微生物燃料电池中假单胞菌F026的产电性能研究

基于微生物燃料电池的反应装置,从污水处理厂曝气池的污泥中通过富集,筛选和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析等手段驯化出1株高效产电假单胞菌F026。以F026为阳极产电菌制作微生物燃料电池,考察了底物种类、温度和p H值等因素对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明,F026最适合在以可溶性淀粉为底物,p H为中性偏碱性,温度在30~35℃的环境下生长。在此条件下,微生物燃料电池的最高电压达到500 m V,体积功率密度达到2 W/m3。     

不同植物构成的人工湿地对生活污水中氮的去除效应

测定由不同植物构成的人工湿地的氨态氮、硝态氮和亚硝态氮含量,对比不同植物对生活污水中氮的去除效率.结果表明,与不种植物的人工湿地相比,由风车草[Cyperus alternifolius L. ssp. flabelliformis (Rottb.) Kiikenth.]、香根草[Vertiveria zizanioides (Linn.) Nash]、芦苇(Phragmitas communis Trin.)和美人蕉(Canna indica Linn.)构成的人工湿地对氨态氮去除率分别提高6%、8%、11%和14%;对硝态氮去除率分别提高5%、6%、13%和9%;对亚硝态氮去除率分别提高5%、7%、10%和7%,说明种植芦苇和美人蕉的人工湿地对生活污水中的氮具有较好的去除效果.     

人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的研究进展

人工湿地-微生物燃料电池耦合系统(CW-MFC)是一种将人工湿地技术(CW)和微生物燃料电池技术(MFC)结合在一起的新型污水处理系统,其产电机理是产电微生物在底层湿地(阳极)的厌氧条件下生成电子,通过外电路传递到表面湿地(阴极)完成氧化还原反应。但是,近几年来,关于CW-MFC研究的文章较少且研究深度较浅。综述了电极材料、水力条件、湿地植物及微生物等条件对CW-MFC污水处理能力和产电能力的影响。在电极材料方面,选用导电性、吸附性及有效面积大的材料作为电极可有效提高CW-MFC产电与去污能力;在水利条件方面,在HRT为2-3 d的条件下,应选用升流式或升流-降流式的入水方式;湿地植物方面,种植湿地植物的CW-MFC在去污和产电能力上都要优于未种植植物的CW-MFC;微生物方面,阴极与阳极的微生物群落结构存在明显的差异,但存在的产电菌的种类却十分相似。CW-MFC中存在的常见产电微生物主要包括地杆菌属(Geobacter)、脱硫叶菌属(Desulfobulbus)、假单胞菌属(Pseudomona)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等。最后对CW-MFC的研究方向进行了分析,以期为CW-MFC的实际应用提供理论依据。     

产电微生物及微生物燃料电池最新研究进展

新型产电微生物(Electricigens)的发现,使得微生物燃料电池概念的内涵发生了根本性的变化,展现了广阔的应用前景。这种微生物能够以电极作为唯一电子受体,把氧化有机物获得的电子通过电子传递链传递到电极产生电流,同时微生物从中获得能量而生长。这种代谢被认为是一种新型微生物呼吸方式。以这种新型微生物呼吸方式为基础的微生物燃料电池可以同时进行废水处理和生物发电,有望可以把废水处理发展成一个有利可图的产业,是MFC最有发展前景的方向。     

微生物燃料电池中阳极产电微生物的研究进展

微生物燃料电池（MFC）是利用阳极产电微生物为催化剂降解有机废物直接将化学能转化为电能的装置。在MFC系统中,产电微生物是影响产电性能的核心要素之一。介绍了MFC中产电微生物的最新研究现状,详细讨论了产电微生物的种类、产电机理和产电能力．为产电微生物的富集、驯化、改造和多种菌种优化组合提供思路。     

太阳能电池协同微生物燃料电池产电及对底泥的修复影响

装置以河道黑臭底泥为底物, 改性后的碳毡为电极, 通过外接不同额定电压的太阳能电池板, 构建了一种新型的SC-MFC (solar cell-microbial fuel cell) 体系, 太阳能电池的引入对普通MFC 产电性能及底泥污染物去除效率产生了的影响。通过一个周期的运行, 得到如下结论: 在太阳能电池表面辐照强度53 mW·cm^–2 的条件下, SC-MFC 系统的最大输出电压和输出功率密度与普通的MFC 相比均有明显的提高。对于底泥污染物的去除, SC-MFC 系统随着串联太阳能电池额定电压的增大, 去除效率呈现出先升高后降低的趋势。在外接0.5 V、1 V、2 V 太阳能电池时, 底泥对污染物修复效果较好, 并且底泥中有机质、总磷、氨氮、硝态氮的最大去除率为20.88%、32.39%、48.41%、62.66%, 它们分别在串联1 V、2 V、2 V、0.5 V 太阳能电池板时达到。     

植物吸收在人工湿地去除氮、磷中的贡献

探讨了植物在人工湿地系统处理污水中的作用,并分析了影响植物生长的主要环境因素,结合实例分析了湿地植物吸收氮磷在不同生长期的变化和其在去除氮磷营养物中的贡献,认为通过秋冬季的植物收割去除的氮磷量比较低,植物可以作为冬季保温材料而不收割,提出通过组合技术来改善破人工湿地氮磷去除能力的思路.     

生物电化学耦合厌氧氨氧化强化脱氮及其微生物群落特征

为探究生物电化学强化厌氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation,anammox)脱氮作用过程,采用双室微生物电解池(microbial electrolysis cell,MEC)富集电活性微生物,构建耦合厌氧氨氧化阴极的生物电化学系统。具体地,在外加0.2 V电压条件下改变不同总氮进水浓度于30°C进行暗培养批次实验研究,结合循环伏安法、电化学阻抗谱、高通量测序方法等多种表征手段研究了强化脱氮机理。结果表明,在初始总氮浓度分别为200、300和400 mg/L时对应获得了96.9%±0.3%、97.3%±0.4%和99.0%±0.3%的总氮去除率,且阴极电极生物膜表现出良好的电化学活性。高通量测序结果表明外加电压富集了除厌氧氨氧化菌以外的其他脱氮功能菌群:反硝化菌(Denitratisoma)、Limnobacter和氨氧化菌SM1A02和Anaerolineaceae、亚硝化菌(Nitrosomonas europaea)和硝化螺菌属(Nitrospira)等,这些具有电化学活性的微生物构成了体系的氨氧化胞外产电菌(ammonium oxidizing exoelectrogens,AOE)和反硝化电养菌(denitrifying electrotrophs,DNE),它们连同厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia构成了系统的脱氮微生物群落结构。AOE和DNE的种间直接电子传递作用协同厌氧氨氧化是强化系统总氮去除的关键原因。     

季节性温度变化对CANON型潮汐流人工湿地脱氮的影响

探究了温度的季节性变化对基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型潮汐流人工湿地(TFCW)脱氮性能及其微生物特性的影响。CANON型TFCW中的脱氮微生物群落在温度的季节性变化下会发生不同程度的改变,其脱氮途径及性能随之会出现周期性的波动。填料层温度在20.0 ℃以上时对TFCW脱氮性能及其中的优势脱氮菌群无显著影响,CANON作用是系统脱氮的主要途径。当填料层温度低于20.0 ℃时,厌氧氨氧化菌丰度与活性显著降低,在9.3~20.0 ℃时,亚硝酸盐氧化菌(NOB)的增殖及其活性的提高使TFCW中脱氮的主要途径由CANON作用演替为硝化/反硝化作用,系统对总氮(TN)的去除率仅为(34.8±13.0)%;在2.2~9.0 ℃时,TFCW中的厌氧氨氧化菌在受到抑制的同时仍保持着对NOB和反硝化菌群的相对竞争优势,系统脱氮重新依赖于CANON作用,其对TN的去除率为(54.8±4.8)%。该研究可为CANON型TFCW工艺的优化及工程化应用提供参考。     

生境对挺水植物生长的影响及其反馈作用机制综述

湿地水生植物生态恢复是国内外广泛关注的热点.本文将影响挺水植物生长的生境条件分为三类:主要限制因子、重要约束因子以及一般影响因子.其中,水深对挺水植物不同生长阶段起着最主要的限制作用,不同生长阶段其需水量也不同,为主要限制因子;光照、温度、pH、营养盐、有机污染物、底质等对挺水植物生长影响也较明显,各生境因子存在一定的...     

不同水生动植物组合对富营养化水体的净化效应

随着城市经济的快速发展,湖泊、水库等水生生态系统的富营养化已成为世界普遍存在的环境问题之一。水体富营养化源于流入水体中的过量营养物质(如N、P等)。在温度和光照作用下,富营养化水体中的藻类大量繁殖,致使水质下降,水体功能退化,甚至失去资源和景观价     

水生观赏植物的调查和研究

水生绿化观赏植物是美化园林水景的重要植物材料,作者通过几年的调查研究和引种栽培,提出了28种(其中荷花含18个品种,睡莲含20个品种)水生绿化观赏植物,同时介绍了20种(其中荷花含6个品种)观赏价值较高的水生绿化观赏植物。     

几种高等水生植物的克藻效应

研究了水花生、水浮莲、满江红、紫萍、浮萍和西洋菜对雷氏衣藻的相生相克关系,并和水葫芦的作用进行了比较。试验指出前五种水生植物对雷氏衣藻表现了克制作用,但它们的克藻效能不如水葫芦强。西洋菜没有克制作用,甚至稍有促进效应。从水花生、水浮莲、水葫芦的种植水中得到的分泌物粗提物,都显示了对雷氏衣藻的抑制效应,进一步证实了有相生相克关系的存在。试验结果说明高等水生植物对藻类的克制作用似有一定的普遍性,在水生生态系统的形成和演替过程中可能起着重要的作用。     

水生植物系统学中若干问题的探讨

水生植物对其特殊生境的适应,使得某些普遍存在于植物系统学中的问题在水生植物系统学领域里表现得更为突出。近年来,作者采用细胞学、形态解剖学、生态学、植物地理学以及电镜扫描,凝胶电泳等方法和技术对水生植物从细胞到群落的各个层次进行了综合性系统研究;分析了水生植物的1.环境饰变、遗传多态及由此产生的分类问题;2.水生植物的地理分布及生境特点;3.与分类有关的繁殖生物学问题;4.种间关系等若干问题的探讨。       

三种观赏植物的染色体研究

三种观赏植物的染色体研究黄少甫,赵治芬（中国林科院亚热带林业研究所,浙江富阳３１１４００）关键词翠菊,百日菊,溪荪,染色体,核型ＳＴＵＤＩＥＳＯＮＣＨＲＯＭＯＳＯＭＥＳＯＦＴＨＲＥＥＧＡＲＤＥＮＰＬＡＮＴＳ￥ＨｕａｎｇＳｈａｏｆｕａｎｄＺｈａｏＺｈｉ...     

东北水生植物地理学的研究

本文根据10年的野外调查和定位研究结果,对东北地区水生植物地理学进行了初步研究。文中的东北地区是指东北自然地理区,将内蒙东北部归入东北地区更能体现出该区域的自然地理特点,而利于讨论东北水生植物的分布规律。文中将东北水生植物的水平分布规律分为经向与纬向地带性,并以长白山等为例阐述了水生植物的垂直分布规律。文中首次对水生植物的跨带分布进行了探讨,并试提出隔带分布概念。同时,根据地史演变和孓遗现象等对东北水生植物的分布区类型和隔带分布现象进行了探讨。     

大型丝状绿藻对N、P去除效果研究

当前,N、P过剩引发水体富营养化现象仍十分严重,探索有效实用、易于推广的N、P去除技术和寻求对N、P具有较强吸收和降解能力的生物物种,始终为环保学者们所关注,利用藻类去除N、P的研究始于20世纪50年代,迄今已得到广泛应用并取得显著成效。为解决早期藻类生物技术中过量单细胞藻类不易收获之不足,自20世纪90年代中期,人们开始尝试利用大型丝状绿藻治理N、P污染。陈汉辉利用水网藻净化水源水质、王朝晖等人利用水网藻去除富营养化水体中N、P营养的研究结果均表明,大型丝状绿藻能在污水中正常生长代谢,并对水体中的N、P养分具有较高的转化率和去除率。       

汉江水生植物多样性研究

对汉江沿途 1 3个地区的所在江段进行了水生植物种类组成、分布、生物多样性调查。结果表明 ,在汉江共有水生植物 2 6科 3 6属 5 4种 ;物种α多样性在丹江口最高 ,H、D和R指数由上游汉中江段至下游汉口段表现出上升—下降—上升的三折线及四折线变化趋势 ;β多样性在水深梯度及距离梯度上表现为 β下 >β上 >β中 ,说明下游江段的生境异质性程度高 ;γ多样性是γ上 >γ中 >γ下 ,对各个江段而言以中游老河口江段γ多样性最大为 2 9种 ,丹江口和襄樊江段次之 ,汉口段最小。中游地区水生环境和生态因子更适合于水生植物的生长 ,而下游人类活动导致水环境趋于恶化限制了水生植物的生长和分布     

上海乡土水生植物资源及其在水生态恢复与水景观建设中的应用潜力

水生植物作为水生生态系统的主体, 对发挥水生生态系统的自维持、自循环功能有重要作用。研究通过相关资料的查阅, 建立上海地区乡土水生植物名录, 并对其科属组成、区系特征、生活型、生长型等进行统计分析。结果表明上海地区乡土水生植物共计35 科83 属160 种(含变种), 单属科、单种属的比例较高, 均达65%以上; 植物区系组成丰富、成分复杂, 以热带成分占优势, 达64.6%; 生活型以挺水植物为主, 沉水植物次之, 浮水植物最少; 生长型类型丰富, 以草本型、禾草型居多, 20 种生长型可进一步归为表征相似生态学特征和功能地位的6 个生长型组。在水生态恢复与水景观建设中, 仅有68.8%的景观水体有水生植物应用,且应用种类在2 种以下的占79.2%。乡土水生植物应用不足, 一半以上为观赏性强的外来物种, 应用频率较高的为挺水植物, 对具有良好净化效果的沉水植物重视不够。因此, 在水生态恢复与水景观建设中, 建议加强乡土水生植物资源的繁育栽培, 在充分利用乡土水生植物资源配置群落的基础上, 根据水质的富营养及基底状况, 通过不同生长型组水生植物的应用, 构建沉水-浮水-挺水植物群落复合体, 并通过近自然型护岸的营造, 形成水生-湿生复合生态系统。运用植被工程学的原理和方法, 采用生态浮岛、生态沉岛等技术营造水生植被, 将强人工化的水景观建成具生命的水生生态系统。