以农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的研究现状

综述利用农业废弃物作为反硝化固体碳源的国内外研究现状,结果表明,利用固态碳源作为碳源可以有效地去除硝态氮,反硝化效果明显,中间产物积累量不明显,而且其廉价易得,可长期使用。     

用于地表水反硝化的淀粉碳源选择研究

[目的]解决地表水反硝化脱氮过程中的低C/N比问题,向反应体系中添加以聚乙烯醇为骨架的固态缓释淀粉碳源作为电子供体。[方法]从江南大学校内湖水富集接种微生物,选取来源较为广泛的小麦、玉米、马铃薯、木薯淀粉构建碳源材料,结合静态筛选试验对淀粉的有机物释放以及反硝化系统中NO3--N的降解特性进行综合分析。[结果]在未接种条件下,4种有机质的释放量为γ木薯〉γ小麦〉γ玉米≈γ马铃薯;在接种条件下,马铃薯和小麦淀粉合成材料表现出了良好的有机质释放和硝酸盐降解能力,第7天的脱氮率即可达到96.59%和92.53%,且在重新加入硝酸盐后,脱氮率仍在95%以上。[结论]综合考虑各因素后,选取马铃薯作为最佳地表水反硝化的淀粉碳源。     

基于碳酸氢钠为碳源的氢自养反硝化去除地下水中硝酸盐研究

氢自养反硝化修复地下水中的硝酸盐污染以其清洁、环保又经济而受到广泛重视.利用全自动恒温振荡仪,以NaHCO3为碳源驯化氢自养反硝化细菌,并对影响氢自养反硝化速率的因素进行了研究.结果表明,以NaHCO3作为唯一的无机碳源,不仅可以高效驯化氢自养反硝化细菌,而且可以控制体系的pH值,效果优于单独以CO2或以CO2和NaHCO3共同为碳源的系统;当单独以NaHCO3为碳源时,其浓度为2 g·L-1时可以满足氢自养反硝化细菌的生长,并使体系pH保持在8.5±0.2;当初始NO3--N浓度<135.6mg·L-1时,反硝化速率随着NO3--N浓度的升高而增大,当NO3--N浓度过高时(>135.6 mg·L-1),会抑制氢自养反硝化的进行;当pH在6.0～9.0时,氢自养反硝化可以进行,但其最适pH为7.0～8.0,而当pH<6.0或pH>9.0时,反硝化基本停滞;温度为35℃时反硝化速率最大,为2.83 mg·L-1·h-1,当温度为15℃时,有明显的亚硝酸盐积累.     

不同固体碳源释碳特征及其对反硝化脱氮效果研究

碳源是低碳氮比废水反硝化过程的限制性因素之一,外加固体碳源可以强化微生物反硝化脱氮效果。为筛选出合适的外加碳源,本研究选用廉价的农业废弃物(稻草和锯木屑)和水生植物(绿狐尾藻和梭鱼草)作为固体碳源材料,分析不同固体碳源材料的释碳特征,比较其对反硝化过程的脱氮效果。结果表明,4种材料的释碳过程均符合二级动力学方程,其释碳能力大小为:稻草(25.64 mg/(g·L))梭鱼草(23.64 mg/(g·L))锯木屑(22.37 mg/(g·L))绿狐尾藻(20.45 mg/(g·L)),其中,绿狐尾藻的释放速率最快,其COD释放浓度达饱和浓度一半时所用时间仅为3.56 h。4种材料作为外加固体碳源可显著提高反硝化脱氮效率,其对水体硝态氮的去除率均达80%以上。由于梭鱼草在试验后期出现氨氮的大量积累,会造成水体二次污染。因此,稻草、锯木屑和绿狐尾藻适合作为外加碳源材料利用。     

微生物反硝化及其电化学强化研究进展

微生物反硝化过程是在硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶、一氧化二氮还原酶及其他一些脱氢酶的作用下,将电子供体的电子传递给NO3-的过程.在此综述了反硝化的各种电子供体及各种碳源.根据碳源的不同,反硝化菌可分为异养型反硝化菌和自养型反硝化菌.针对反硝化的过程,可以通过提供电子供体、加入电子载体、提高酶活性、加速辅酶再生、电刺激提高微生物活性等方法来强化反硝化过程.     

利用反硝化技术净化养殖水体的研究进展

随着水产养殖业的大力发展,养殖水体净化技术的研究受到普遍重视,利用反硝化技术净化养殖水体的研究日益增多。本文中阐述了养殖水体中硝酸盐积累所造成的危害,详细介绍了养殖水体反硝化净化机理以及生物载体、碳源选择、脱氧方法和反硝化工艺等的研究进展,并对反硝化技术在养殖水体净化方面的应用前景进行了探讨分析。     

降低脱氮成本的新型碳源与工艺研究概况

为了减轻外加商业碳源给生物反硝化带来的经济负担,降低生物反硝化法的处理成本,需要寻找无毒且更为廉价的碳源以及探寻具有可持续发展前景的强化生物脱氮技术,以取消或减少外部碳源的添加。阐述了目前已投入使用的几种新型碳源以及无外加碳源的序批式生物膜反应器(SBBR)脱氮工艺、两级序批式反应器(SBR)脱氮工艺和其他改进工艺。通过新型廉价碳源的合理利用及组合生物脱氮工艺技术的开发,可以在自有碳源有限的条件下提高生物脱氮效率。     

低温条件下海水暂养装置脱氮系统的构建及其应用效果

[目的]设计一种可有效降低海水暂养循环系统中氮浓度的新型脱氮技术工艺,提高鲜活海产品的暂养存活率,以确保健康安全海产品的流通及满足人们的膳食需求.[方法]针对暂养水体温度低、碳氮比低及溶解氧高等特点,采用农业废弃物玉米芯作为碳源和生物膜载体,通过驯化低温脱氮菌(硝化菌和反硝化菌)并结合人工强化挂膜方式建立同步硝化反硝化脱氮系统.[结果]经低温、高盐驯化富集培养的硝化菌富集液和反硝化菌富集液均以变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,但在纲水平上,硝化菌富集液中以γ-变形菌纲(Gammaproteo-bacteria)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)为主,其相对丰度分别为83.50%和12.90%,而在反硝化菌富集液中γ-变形菌纲为主要纲,其相对丰度为91.30%.通过电镜扫描发现,置于脱氮反应器内的玉米芯表层有微生物膜覆盖,其表层孔隙数量明显减少;玉米芯还作为固相碳源,促使反硝化过程持续进行.玉米芯脱氮反应器装置运行60 d内,出水口水样的总氮、氨氮和硝氮去除率均随时间推移呈先升高后降低的变化趋势,最高去除率分别达(63.46±0.55)%、(62.79±0.52)%和(65.00±0.63)%.[结论]以玉米芯为碳源和生物膜载体、利用人工强化挂膜构建的玉米芯脱氮反应器装置能同步实现硝化反硝化过程,脱氮效果佳且可保证系统长期运行,还具有构建工艺简单、体积小及成本低等特点,适用于大部分海产品低温暂养系统.     

预处理方法对玉米芯静态反硝化特性的影响及微生物群落分析

为探究不同预处理方式玉米芯的反硝化能力,分别用无处理、碱处理、酸处理玉米芯进行试验,对处理后的玉米芯进行静态反硝化试验,考察预处理后玉米芯反硝化性能及微生物情况。结果表明,经NaOH预处理后的玉米芯释碳效果和反硝化效率明显提高,静态反硝化试验稳定时,NO~-_3-N去除率维持在90.12%以上。故NaOH预处理方式能够提高玉米芯释碳性能,有助于微生物的附着及碳源的利用;静态反硝化系统的优势菌群有:Proteobacteria菌门和Bacteroidetes菌门,其中Hydrogenophaga菌属为优势菌属,它们对污染物的去除起重要作用。     

海水养殖废水短程硝化反硝化基础研究

净化和处理海水养殖废水的研究已经系统而深入,实现同步短程硝化反硝化的污水生物脱氮处理已成为可能。本研究通过SND工艺实现了海水养殖废水的短程同步硝化反硝化去氮效果,为集约化养殖废水处理提供了方便快捷的方法。研究结果表明,在本试验装置和条件下,最佳短程硝化反硝化时间是0.5~4h;在温度为14~20℃的条件下,用醋酸钠作碳源,亚硝酸钠作氮源,利用反硝化作用可达到有效脱氮的目的,且最佳C/N比为0.8~1.2。     

羊肚菌M延-5菌株菌丝体生长所需碳氮源的研究

M延-5是从陕北南泥湾野生浅黄色羊肚菌菌盖中分离筛选的菌株。用不同碳、氮源对其分别进行固体、液体培养。结果表明:最佳碳源,固体培养为葡萄糖,液体培养为麦芽糖;最佳氮源,固体培养为尿素,液体培养为蛋白胨。方差分析结果表明:固体培养菌丝体长速,碳源中蔗糖显著快于葡萄糖、蔗糖,麦芽糖和淀粉极显著快于乳糖和甘露醇;氮源中酵母粉显著快于尿素和硝酸钾,前3种极显著快于蛋白胨、硝酸铵和硫酸铵。液体培养菌丝体干重,碳源中麦芽糖、淀粉、葡萄糖极显著高于蔗糖、乳糖和甘露醇;氮源中蛋白胨、尿素、酵母粉极显著高于硝酸钾、硝酸铵和硫酸铵。     

云芝固体培养营养因子的筛选

采用固体培养的方法,研究不同碳源、氮源和无机盐营养因子对云芝菌丝生长的影响,通过观察菌丝密度和计算菌丝生长速度,筛选出最适合云芝菌丝生长的营养因子组合.结果表明:云芝菌丝生长发育的最适碳源、氮源和无机盐分别是:果糖、牛肉粉和MgSO4.     

绿色木霉纤维素酶AS3.3032固态发酵的研究

该研究以麦麸和汽爆蔗渣为主要原料 ,采用绿色木霉AS3 30 32 (Trichodermaviride)固态发酵生产纤维素酶 ,研究了氮源、碳源、表面活性剂、接种方式、培养基含水量、培养温度、培养基起始pH值对绿色木霉产酶活力的影响 .研究结果表明 :①以硫酸铵为氮源 ,其FPA ,CMC ,和 β Gase酶活力均较高 ,每克干曲分别高达 12 2 5FPAU g ,1470 0CMCU g和 119 3β GaseU g ;②碳源以麸蔗比为 3∶2时 ,FPA ,β Gase和CMC酶活力均为最高 ,每克干曲分别高达 138 2FPAU g ,134 6 β GaseU g和 16 0 3 1CMCU g ;③添加 0 1%的Tween 80和 0 5 %～ 0 7%的洗衣粉可分别提高FPA ,β Gase和CMC为 2 3倍、2 8倍、2 3倍和 3 1倍、3 7倍、3 0倍 ;④培养基含水量、培养温度、培养起始pH值分别为 2 5 0 % ,2 8℃和pH3 5 ,产酶活力最高     

培养条件对奶牛金葡菌5型荚膜多糖产量的影响

[目的]研究不同培养条件对牛源金葡菌5型荚膜多糖产量的影响,以便于CP5的生产制备,从而为开展奶牛金葡菌新型多糖疫苗的研究奠定基础。[方法]从患隐性乳腺炎奶牛乳样中分离金葡菌,鉴定荚膜多糖血清型,对5型荚膜多糖菌株,采用BHI,哥伦比亚固体培养基,mod110三种培养基,每种培养基分别采用固体培养,碳源为葡萄糖的液体培养和碳源为乳糖的液体培养三种方式,共组成9种不同培养条件进行培养,研究培养条件对金葡菌荚膜多糖产量的影响。[结果]不同培养结果表明,与常用哥伦比亚培养基比较,BHI培养基能降低荚膜多糖产量,而mod110培养基能提高荚膜多糖产量;同种培养基,固体培养方式比液体培养方式有更高的荚膜多糖产量,同时乳糖作为碳源可提高荚膜多糖产量。     

蛹虫草菌丝液体培养基中适宜碳源和氮源的研究

以蛹虫草斜面固体菌种为试验材料,研究了5种碳源（葡萄糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖和可溶性淀粉）和4种氮源（蛋白胨、牛肉膏、酵母浸膏和柠檬酸氢二铵）对蛹虫草菌丝产量的影响,以确定培养基的最佳碳源和氮源种类;同时分别研究了不同浓度的最佳碳源和氮源对蛹虫草菌丝产量的影响。结果表明：最适宜碳源为可溶性淀粉,适宜浓度为20 g/L;最佳氮源为酵母膏,适宜浓度为5 g/L。     

亮菌固体发酵产漆酶条件的优化研究

研究了亮菌(Armillariella tabescens)固体发酵生产漆酶的工艺条件,发现麸皮和黄豆粉分别为固态发酵产漆酶的适宜碳源氮源,麸皮和黄豆粉的最佳比例为7∶3;培养基的湿度为70%,pH值为6.0;接种量为8%,培养温度为25℃。Cu2+、K+等能够促进漆酶合成,Ag+对漆酶具有抑制作用;含苯环物质对漆酶合成具有诱导作用,愈创木酚和赤霉素对漆酶的诱导作用均达到2倍以上。     

不同培养条件对铁皮石斛原球茎增殖的影响

[目的]为了找到适合原球茎增殖的培养条件,为工厂化育苗提供技术支撑。[方法]以铁皮石斛茎段诱导出的原球茎为实验材料,研究了不同基本培养基、不同碳源、不同浓度的脱落酸(ABA)和培养方式对其增殖的影响。[结果]在5种培养基中,原球茎增殖倍数均呈上升的趋势,其中改良MS的增殖倍数明显高于其他培养基;在低浓度的条件下,随ABA浓度的增加,原球茎的增殖速度加快,当浓度为0.5 mg/L时,增殖最大;蔗糖为碳源时原球茎增殖的效果比葡萄糖、果糖好;固体培养和液体振荡培养时原球茎增殖倍数最高。[结论]在改良MS中加入30 mg/L蔗糖和0.5 mg/L ABA,进行固体培养或液体振荡培养,铁皮石斛原球茎增殖的效果好。     

橡胶炭疽菌菌丝生长和孢子萌发与碳、氮源关系的研究

[目的]探讨不同碳源和氮源对橡胶炭疽菌菌丝生长和孢子萌发的影响。[方法]采用查理固体培养基和孢子悬浮液培养,通过对菌丝生长和孢子萌发的测定试验,研究10种碳源和9种氮源对橡胶炭疽菌菌丝生长和孢子萌发的影响。[结果]菌丝生长试验表明,乳糖、D-果糖、葡萄糖、甘油、D-木糖5种碳源培养基的菌丝体生长量较好,生长量均≥7.87mm/d,L-山梨糖碳源培养基则效果较差;硝酸钠、甘氨酸、L-赖氨酸、L-组氨酸4种氮源培养基的菌丝体生长量较好,其生长量≥8.00mm/d,硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、L-半胱氨酸氮源培养基则效果较差。孢子萌发试验说明,橡胶炭疽菌能较好地利用各种碳源和氮源,孢子萌发率最低的是在甘油碳源溶液中。[结论]对菌丝体生长和孢子萌发最有利的碳源是葡萄糖,对菌丝生长和孢子萌发较好的氮源有硝酸钠和L-组氨酸。     

培养条件对奶牛金葡菌5型荚膜多糖产量的影响（英文）

[Objective] The effect of different culture conditions on type 5 capsular polysaccharide production of Staphylococcus aureus from diary cattle was studied to provide simple way for CP production and preparation and laid foundation for carrying out new polysaccharide vaccine research.[Method] Staphylococcus aureus was isolated from milk sample of sick dairy cattle and capsular polysaccharide serotypes were identified.Type 5 capsular polysaccharide was cultured on BHI,solid columbia and mod110 culture media.Glucose and lactose were taken as carbon sources for every culture media in solid and liquid state.Therefore 9 different culture conditions were taken to study the effect of culture conditions on capsular polysaccharide production.[Result]Different culture conditions indicated that compared with columbia culture media,BHI culture media could decline capsular polysaccharide production and mod110 culture media could increase capsular polysaccharide production.While for same culture media,solid culture media was better for capsular polysaccharide production,meanwhile,taken lactose as carbon source could increase capsular polysaccharide production.