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α-HBDH两种底物浓度活性测定的临床应用探讨

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现代医学 1993年第3期 170-170页

作者：王文成成都铁路中心医院 610081

我们用13mmol/L和3.3mmol/L两种底物浓度用连续监测法测定α-HBDH的活性及与乳酸脱氢酶(LDH)活性的比值,测定温度30℃共测定体检合格的健康成人26例;心肌梗塞7

关键词：底物浓度心肌梗塞冠心病 HBDH

单质硫、锰砂及其协同作用对厌氧氨氧化脱氮效能和功能微生物的影响

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单质硫、锰砂及其协同作用对厌氧氨氧化脱氮效能和功能微生物的影...

作者：王露蓉河北大学

学位级别：硕士

厌氧氨氧化（Anammox）技术作为一种有效的氨氮去除方法受到广泛关注。传统厌氧氨氧化反应的稳定性和脱氮效率受到底物浓度、环境条件等多种因素的影响。现有研究表明,氨氧化过程可与硫自养反硝化过程结合,同时锰循环与氨氧化过程密切... 详细信息

厌氧氨氧化（Anammox）技术作为一种有效的氨氮去除方法受到广泛关注。传统厌氧氨氧化反应的稳定性和脱氮效率受到底物浓度、环境条件等多种因素的影响。现有研究表明,氨氧化过程可与硫自养反硝化过程结合,同时锰循环与氨氧化过程密切相关。但是关于单质硫（S0）、锰砂（MnO2）对厌氧氨氧化系统的影响,及其在厌氧氨氧化系统中的相互作用机制尚缺乏系统和深入的研究。本研究通过建立稳定的厌氧氨氧化颗粒污泥体系,探索底物（NH4+-N和NO2--N）浓度对Anammox系统的脱氮效率的影响;通过向稳定的体系内分别引入一定量的S0和MnO2,分析不同电子受体对Anammox性能以及颗粒污泥特性的影响;利用宏基因组学技术,进一步明晰了系统内微生物群落组成差异及物种对功能基因的贡献度。主要结论如下:（1）Anammox过程的脱氮性能受高浓度NH4+-N（97.72 mg/L）和NO2--N（131.28 mg/L）的抑制。同时,当底物浓度升高后,系统内反硝化作用逐渐明显。典型周期内氮素动态变化结果表明,系统在较高氮负荷（NH4+-N和NO2--N平均进水浓度分别为97.72 mg/L和131.28 mg/L）周期开始时主要发生反硝化作用。此外,SEM揭示氮负荷提高会促进颗粒污泥表面分泌大量胞外聚合物。（2）当系统内单独添加S0时,总氮去除效率为95.99%,明显高于对照组。此外,在系统运行5小时后,仅添加硫的反应器总氮去除效率约为81.34%,而在单一Anammox中,其去除效率仅为50.12%左右。硝酸根浓度在S0SAD-A反应初期达到峰值。宏基因组分析表明,S0会促进Anammox污泥中***的相对丰度,从14.41%（Rc）增加到16.95%（Rs）,且提高了hao、hzs A和hzs C基因的丰度。此外,***不仅对Anammox相关基因贡献显著,而且对硫代谢基因（apr A）也有很高的贡献。同时,首次发现Rhodocyclaceae在S0SAD-Anammox中N、S循环的贡献,以及Rhodocyclaceae与***的关系。（3）当系统内单独引入MnO2时,脱氮性能无明显改变,而微生物群落呈现显著差异,其优势门为Proteobacteria门,相对丰度占比约28.72%。同时,反应器内***相对丰度明显降低。Anammox过程受到MnO2的抑制,反硝化过程受到一定促进作用。（4）系统内同时引入S0+MnO2时,在第Ⅰ（86.27%）和第Ⅱ阶段（80.65%）的总氮去除效率明显低于对照组（Rc）,第Ⅲ阶段的总氮去除效率维持在83.10%左右。但当底物浓度升高至实验最高浓度时,总氮去除效率明显上升至96.73%,且高于Rs的总氮去除效率。较单独添加S0的反应器会略微促进Anammox菌的富集,且***相对丰度与Rc、Rs和Rsm三个体系存在明显差异。本研究揭示了不同底物浓度对厌氧氨氧化运行过程的影响关系,考察了S0、MnO2和S0+MnO2协同作用对不同底物浓度下厌氧氨氧化脱氮性能的影响情况。通过宏基因组学技术分析了系统内主要微生物类群、关键基因,并通过物种对基因的贡献度分析揭示了参与氮、硫元素循环的关键物种。研究结果为提高废水处理系统的效率和稳定性提供理论和实践支持。

关键词：厌氧氨氧化底物浓度单质硫锰砂宏基因组

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几种重要因素对厌氧氨氧化过程的影响综述

中国环境科学 2023年第5期43卷 2220-2227页

作者：韩雪恪王峥嵘彭永臻韩红桂北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124 北京工业大学信息学部北京100124

厌氧氨氧化技术是当今最有发展前景的生物脱氮工艺,在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐作为电子受体将氨氮直接氧化为氮气,具有无需曝气、无需有机碳源、剩余污泥产量少等优点.然而厌氧氨氧化菌对生长环境的要求苛刻,影响因素众多,... 详细信息

厌氧氨氧化技术是当今最有发展前景的生物脱氮工艺,在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐作为电子受体将氨氮直接氧化为氮气,具有无需曝气、无需有机碳源、剩余污泥产量少等优点.然而厌氧氨氧化菌对生长环境的要求苛刻,影响因素众多,成为其大规模工程化应用的最大瓶颈.本文综述了五种主要影响因素(底物浓度、有机物、溶解氧、温度、pH值)对厌氧氨氧化的影响,并结合不同反应器类型、不同菌种针对不同情况分别讨论如何最大程度利用厌氧氨氧化技术,以期为主流污水处理中厌氧氨氧化的应用提供参考.

关键词：厌氧氨氧化影响因素底物浓度有机物溶解氧

脲酶矿化作用机制及其提升仿古黏土砖瓦阻水性能研究

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岩土力学 2022年第S2期43卷 255-264页

作者：郑文杰胡文乐袁可文少杰西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室陕西西安710055

脲酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)是岩土工程古迹和土遗址加固领域具有广阔发展前景的前沿技术。然而,关于脲酶矿化作用机制的研究鲜有报道。以试管试验模拟脲酶矿化过程,研究不同底物浓度、不同镁离子浓度、不同铵根离子浓度对脲酶矿化过程中... 详细信息

脲酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)是岩土工程古迹和土遗址加固领域具有广阔发展前景的前沿技术。然而,关于脲酶矿化作用机制的研究鲜有报道。以试管试验模拟脲酶矿化过程,研究不同底物浓度、不同镁离子浓度、不同铵根离子浓度对脲酶矿化过程中电导率、酸碱度、碳酸钙沉淀量及沉淀率变化的影响规律,从而揭示脲酶矿化强化及劣化机制,并对个别机制作用下的砖瓦试件进行吸水率、透气率及风蚀试验。结果表明:随着底物浓度的升高,电导率逐渐升高但曲线演变趋势基本不变,pH值变化不显著,沉淀量先升高再降低,沉淀率逐渐降低,其中脲素水解速率和脲酶活性是碳酸根的转化及提高沉淀量和沉淀率的关键;随着氯化镁浓度的升高,沉淀量先增加后降低,沉淀效率逐渐升高,除了生成碳酸钙外,还生成碳酸镁,镁离子在提高脲酶活性从而形成最优矿化效果上具有积极作用;随着氯化铵浓度的增加,电导率逐渐升高,pH值逐渐降低,铵根是导致脲酶活性、沉淀量及沉淀效率劣化的主要原因。吸水率、透气率及抗风蚀性能试验结果突出脲酶诱导碳酸钙沉淀技术用于古迹建筑保护的可行性,为将来实际应用和技术拓展提供数据和理论支持。

关键词：脲酶诱导碳酸钙沉淀底物浓度强化机制劣化机制仿古黏土砖瓦

振荡和光照对玉米芯光发酵制氢过程的影响研究

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振荡和光照对玉米芯光发酵制氢过程的影响研究

作者：张浩睿河南农业大学

学位级别：硕士

以秸秆为产氢原料的光发酵制氢体系具有高固相、易沉积等特点,阻碍了秸秆制氢多相反应流体系内的相间传递行为。为增大产氢微生物与底物的接触,增强体系传质能力,本文以玉米芯为底物,利用微生物菌群HAU-M1进行光发酵振荡制氢,以累积产... 详细信息

以秸秆为产氢原料的光发酵制氢体系具有高固相、易沉积等特点,阻碍了秸秆制氢多相反应流体系内的相间传递行为。为增大产氢微生物与底物的接触,增强体系传质能力,本文以玉米芯为底物,利用微生物菌群HAU-M1进行光发酵振荡制氢,以累积产氢量为指标,考察了制氢过程中光照强度、底物浓度和振荡强度对玉米芯光发酵制氢过程的影响,并对其协同强化机理进行了优化,实验结果表明:(1)在光发酵振荡制氢中,通过添加振荡提高系统的均匀性,从而改善系统的产氢性能。适当的光照强度可以促进光合细菌的生长和产氢代谢。当光照强度分别为4000、5000、6000 lx时,添加振荡后,累积产氢量分别提升了33.2%、61.5%、530.9%;产氢延迟期分别从66.74、64.03、61.18 h缩短至17.13、20.34、20.59 h,说明添加振荡可以利用更高的光照强度,并有效提高产氢性能,缩短产氢延迟期。过低或过高的底物浓度都会导致累积产氢量降低。底物浓度分别为27.78、41.67、55.56 g/L时,添加振荡后,底物浓度为41.67、55.56 g/L的累积产氢量分别提升了16.7%、56.1%,而底物浓度为27.78 g/L的累积产氢量降低了26.9%;产氢延迟期分别从20.21、14.13、8.41h缩短至11.96、13.96、8.07 h,表明添加振荡后制氢体系需要较高的底物浓度,较低的底物浓度会限制系统的制氢性能。振荡强度对累积产氢量有显著影响。当振荡强度从50 rpm增加至150 rpm时,累积产氢量从221.33 m L增加至395.69 m L,并在150 rpm时达到最大值;继续增加振荡强度,累积产氢量明显下降,可以看出适当的振荡强度可以显著提高系统的产氢能力。(2)基于单因素优化的结果,用BBD响应面法进一步优化,得到最佳产氢条件为振荡强度为153.33 rpm、光照强度为6155.56 lx、底物浓度为57.71 g/L,最大累积产氢量为490.41 m L。按最佳产氢条件进行实验,得到累计产氢量为468.34 m L,与预测值相比,相对误差仅4.5%,说明预测值可信度较高,具有参考价值。模型P值底物浓度(X)为影响光发酵制氢的极显著因素(P底物浓度之间的交互作用对光发酵制氢的影响最大,其次是振荡强度和光照强度之间的交互作用,影响最小的是光照强度和底物浓度之间的交互作用。(3)根据产氢延迟期设计动态供光方式为:0-20.59 h内光照强度为4000 lx;20.59-84 h内光照强度为6000 lx;84-120 h内光照强度为4000 lx。不同底物浓度在动态供光方式下产氢潜力差异显著。当底物浓度相同时,恒定供光方式累积产氢量略高于动态供光方式下的累积产氢量。改变供光方式,当底物浓度为41.67、55.56、69.44 g/L累积产氢量仅分别下降了13.2%、1.7%、6.8%。根据累积产氢量可得,当底物浓度为55.56 g/L、振荡强度为150 rpm最适合动态供光产氢。结合经济效益,累积产氢量仅降低了1.7%,而整个产氢过程每平方米可减少9948.52 J电能的消耗。综合累积产氢量和经济效益,采用动态供光方式进行产氢可以带来更高的收益。综上所述,添加振荡后光发酵制氢的产氢潜能显著提高。产氢最佳光照强度为6000 lx、最佳底物浓度为55.56 g/L、最佳振荡强度为150 rpm。用BBD响应面法进一步优化,得到最佳产氢条件为振荡强度为153.33 rpm、光照强度为6155.56 lx、底物浓度为57.71 g/L,最大累积产氢量为490.41 m L。采用动态供光方式产氢,产氢潜能虽然下降了1.7%,但整个产氢过程每平方米可减少9948.52 J电能的消耗。综合累积产氢量和经济效益,采用动态供光方式进行产氢可以带来更高的收益。

关键词：农业废弃物光发酵振荡制氢光照强度底物浓度振荡强度动态供光

典型工业有机污染物微生物电化学强化降解机制研究

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典型工业有机污染物微生物电化学强化降解机制研究

作者：李瑞祥南开大学

学位级别：硕士

微生物电化学系统（Microbial Electrochemical System,MES）作为一种能够有效地将生物技术和电化学技术相结合以同步实现能源回收与废水处理的新兴技术,在碳中和背景下备受关注。然而,产电微生物与电极间的胞外电子传递（extracellular... 详细信息

微生物电化学系统（Microbial Electrochemical System,MES）作为一种能够有效地将生物技术和电化学技术相结合以同步实现能源回收与废水处理的新兴技术,在碳中和背景下备受关注。然而,产电微生物与电极间的胞外电子传递（extracellular electron transfer,EET）效率低和传统MES中氧还原反应（Oxygen reduction reaction,ORR）速率慢是阻碍MES实际应用的关键问题。本研究以强化MES产电及污染物降解性能为核心,系统考察了电极材料和碳源浓度对MES性能影响的机制。ORR是决定空气阴极MES产电性能的关键因素。阴极材料添加催化剂能够提高ORR效率进而提高产电量。本研究中提供了一种纳米晶体Ni CoO催化剂以及Ni CoO修饰空气阴极的制备方法。对比分析了修饰不同量（0 wt.%、2 wt.%和5 wt.%）催化剂对MES的生物电产生性能的影响。修饰2 wt.%Ni CoO的空气阴极展现了优于未修饰和修饰5 wt.%Ni CoO催化剂空气阴极的电化学性能,用其构建的MES产生的平均电压（0.61 V）和最大功率密度（1661±28 m W/m）均高于其他两组。循环伏安测试和电化学阻抗谱均表明修饰2 wt.%纳米晶体Ni CoO可以有效地降低电荷转移内阻以提高ORR速率和MES产电性能。通过调控MES中底物浓度可选择性富集电极上微生物,从而调控生物膜的群落结构和其代谢活动,以实现对污染物的有效去除。而碳源浓度如何影响MES污染物降解性能的机制仍未被深入研究。基于此,本研究中通过使用不同浓度碳源（0.2、0.5和1.0 g/L）对电活性微生物膜进行驯化和培养,以苯酚为目标污染物,从微生物组学和代谢组学方面揭示了低浓度碳源培养的生物膜强化苯酚降解的机理。在0.2 g/L乙酸钠的MES中苯酚在96 h处的降解率达到了100%,而0.5和1.0 g/L乙酸钠的MES在120 h时的降解率仅仅达到91%和82%。微生物群落结果分析表明,0.2 g/L乙酸钠培养的生物膜上存在更多的苯酚降解菌（Desulfovibrio sp.G11和PHOS-HE36）,与其他微生物之间的相互作用明显强于其他两组,从而实现了更好的苯酚去除性能。生物膜中Geobacter anodireducens相对丰度的变化也被证明与苯酚的降解快慢有关。代谢组学分析表明使用0.2 g/L乙酸钠的MES部分上调代谢产物能够促进群感效应信号分子的产生以强化微生物之间的种间相互作用,并且具有维持细胞生命活动的作用,而上调代谢通路之间的紧密联系促进了三羧酸循环,使微生物具有更高的有机物代谢速率,从而实现了苯酚高效去除。基于前两部分的研究,本研究将修饰电极和调整底物浓度相结合,采用电沉积法制备了聚苯胺（Polyaniline,PANI）和石墨烯共同修饰的阳极并应用于以0.2g/L乙酸钠作为底物MES中。从微生物和代谢组学角度对修饰电极如何影响微生物群落结构和强化刚果红脱色过程的机制进行了探究。在脱色方面,使用PANI和石墨烯共同修饰阳极的MES获得了最高的脱色效率（98%）。相比之下,仅采用PANI修饰电极的MESs和采用未修饰电极的MESs中的刚果红脱色率只有68%和79%。微生物群落分析结果显示,PANI和石墨烯共同修饰的阳极表面富集了更多的Methanobrevibacter arboriphilus（11%）,这与刚果红的高效脱色有直接关系。电极修饰使得阳极上微生物群落发生改变,影响了微生物的代谢过程,修饰后精氨酸和脯氨酸代谢、嘌呤代谢、精氨酸生物合成和核黄素代谢等代谢途径实现上调,这些途径的上调提供了更多氧化还原介质,如核黄素、富马酸、黄素腺嘌呤二核苷酸以及还原核黄素-5-磷酸,促进了EET和脱色。

关键词：微生物电化学系统电极材料底物浓度产电性能污染物降解性能

容积负荷变化模式对嗜盐混合菌发酵乙酸合成PHB的影响

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化工学报 2015年第10期66卷 4177-4184页

作者：崔有为张宏宇冀思远施云鹏北京工业大学环境与能源工程学院北京100124

以嗜盐混合菌发酵生产PHB具有免灭菌程序、易提取、产量高等优势而被广泛关注。本研究集中考察了嗜盐混合菌(MMCs)发酵生产PHB过程中调整容积负荷的方式对PHB生产的影响。在研究中通过比较恒定接种生物量改变底物浓度以及恒定底物浓度... 详细信息

以嗜盐混合菌发酵生产PHB具有免灭菌程序、易提取、产量高等优势而被广泛关注。本研究集中考察了嗜盐混合菌(MMCs)发酵生产PHB过程中调整容积负荷的方式对PHB生产的影响。在研究中通过比较恒定接种生物量改变底物浓度以及恒定底物浓度调整接种生物量两种调整方式下PHB发酵生产的最大细胞含量、PHB最大容积产率以及表观动力学,确定了MMCs的最佳OLR,以及两种变化方式的本质差异。研究结果表明,两种方式下随着OLR升高,细胞内最大PHB的积累量和PHB容积产率也随着增加。本研究发展的嗜盐MMCs最佳OLR=0.91 kg·(kg·d)-1。在相同的OLR下,高的接种生物量始终具有高的碳源转化率和底物消耗速率。为此,采用高接种生物量发酵生产PHB可以提高PHB生产效率并降低PHB的成本。

关键词：聚羟基丁酸酯(PHB) 有机容积负荷(OLR) 污泥浓度底物浓度嗜盐混合菌

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脱氮菌剂在低溶解氧黑臭水体中氮代谢特征

环境科学 2020年第1期41卷 304-312页

作者：赵志瑞刘硕李铎李海萍李方红张佳瑶白志辉河北地质大学水资源与环境学院石家庄050031 中国科学院生态环境研究中心北京100085 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室石家庄050031 河北省高校生态环境地质应用技术研发中心石家庄050031 河北科技大学理学院石家庄050018

研究在低溶解氧浓度下氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌氮代谢能力,明确不同菌剂脱氮效率和氮转化关系,为大湾区黑臭水体治理提供理论依据.通过不同菌剂浓度和不同底物浓度,检测筛选出的氨化细菌(Staphylococcus sp. Ay)、硝化细菌(Micro... 详细信息

研究在低溶解氧浓度下氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌氮代谢能力,明确不同菌剂脱氮效率和氮转化关系,为大湾区黑臭水体治理提供理论依据.通过不同菌剂浓度和不同底物浓度,检测筛选出的氨化细菌(Staphylococcus sp. Ay)、硝化细菌(Microbacterium sp. Xw)和反硝化细菌(Arthrobacter sp. Fy)制成的菌剂在污水处理厂排放的水中的氮代谢特征;然后在低溶解氧条件下,研究不同Ay、Xw和Fy菌剂浓度在同浓度黑臭水体中氮代谢变化情况、以及相同菌剂浓度在不同浓度黑臭水体中的氮代谢特征.结果表明:Ay菌剂细菌浓度增加3倍,氨化效率没有成倍增加,说明增加氨化细菌浓度不是增加氨化速率的最佳方法;Xw菌剂对硝态氮浓度变化影响显著,低菌剂浓度条件下60 h硝态氮浓度增加180%,高菌剂浓度为231%,Fy反硝化效率较高,在较低浓度下能很快去除硝态氮.总氮浓度的适当提高可以增加Ay菌剂的氨化效率,过高会抑制Ay菌剂的氮氮代谢效率.Xw菌剂硝态氮的生成率在总氮浓度25 mg·L-1条件下达到最好效果,浓度提高3 736%;Fy菌剂对氨氮去除效果不明显.总氮浓度为25 mg·L-1时,Fy菌剂对硝态氮的去除达到最好效果.得出:氨化细菌和反硝化细菌原菌剂直接投加,氮代谢速率较高,硝化细菌菌剂浓度增加,可以提高硝态氮生成速率.在一定范围内,增加底物浓度可以增加菌剂氮代谢效率,浓度过高将抑制氮代谢效果,可为大湾区黑臭水体问题的解决提供数据支持.

关键词：低溶解氧黑臭水体脱氮菌剂氮代谢底物浓度

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厌氧污泥发酵制氢工艺试验研究

农业工程学报 2007年第9期23卷 201-204页

作者：汤桂兰孙振钧中国农业大学资源与环境学院北京100094

试验研究了酸处理、碱处理、热处理、超声波预处理厌氧污泥发酵产氢的产氢量,选择产氢量最高的热预处理后的污泥作为混合微生物系,以葡萄糖为基质,研究了温度、pH值、底物浓度对厌氧污泥发酵产氢量的影响。结果表明,发酵的温度、pH值、... 详细信息

试验研究了酸处理、碱处理、热处理、超声波预处理厌氧污泥发酵产氢的产氢量,选择产氢量最高的热预处理后的污泥作为混合微生物系,以葡萄糖为基质,研究了温度、pH值、底物浓度对厌氧污泥发酵产氢量的影响。结果表明,发酵的温度、pH值、底物浓度是影响热处理污泥发酵产氢的3个重要因素。厌氧污泥发酵产氢的最适pH值为6.0,最适葡萄糖浓度为5 g/L,最适温度为45℃。

关键词：厌氧污泥 pH值温度底物浓度产氢