微生物燃料电池阴极脱氮

微生物燃料电池(MFC)阴极电子受体的多样性可实现其阴极脱氮,从而将产生的电能合理利用,因此阴极脱氮成为了MFC的一个研究方向,同时也为实际废水中氮素的去除提供了新的可能。然而在反应过程中有众多因素会导致NOx-N与其他电子受体竞争阳极电子的现象,影响阴极反硝化过程对于电子的利用率,从而造成脱氮效率低等现实问题。目前已有许多研究通过优化MFC自身结构弥补产电的缺陷,及将与其他工艺系统耦合实现同步硝化反硝化等方法,取长补短以增加脱氮效率,降低对碳源的需求,以此解决微生物燃料电池阴极脱氮出现的问题。本文从MFC不同的脱氮历程、MFC工艺条件(pH、C/N、DO)、极室分隔材料等影响MFC阴极脱氮的因素及影响其阴极反硝化微生物群落构成等方面,进行了综述并预测未来研究方向。     

输入碳氮比对凡纳滨对虾生长和养殖水体水质的影响

调节碳氮比改善水质和促进对虾生长已有一些报道, 但不同实验室得出的结论经常相互矛盾. 本研究通过建立规范一致的对虾养殖实验体系, 设置对照组(CN6组, 碳氮比为6)和处理组(CN10组和CN20组, 碳氮比分别为10和20), 每组设置8个重复, 研究输入碳氮比对凡纳滨对虾生长和养殖水体水质的影响. 结果表明, 适当提高输入碳氮比可促进对虾生长和存活. 与对照组相比, CN10组的末均重、虾长、特定生长率、存活率和产量分别提高了18.04%、7.45%、13.11%、46.73%和73.03%, 而饲料转化率降低了43.41%. 此外, CN10组的水体理化指标如pH、溶解氧、氨氮、亚硝氮、磷酸盐、总磷的浓度也极显著低于CN6组. 相关性分析表明影响对虾生长的主要环境因子是亚硝氮、磷酸盐、总磷和pH. 然而, 实验第25d, CN20组对虾大量死亡, 产量和存活率都很低, CN20和CN10组的对虾体重和体长均高于CN6组, 说明过高的输入碳氮比可以促进对虾生长但不利于对虾存活. 本研究说明重复数对于实验结论的可靠性有较大影响.     

不同碳源下粪产碱杆菌的生长代谢及碳氮比对其反硝化能力的影响

近年来,地下水中硝酸盐的污染日益严重,饮用水中高浓度的硝酸盐或亚硝酸盐会对人类健康产生极大的威胁,而作为目前研究较多的异养微生物之一,粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)不仅能降解苯酚、苯胺等多种有机质[1,2],还具有反硝化能力。碳源种类及碳氮比是影响微生物生长和反硝化的两个重要因素。本文以粪产碱杆菌为实验菌种,选择柠檬酸三钠等5种不同碳源,观察其生长情况,进而在不同碳氮比条件下,以亚硝酸根为底物,研究了粪产碱杆菌的反硝化能力。结果表明,粪产碱杆菌可在乳酸钠、乙酸钠和柠檬酸三钠中快速生长,但在葡萄糖和低浓度甲醇中生长缓慢,即不能利用这两种物质作为其生长的碳源;粪产碱杆菌可以利用亚硝酸根作为其反硝化反应的底物,将其还原为低价态的氮氧化物或者氮气;不同碳氮比条件下,粪产碱杆菌反硝化的反应速率不同。     

发现土壤碳氮耦合新机制

<正>近日,中科院武汉植物园研究人员在土壤碳氮耦合机制的研究中发现,土壤氮矿化、硝化与土壤有机碳和土壤碳氮比存在负相关关系。相关研究发表于《土壤生物学与生物化学》。森林固碳作用对于降低大气中温室气体浓度具有十分重要的作用。但目前国内外对土壤碳积累过程机制的认识,特别是对土壤碳氮循环耦合机制的认识较少。     

A/O固定生物膜系统处理焦化废水的研究

中国是一个用煤大国, 而焦化废水是一种有害、难处理的工业废水. 因此, 焦化废水的处理问题在中国就显得尤为重要. A/O固定生物膜系统结合了A/O处理工艺与固定化微生物技术, 是一种较为先进的废水处理系统. 文中通过大量的试验, 研究了A/O固定生物膜系统这一技术处理焦化废水的可行性. 在试验系统中, 缺氧反应器和好氧反应器中均安装了半软性填料. A/O固定生物膜系统的处理效率受许多参数的影响, 例如: HRT, C/N比, OLR, 以及回流比R. 文中研究了这些参数对系统废水处理效率的影响程度. 试验结果表明, 充足的碳源对于生物降解系统而言, 是非常重要的. 将碳氮比C/N从2.5提高到5, 焦化废水的COD去除率相应地将从 64.15%上升到83.28%. 为更好地提高出水的水质, 在混凝技术对废水进行废水处理领域, 也作了一定的尝试. 试验结果还表明, 用A/O固定生物膜系统处理焦化废水, NH4-N的去除率是非常令人满意的, 最高去除率可高达99%. 由此可见, 采用A/O固定生物膜系统处理焦化废水是可行的.