DO在厌氧序批式生物膜反应器中对厌氧氨氧化反应启动的影响_图文

1、 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据刘媚媚等 一株石油降解菌的活性炭纤维固定化研究 除率较低.而固定化菌由于菌密度增加,且活性炭 纤维具有较强的物理吸附能力,能将石油吸附在活 性炭纤维上,形成相对充足的碳源环境,因此当石油 用量为1 g/i.时,固定化菌的石油去除率比游离菌 化载体上的菌体高度集中,相比游离菌具有更高的 生物活性.在不同的盐度,pH,石油用量下,固定化 菌的石油去除率均高于游离菌.当石油培养基盐度 为0-3.5%,pH为7,石油用量为5 g/L时,当石油 培养基盐度为0,pH为410,石油用量为5 g/L 时,当石油培养基盐度为0,pH为7,石油用量为1 13 高

2、47.2%.但石油用量过高时,在石油培养基表层 和活性炭纤维表层形成一层油膜,影响空气中的氧 气向石油培养基内部扩散,导致溶解氧不足,从而抑 制固定化菌和游离菌的生长,使石油去除率下降. 另外,石油用量提高时,体系中氮磷营养盐的浓度相 对不足,难以达到固定化菌和游离菌充分降解石油 的需求,使得石油去除率最终达到一定的水平而不 再提高. 2.6 g/L时,最佳活性炭用量下的固定化菌对石油的 平均去除率分别比游离菌高30.2%,25.4%, 23.2%. (3活性炭纤维的物理吸附和石油降解菌降解 的协同效应,提高了活性炭纤维的吸附容量;固定化 菌的重复利用性能较好,同一批同定化菌在连续4次 的重复

3、利用中,石油去除率均维持在69.1%以上. 参考文献: r1李轶一,胡洪营.固定在活性炭聚砜巾空纤维膜中的Pseudo 固定化茵的重复利用 将同一批固定化菌连续4次对石油进行降解, 考察固定化菌的重复利用性能,结果见图7. 100 monasputida菌对四氯苯酚的共代谢降解J.环境科学,2007. 逐 錾60 悄 景 恒 40 20 O f_._._._. 1 2 j 4 28(9:145-149. 2 曲险峰,郑经堂.于维钊.活性炭纤维催化臭氧化降解苯酚及其 对炭表面性能的影响I-J.环境污染与防治,2007,29(9:664- 667. 3 国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.

4、水和废水 监测分析方法M.4版.北京:中国环境科学出版社,1989: 556568. 重复次数/次 图7 Fig.7 E4CERNIGI,IA C E.Bioremediation of polycyclic aromatic hydro 固定化菌的重复利用性能 at Performance of immobilized strain in oil degradation successive 4 uses carbonsl,J.Bioremediation Journal,1992(3:351368. 5李习武,刘志培.石油烃类的微生物降解1'J-I.微生物学报, 2002,42(6

5、:764767. 由图7可见,在连续4次的重复利用中,固定化 菌始终保持着较高的石油去除率(均在69.1%以 上.活性炭纤维作为固定化载体将石油降解菌固 定化后,随着菌体的增殖与驯化,固定化载体上的菌 密度逐渐增加,菌体也能始终保持较高的生物活性; 同时,活性炭纤维的物理吸附和石油降解菌降解的 协同效应提高了活性炭的吸附容量".因此,将活 性炭纤维作为同定化载体将石油降解菌固定化后, 固定化菌的重复利用性能较好,可以实现多次重复 利用. 3结 论 6钱奕忠,张鹏,谭天伟.假单胞菌降解含苯酚废水实验J.过程 工程学报,2001,1(4:439441. 7周娟娟,胡巾华,吴海芳.活性炭纤

6、维及其在水处理中的应用 ID.环境污染与防治,2003,25(2:80-83. 编辑:卜岩枫(修改稿收到日期:200907·28 ·+·+-+一+一+·一P+-p-p-·一· (上接第47页 3杨洋.左剑恶,沈平,等.温度,pH值和有机物对厌氧氨氧化污 泥活性的影响J.环境科学,2006,27(4:69卜695. 4STROUS M,HEIJNEN J J,KUENEN J cing G,et a1.The sequen slowly batch reactor as a powerful tool for the study of

7、growing anaerobic ammoniumoxidizing microorganismsJ. Appl.Microbi01.Biotechn01.,1998,50(5. 1-53张少辉,郑平.厌氧氨氧化反应器启动方法研究J.中国环境 科学,2004,24(4:496500. E63 国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水 监测分析方法M.4版.北京:中国环境科学出版社.2002: 258-282. (I将一定量的活性炭纤维作为同定化载体将 石油降解菌固定化后,可明显提高该菌的石油去除 率,最佳活性碳纤维用量为6.25 g/L,在该条件下 石油去除率最高可达79.1%.

8、 (2将活性炭纤维作为石油降解菌的固定化载 体,既有很好的生物相容性,又能降低体系中的不利 环境(盐度,pH等对石油降解菌的抑制;而且固定 7PHILIPS S,LAANBRoEK causes H J,VERSTRAETE W.Origin aquatic and effects of increased nitrite concentrations in environmentsl,J.Rev.Environ.Sci.Biotechn01.2002.i(2: 115141. 编辑:卜岩枫(修改稿收到日期:20090820 · 51 · 万方数据 DO在厌氧序批式生物膜反

9、应器中对厌氧氨氧化反应启动的影 响 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期: 引用次数: 李祥, 黄勇, 袁怡 李祥,黄勇(苏州科技学院环境科学与工程学院,江苏,苏州,215011, 袁怡(苏州科技学院环 境科学与工程学院,江苏,苏州,215011;同济大学环境科学与工程学院,上海,200092 环境污染与防治 ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 2009,31(10 0次 参考文献(7条 1.张蕾,郑平.厌氧氨氧化膨胀床反应器的运行性能J.生物工程学报,2008,24(7:1240-1247. 2.朱明石,周少奇,曾武.UASB反应器厌氧氨氧化

10、菌的脱氮特性研究J.环境工程学报,2008,2(1:11-15. 3.杨洋,左剑恶,沈平,等.温度,pH值和有机物对厌氧氨氧化污泥活性的影响J.环境科学,2006,27(4:691-695. 4.STROUS M,HEIJNEN J J,KUENEN J G,et al.The sequencing batch reactor as a powerful tool for the study of slowly growing anaerobic ammonium-oxidizing microorganismsJ.Appl.Microbiol.Biotechnol.,1998,50(5. 5

11、.张少辉,郑平.厌氧氨氧化反应器启动方法研究J.中国环境科学,2004,24(4:496-500. 6.国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法M.4版.北京:中国环境科学出版社 ,2002:258-282. 7.PHILIPS S,LAANBROEK H J,VERSTRAETE W.Origin causes and effects of increased nitrite concentrations in aquatic environmentsJ.Rev.Environ.Sci.Biotechnol.,2002,1(2:115-141. 相似文献(10条 1.

12、期刊论文 2005年,美国国际贸易委员会(ITC立案对中国17家木地板企业启动"337条款"调查(锁扣专利侵权,业 界人士对这一问题的看法;人造板企业的应对措施及防范机制 -中国人造板2006,13(3 2.期刊论文 刘祖爱.谢宇红 要启动民间投资政府该做什么 -湖南经济管理干部学院学报2003,14(2 影响民间储蓄自觉转化为投资的因素是居民储蓄所有者结构,民间储蓄的潜在用途结构,居民对未来的经济预期和消费预期,以及金融机构对普通市 民投资消费的支持力度.政府应采取切实的措施,架起由货币市场通向资本市场的桥梁,积极引导居民理性投资. 3.学位论文 李洪静 采用ICEAS工

13、艺进行污水处理厂的设计与启动试验 2002 该文针对采用ICEAS工艺的污水处理厂的控制方式和污泥稳定处理的实际情况,对适合中,小型的污水处理厂,且具有脱氮除磷作用的二级污水处理 工艺进行了深入的探讨,并提出了新的控制方式,进行了污泥稳定处理的试验研究.研究结果表明:1,采用ICEAS工艺进行瓦房店市污水处理厂设计可行,工 艺流程正确;2,DO是简单,价廉,可靠的在线检测仪,并可以和计算机及各种控制形式配合,易完成检测,判断,决策,动作等一系列的自动控制过程,采 用DO作为ICEAS工艺处理有机污水的过程和反应终点的控制参数是可行的;3,富磷剩余污泥的稳定处理是一个好氧过程,在污泥好氧稳定池进

14、泥后期,需连 续曝气;在排泥过程中,应间歇曝气,而且曝气间隔时间不能超过两个小时,防止污泥吸附的磷释放到上清液中,然后随上清液返回污水处理系统.这项研究 在国内是个新课题,不但具有巨大的社会效益,同时可带来可观的经济效益,使未来设计采用ICEAS工艺的污水处理厂不至于走过多的弯路,并推动中国污水 处理事业的发展. 4.会议论文 于代军.郑教良 DO<,2>型电机自动测试系统的研制 1999 依据单相电容运转电动机(DO,2出厂测试要求,自行研制出适于流水线批量生产的自动测试系统;在讲述其基本工作原理的基础上,对 方系统采用的独特实验方法的理论依据R测试结果的精度也分别进行了阐述.系

15、统经流水线工作实践验证,性能稳定可靠,测试结果快速准确. 5.学位论文 文前军 梗阻性DO逼尿肌细胞兴奋性变化及其离子通道机制研究 2007 背景及目的:逼尿肌过度活动(DO是一种常见的膀胱功能障碍,可以引起尿急,尿频甚至急迫性尿失禁等临床表现,严重影响了患者的正常生活和 身心健康,同时也日益成为社会公共医疗系统的沉重负担.正常膀胱在储尿期处于一种"安静"的状态,并且由于良好的顺应性,在一定容量范围内都 保持很低的腔内压,这有利于尿液从上尿路的输送以及避免尿液的膀胱一输尿管反流.这个过程是下尿路器官在一系列复杂的神经,体液,心理意识以 及自身等因素的调控下完成的协调过程.一

16、旦由于某种原因,此种和谐遭到破坏,膀胱出现了不受意识控制的收缩,就会出现上述的临床表现,这些症 候群被统称为膀胱过度活动症(overactive bladder,OAB,而这种自发性膀胱收缩则被称为逼尿肌过度活动(DO并可以被临床尿动力学检查所记录和诊 断.DO在西方国家发病率很高,被列为10种最常见的慢性疾病之一;国内虽然没有大规模的临床流行病学报告确切的发病率,然而就泌尿临床诊治情况 来看,属于非常常见的疾病.DO目前尚无理想的治疗方法,最常用抗胆碱能药物进行治疗,但由于副作用过大,疗效有限,患者的治疗依从性非常差. 因此,迫切需要寻找新的有效的替代疗法. 关于DO的发病机制已经进行了大量

17、的基础研究.综合来看,原因复杂,可能系多因素参与致病,不同病因导致的DO可能有不同的发病机理,但确切 的发病机制还远未明了.目前,主要学说可归纳成神经源性和肌源性两种.按照ICS的分类,DO可分成特发性(idiopathic detrusor overactivity和神 经源性(neurogenic detrusoroveractivity两种.具有相关联的神经系统病变者称为神经源性,其余归为特发性,而后者最常继发于BOO性疾病,其中 以BPH最为多见.尽管DO可能是多因素疾病,但目前已有大量证据表明,继发于梗阻后的膀胱逼尿肌本身结构和功能的改变在BOO所致DO的发生中占有极 为重要的地位,

18、即"肌源性"机理.针对不同病因所致DO可能具有不同发病机理这一特点,并且考虑到BOO所致DO为临床最为常见的类型,本课题拟针对 BOO性DO的发生机理展开研究.在"肌源性"学说所提出的重要机理方面,认为"逼尿肌兴奋性升高与DO有着密切的关系".但我们广泛查阅了相关文献 后发现,这一重要的机理尚缺乏直接的证据支持.为此,以此做为课题的切入点.首先,第一部分应用目前研究细胞兴奋性最好的技术-穿孔膜片钳全细 胞记录,在具有"真电流钳"功能的新型膜片钳放大器EPC-10上,选取评价兴奋性的可靠指标,对BOO性DO大鼠逼尿的

19、兴奋性与正常逼尿肌进行检测与比 较.然后,进一步研究这种高兴奋状态的具体分子机理(离子通道机制,选取在调控正常逼尿肌兴奋性中具有最重要作用的电压依赖性钙通道(VDCC和 大电导钙激活钾通道(BKca作为主要研究对象,对逼尿肌兴奋的启动和抑制这两个层面进行考察.沿着这条主线,在第二部分中主要针对VDCC中的L型和 T型的变化进行探索.综合应用膜片钳技术,激光共聚焦逼尿肌钙荧光探针浓度测量并结合相应的药理学工具,对BOO性DO逼尿肌VDCC中的L和T性钙通道 的电学特性及其在细胞静息钙浓度调控进行检测并与正常逼尿肌进行比较,明确钙通道活动的改变及其与高兴奋性的关系;在第三部分,应用膜片钳技 术,从

20、单通道,全细胞电流密度以及瞬时外向钾电流(STOCs三个方面对BKca通道的活性改变进行观察和比较,同时应用免疫印迹技术对BKca通道, 亚单位的蛋白表达改变进行比较,明确BKca蛋白表达和功能活动的改变以及与高兴奋状态的关系. 材料和方法: 1.采用近端尿道不全结扎法制作PBOO性雌性大鼠DO动物模型; 2.模型制作后6-8周应用尿流动力仪充盈性膀胱测压筛选DO模型和对照.出现膀胱非排尿性收缩的尿道结扎大鼠作为DO组,无非排尿性收缩表现的正 常同龄大鼠作为对照组; 3.采用消化酶法急性分离适合膜片钳技术的单个逼尿肌细胞; 4.用以两性霉素B为穿孔剂的穿孔膜片钳电流钳下记录逼尿肌细胞的静息电位

21、,输入膜阻抗,阈刺激,动作电位阈电位等指标; 5.用穿孔膜片钳全细胞电压钳下记录逼尿肌L和T型钙通道的峰值电流密度以及激活曲线,稳态失活曲线,及药理学特性; 6.观察L和T型钙通道阻断剂对Fluo-4AM钙荧光探针标记的逼尿肌细胞静息钙浓度的影响; 7.在穿孔膜片钳全细胞电压钳模式下记录BKca全细胞电流和STOCs电流,分析全细胞电流密度,STOCs平均电流幅度及平均发放频率. 8.应用inside-out膜片记录逼尿肌BKca单通道电流,并对单通道特性进行电学和药理学鉴定,分析开放概率,平均开放时间,平均关闭时间,电导 等参数; 9.应用western blot技术对BKca,亚单位蛋白表

22、达情况进行比较. 结果: (一成功建立了大鼠BOO性DO动物模型,模型成功率高达82.3%. (二成功建立了一种逼尿肌细胞急性酶分离方法,具有重复性好,操作简单的优点,并且适于膜片钳研究. (三成功地将穿孔膜片钳技术技术应用在大鼠逼尿肌膜电位记录上,最大程度地反应了逼尿肌的电生理特性. (四对DO和正常逼尿肌细胞兴奋性进行了各预设指标的检查,结果分析表明,BOO性DO逼尿肌细胞兴奋性较正常显著增加,这可能是DO发生的重要原 因. (五首次成功地进行了逼尿肌细胞的穿孔膜片钳电压依赖性钙通道电流的记录 (六DO逼尿肌L型钙通道发生变化,表现为: 1.通道的密度显著增加,激活后可引起更多的钙内流,这

23、可能是DO后逼尿肌收缩力增强的原因之一. 2.通道失活曲线右移,处于失活状态的L型钙通道比例减少,提示:L型钙通道阻断剂需要使用更大的浓度才能将其完全抑制. (七DO逼尿肌T型钙通道发生变化,表现为: 1.通道的密度显著增加. 2.通道失活曲线右移,激活曲线左移使得静息状态下T通道的"windowcurrent"(窗电流增大,这是DO逼尿肌静息钙浓度增加的重要原因之一; 3.通道激活曲线左移,这可能是DO兴奋性增加的重要原因. 4.T型钙通道对于正常和DO逼尿肌中的静息钙浓度均有显著的调控作用,这是通过其窗电流实现的.使用T型钙通道阻断剂后,钙荧光的前后变化率 DO逼尿肌大

24、于正常逼尿肌,证明T型钙通道形成窗电流在DO逼尿肌是上调的. (八DO逼尿肌BKca全细胞电流密度显著下降. (九DO逼尿肌BKca单通道活动显著下降,具体为开放概率,平均开放时间下降而平均关闭时间以及单通道电导未发生改变.同时,单通道对钙敏感 性下降. (十DO逼尿肌瞬时外向钾电流(STOCs的幅度以及频率显著下降. (十一DO逼尿肌BKca通道,亚单位蛋白表达显著下降. 结论: 一,梗阻性DO逼尿肌细胞兴奋性显著高于正常逼尿肌,这可能是BOO后发生DO的重要原因. 二,DO逼尿肌细胞L和T性钙通道密度增加,动力学发生诸多改变.这些改变易化了DO逼尿肌产生动作电位的能力,是其兴奋性升高的重要

25、离子基础 . 三,DO逼尿肌中BKCa通道的蛋白表达和通道活动均出现显著的削弱,这使得其抑制细胞兴奋的能力严重减弱,这些变化也是DO逼尿肌兴奋性升高重 要的离子基础. 6.外文期刊 Vassord.C.Lapoumeroulie.C.Koumaravelou.K.Srivastava.A.Krishnamoorthy.R Endothelial cells do not express GSTA1: potential relevance to busulfan-mediated endothelial damage during haematopoietic stem cell transp

26、lantation. Busulfan-mediated endothelial damage is believed to be a common mechanism in a variety of vascular disorders that occur during haematopoietic stem cell transplantation. The alkylating capacity of busulfan is compromised in vivo by enzymatic conjugation with glutathione, principally cataly

27、sed by glutathione S-transferase alpha (GST alpha. We investigated whether the susceptibility of endothelial cells to busulfan-mediated damage is related to their intrinsic deficiency in GST alpha expression. We tested for the expression of GST alpha mRNA by real-time quantitative PCR and the GST pr

28、otein by enzyme-linked immunosorbent assay in various independently derived endothelial cell types (human bone marrow-derived endothelial cell line and endothelial cells from human vein umbilical cord and in a control hepatic cell line, HepG2. We demonstrate that endothelial cells, contrary to hepat

29、ic cells do not express GST alpha either at mRNA or protein levels and hence are potentially susceptible to busulfan-mediatedcytotoxic damage. 7.学位论文 尹疆 SBAF中自养生物膜亚硝化及全程自养脱氮的启动研究 2006 水环境中氮元素的大量积累导致了水环境质量的严重恶化,垃圾渗滤液,消化污泥脱水液等低(超低C/N高氨废水占氨氮排放总量的50%以上;对于 传统的生物硝化-反硝化处理工艺来说,当C/N<4,反硝化容器体积要提高1.51.7倍,而当

30、C/N<2.5时,如果没有外加有机碳源,反硝化就无法有效地 进行,传统的生物硝化-反硝化工艺已不能满足这些高氨低碳废水的处理要求. 本课题立足于国内外处理高氨低碳废水相关工艺的最新研究成果,以现阶段应用较多的普通的SBAF生物滤池为反应器,联合现阶段生物脱氮热点 短程硝化和全程自养脱氮,进行了自养生物膜的培养及驯化研究,在普通的SBAF反应器中实现了匹配厌氧氨氧化的亚硝化的启动和全程自养脱氮的 启动,并就影响短程硝化和全程自养脱氮的参数进行分析. 实验结果表明在温度为32±1,溶解氧水平为0.51.0mg/L和pH值7.47.7时亚硝化反应能够较好的保证50%的氨氮转化率;但生

31、物膜反应器无法 只通过控制温度和水力停留时间来达到洗出亚硝酸氧盐化菌的目的,且生物膜的厚度对传质也有影响,自养亚硝化生物膜系统的运行过程中必须严格控 制参数.反应器在人为停止20d运行后,无法再次恢复原来的50%的自养亚硝化,同时氮损失的现象也比较严重,这有可能在长时间的缺氧情况下,自养 生物膜系统发生厌氧氨氧化反应,使得出水中无机氮的总量下降. 利用成熟的自养硝化生物膜能在SBAF反应器中成功实现了全程自养脱氮.启动时间为四个月左右,试验表明pH值在7.88.0时系统脱氮效率最高 ,其中氨氮转化率达到96.15%,总氮去除率达到77.85%.证明SBAF系统在去除高浓度低碳源的氨氮废水中有着巨大的潜在应用价值.DO对自养脱氮细 菌的富集有着重要的影响,通过控制DO低于0.5mg/L可以使硝化生物膜在一个月内富集足够的厌氧氨氧化菌.当自氧脱氮生物膜形成后,将DO维持在 1mg/L左右不会对自氧脱氮细菌有抑制作用.同时NaHCO3为自养脱氮生物膜反应器的唯一碳源也是自养菌生长的限制性底物.用生物膜结构和扩散理论可 以很好的解释自养脱氮的反应机理,生物膜中自养脱氮速率的关键在于生