该项研究结果对利用含氮杂环化合物作为电子供体进行反硝化具有重要的理论指导意义。     

厌氧氨氧化工艺的应用现状和问题

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)工艺因其高效低耗的优势,在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景。在过去的20年中,许多基于ANAMMOX反应的工艺得以不断研究和应用。预计到2014年末,全球范围内的ANAMMOX工程将会超过100座。综述了各种形式的ANAMMOX工艺,包括短程硝化-厌氧氨氧化、全程自养脱氮、限氧自养硝化反硝化、反硝化氨氧化、好氧反氨化、同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合、单级厌氧氨氧化短程硝化脱氮工艺。对一体式和分体式工艺运行条件进行了比较,结合ANAMMOX工艺工程(主要包括移动床生物膜,颗粒污泥和序批式反应器系统)应用现状,总结了工程化应用过程中遇到的问题及其解决对策,在此基础上对今后的研究和应用方向进行了展望。今后的研究重点应集中于运行条件的优化和水质障碍因子的解决,尤其是工艺自动化控制系统的开发和特殊废水对工艺性能影响的研究。     

我国微生物法去除氨氮研究进展

氨氮是环境污染的主要因素之一。垃圾的填埋处理导致垃圾渗滤液的产生,渗滤液中的高氨氮和高有机物让众多物理去除氨氮的方法失效。微生物去除氨氮有着快速、高效、无副产物、方便等众多优点,可以完全代替物化法。概述了微生物法去除氨氮的最新研究进展,对硝化-反硝化法、厌氧氨氧化法、异养硝化好氧反硝化、短程硝化反硝化法、同时硝化和反硝化法等方法进行了综述,并展望了生物法去除氨氮今后的研究方向,以期为氨氮去除研究提供技术支持及借鉴。     

限氧自养硝化-反硝化生物脱氮新技术

限氧自养硝化—反硝化是部分硝化与厌氧氨氧化相耦联的生物脱氮反应过程,通过严格控制溶解氧在0．1～0．3mg·L^-1,实现硝化反应控制在亚硝酸阶段,然后以硝化阶段剩余的NH4^+作为电子供体,在厌氧条件下实现反硝化,该反应过程是完全的自养硝化—反硝化过程,具有能耗低、脱氮效率高、反应系统占地面积小等优点,适用于处理COD／NH4^+—N低的废水,是一种非常有应用前景的生物脱氮技术,文中详细介绍了限氧自养硝化—反硝化生物脱氮反应过程的研究进展,讨论了其微生物学机理及应用前景。     

功能基因在反硝化菌群生态学研究中的应用

具有反硝化功能的微生物分布非常广泛,与系统分化无关,因此16SrRNA不适合分析环境中的反硝化群落。目前,利用功能基因分析环境样品中的反硝化群落成为研究热点。本文介绍了反硝化过程的分子生物学基础,比较了环境样品中反硝化菌群落结构的分子生物学手段,简述了目前环境样品中反硝化菌群落研究的主要内容,并探讨了该领域研究的不足及展望。虽然到目前为止,群落结构和功能的关系还未建立,但反硝化菌群落的研究必将为应用反硝化菌解决环境问题提供基础数据。     

海岸带地区的固氮、氨化、硝化与反硝化特征

海岸带是海洋环境中受人类活动影响最大、生物地球化学循环最为活跃的地区。这一地区氮的生物地球化学循环包括 :生物固氮、有机氮的氨化、氮的硝化、反硝化等 4个主要过程。概括性地介绍了有关这四个过程的发生机制、环境影响因素及研究方法等方面的研究动态、进展、存在的科学问题与今后的研究方向。过去十几年来 ,固氮主要集中在对束毛藻属的研究上 ,其间有两个重要发现 ,一是生物固氮在海洋氮循环中的作用远比人们以前的想象要重要得多 ;二是蓝细菌已经在海洋中存在了 2 0亿年 ,它们有可能调节大气中的 CO2 ,进而影响全球气候。由于有机物的结构千差万别 ,含氮有机物的氨化过程可能是一个简单的矿化反应 ,也有可能是一系列复杂的代谢过程 ,在水解酶的作用下含氮有机物降解为下一级化合物。硝化过程分两步进行 ,氨的硝化为反硝化细菌提供了重要的硝酸盐来源 ,通常采用同位素方法来研究硝化过程。发生在沉积物中的反硝化过程是氮循环的关键步骤 ,反硝化过程一方面减少了海水中初级生产者可利用的氮 ,另一方面产生了终结产物 N2 和 N2 O,而 N2 O是一种温室气体 ,可能影响全球气候变化     

化橘红黄酮类化合物抑制亚硝化反应活性研究

根据超声波最佳提取工艺条件提取得到化橘红总黄酮,经乙酸乙酯萃取分为酯溶性和水溶性两部分,比较它们对亚硝化反应的抑制作用,并分别采用硅胶柱层析对酯溶性成分分离纯化,采用大孔吸附树脂法对水溶性成分进行分离纯化,得到4个主要的黄酮类化合物,研究它们对亚硝化反应的抑制作用,以期得到抑制亚硝化活性较强的化合物。结果表明化橘红总黄酮提取率可达26.42%,酯溶性和水溶性部分均能阻断亚硝胺的合成及清除亚硝酸盐,其中水溶性黄酮提取物作用较强,分离得到的4个黄酮类化合物中柚皮苷的抑制作用较强,对亚硝胺的合成的最大阻断率可达94.7%,对亚硝酸盐的最大清除率可达92.3%。     

海洋环境异养硝化-好氧反硝化菌的研究进展

异养硝化-好氧反硝化（heterotrophic nitrifying-aerobic denitrification,HN-AD）菌的发现打破了传统的脱氮理论,可以在有氧条件下同时进行硝化和反硝化,成为近年来的研究热点。HN-AD细菌在海洋氮循环中发挥着重要作用。本文对海洋环境中HN-AD菌的多样性和部分已知氮代谢途径及相关酶系进行了介绍,分析了盐度、碳氮比、溶解氧、pH等环境因素对HN-AD菌脱氮效果的影响,对其工艺和技术应用、前景和发展方向进行了综述和展望。