生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用及研究进展

生物强化技术通过为特定的生物过程"设计"微生物,进而作为一种提升反应系统活力和性能的手段被应用于生物质沼气制备过程,以便加快发酵系统启动时间、增加原料利用率、缩短酸败系统的恢复时间、降低高有机负荷的抑制作用等。本文针对以木质纤维素为原料的沼气制备中的生物强化技术,从生物强化菌剂的构建及标准、生物强化作用的影响因素、生物强化作用机制的探究等几个方面来阐述目前国内外生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用与研究进展,以及存在的问题和解决方案。     

污水土地生态处理脱氮技术的中型试验研究

地沟式污水土地生态处理工艺,是自然生态净化与人工工艺相结合的小规模污水处理回用技术。它是采用土壤毛细管浸润扩散原理的浅型土壤处理技术,在人工可控条件下,将污水科学、合理地投配到设计定型的装置内,利用污水的能量,把其所携带的污染物,通过人工基质(土壤、砂、碎石等,填料-水-微生物-植物系统)的物质循环和能量流动,逐级降解;在不同的污染负荷、水力负荷下,完成一系列物理、化学、物理化学和微生物化学、生物化学的反应。通过以贵州典型的黄壤土为主配比的人工土作为处理系统填料的现场中型试验,探讨地沟式污水土地处理系统的脱氮效果及其影响因素。地沟式污水土地生态系统对氨氮和总氮去除效果良好,去除率分别达到84 .7%和70 .7% ,出水氨氮(14 .0 mg/L )和总氮(2 4 .7mg/L ) ,达到建设部颁发的生活杂用水水质标准。对处理系统微生物数量及分布的研究表明:处理系统中氮转化细菌丰富,氨化细菌为10 3～10 6 cfu MPN/g(土壤) (cfu:形成菌落数:MPN:最大可能数量) ,亚硝化菌为10 3～10 6 MPN/g(土壤) ,硝化菌10 4～10 6 MPN/g(土壤) ,反硝化细菌为10 3～10 6 MPN/g(土壤)。由硝化/反硝化实现生物脱氮是土地生态处理系统去除总氮的主要途径;建立土壤、土壤微生物、土壤植被环境以促进硝化作用是提高总     

厌氧细菌L型的诱导

用苯唑青霉素、羧苄青霉素对脆弱类杆菌、多形类杆菌、核梭杆菌、产气荚膜杆菌和艰难杆菌等5种厌氧菌进行L型菌的诱导。通过诱导,可见到脆弱类杆菌、多形类杆菌和产气荚膜杆菌形成油煎蛋状或颗粒状菌落。革兰氏染色镜检,见到菌体肿胀,并有丝状体、圆球体和巨球体。细胞壁染色法可见到部分细菌因胞壁缺损而被结晶紫透入菌体着色。诱导后的少数细菌可转变成可滤过型而能通过0.4μm孔径的滤膜。核梭杆菌诱导后形态改变极显著而较难识别。艰难杆菌形态改变小。建设在临床标本细菌培养时,有时尚需增加L型厌氧菌培养,以提高检出率。     

鸭儿芹羟基肉桂酸转移酶基因的克隆及其对不同温度的响应

以贵州省野生鸭儿芹为研究对象,用RT-PCR克隆获得与木质素合成有关的羟基肉桂酸转移酶基因(CjHCT),并分析CjHCT基因对不同温度的响应,探索人工栽培鸭儿芹的适宜温度。结果表明:(1)CjHCT基因开放阅读框长度为1 290bp,编码429个氨基酸;蛋白质分子质量为47.58kD,等电点为6.67;进化树分析表明,CjHCT与茄科植物的HCT亲缘关系最近。(2)荧光定量PCR分析显示,CjHCT基因在贵州鸭儿芹根、叶柄、叶及花不同组织中的表达具有组织特异性,且在根中CjHCT基因的表达量最高,而在叶中表达量最低,花与叶中该基因表达量相近。(3)对鸭儿芹生长过程中主要面临的4种不同温度(10℃、18℃、30℃和38℃)分别处理0、0.5、1、2、4、8、12、24h,荧光定量PCR检测显示,CjHCT基因的表达量(以0h处理作为对照,表达量为1)在高温(30℃和38℃)处理下于0.5h时最高,其中30℃处理的CjHCT基因表达量高于38℃处理;在低温(10℃和18℃)下鸭儿芹CjHCT基因表达量于12h时最高,其中10℃处理0.5h时CjHCT基因较对照表现为下调;高温(30℃和38℃)下CjHCT基因表达量峰值比低温(10℃和18℃)下表达量峰值高,而且峰值出现的时间也较早。该实验意义在于初步研究发现低温栽培鸭儿芹能抑制CjHCT基因的表达,为人工栽培鸭儿芹温度调控提供了参考。     

氨基酸对白念珠菌形态学影响的研究

目的初步探讨单个氨基酸对白念珠菌形态学的影响。方法用0．67％的酵母氮源基础培养基和2％葡萄糖配制成SD合成培养基,37％恒温摇床培养,研究单个天然氨基酸对白念珠菌形态学的影响,并分别通过不添加碳源和厌氧条件下培养观察对精氨酸诱导的菌丝的影响。结果在含10mmol／L的L－精氨酸的SD液体培养基中,可见大量的菌丝。在含10mmol／L的L一半胱氨酸、L．苏氨酸、L－缬氨酸和L－色氨酸的sD液体培养基中,可见典型的酵母细胞,未见菌丝。在含10mmol／L的其他单个氨基酸的SD液体培养基中可见混合的酵母和菌丝结构。在不含氨基酸或含各种天然氨基酸的SD固体培养基上,白念珠菌的菌落均光滑。但在含10mmol／L的L-精氨酸固体培养基上,光滑的菌落周围可见小的突起,镜下可见菌丝。无氧条件下,无论有无碳源,含精氨酸的SD培养液中白念珠菌只能形成酵母细胞,生长部分受到抑制。结论精氨酸可以诱导白念珠菌菌丝形成,厌氧条件下精氨酸不能诱导白念珠菌菌丝形成。     

高效反硝化菌aHD7的筛分、脱氮特性及厌氧氨氧化性

从活性污泥中筛选出一株高效反硝化菌aHD7,30℃静置培养3d,脱氮率可达91.7％,且反应过程中亚硝酸盐积累量较低,3d后亚硝酸盐氮浓度基本稳定在1.8mg.L-1.显微镜观察显示,菌株为革兰氏阴性杆菌,大小为0.5 μm×(1.5～2.5) μm.通过生理生化特性及16S rDNA同源性分析,初步推断该菌株为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina).考察了碳源、C/N、氮初始浓度、pH等因素对菌株反硝化性能的影响.结果表明:对中低浓度硝酸盐(硝酸盐氮浓度≤276.95 mg.L-1),脱氮率接近100％,硝酸盐氮浓度高达553.59 mg·L-1时,脱氮率可达66.8％,且亚硝酸盐积累量甚微;最适碳源为乙醇;C/N为6～8和偏中性条件有利于反硝化反应.aHD7具有较强的厌氧氨氧化性,平均氨利用率达4.56 mg·L-1·d-1.     

氯苯对EGSB反应器内颗粒污泥性质影响的研究

采用ECSB反应器处理含氯苯有机废水,主要研究了氮苯对颗粒污泥性质的影响。结果表明：氮苯对处理葡萄糖自配水的EGSB反应器内颗粒污泥中的细菌有较强毒害作用,连续投加低浓度氮苯72d后,扫描电镜观察可发现颗粒污泥表面和内部细菌均明显受到损害,停止投加氮苯恢复运行30d和50d后,仍可观察到颗粒污泥内部细菌受损害的现象,且部分颗粒污泥内部存在着明显的空洞;随着运行时间的延长,反应器内颗粒污泥的粒径有较大程度的增大;但长期接触氯苯导致部分颗粒污泥解体,使得小粒径污泥增多,而大粒径污泥相应减少;氮苯对颗粒污泥的损害还表现在使大粒径颗粒的沉速减小,甚至导致部分颗粒污泥内部形成空洞而上浮。     

奶牛卵泡超数同步发育及其卵母细胞的发育潜能

目的建立促奶牛卵泡超数同步发育的方法,并利用体细胞核移植和分子技术评价来自这些卵泡的卵母细胞发育潜能。方法用E2-P4对淘汰的高产奶牛进行联合处理后,分别对其实施不同组合的外源促性腺激素处理[FSH12h组,FSH48h组,FSH48h-LH6h组（简称LH6h组）,FSH48h-LH26h组（简称LH26h组）]以促进其卵泡超数同步发育;然后从卵泡中回收COCs进行体外成熟,排放第一极体的卵供作优质种牛的体细胞核转移（nucleartransfer,NT）受体,以评价卵的发育潜能。结果E2-P4能成功地诱导奶牛卵巢中产生一个新的卵泡起始波,并能保证卵泡在外源促性腺激素作用下实现超数同步发育;上述四组不同组合外源促性腺激素处理的卵母细胞衍生的NT重构胚经体内培养7d后,后3组的囊胚发育率显著高于FSH12h组和对照组（P〈0.01）;将这些克隆囊胚移植同步发情的受体牛子宫后,仅LH26h组的卵所获得的克隆胚能实现全程发育（直至克隆小牛出生）。经RT-PCR分析颗粒细胞中FSHr、LHr和连接蛋白43（Connexin43,Cx43）等mRNA含量变化,以及Western印迹分析其Bcl-2和Bax蛋白表达水平的变化,证实该组卵巢提供的同步发育卵泡为早期闭锁卵泡。结论E2-P4-FSH48h-LH26h组合处理可人为调控牛卵泡的同步发育;处于早期闭锁状态卵泡的卵母细胞具备较高的发育潜能。