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耐盐菌生物强化耦合催化臭氧氧化处理渗滤液RO浓液及微生物特性分析

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环境化学 2024年第1期43卷 323-336页

作者：袁春波朱宇楠张楚刘伟楼紫阳张千重庆理工大学化学化工学院重庆400054 上海交通大学重庆研究院重庆401147 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

针对传统生物工艺处理RO浓液耐盐性差、处理效率低等问题,本研究利用耐盐菌强化厌氧/好氧(A/O)活性污泥耦合催化臭氧氧化工艺以提升有机物和总氮的去除,对比活性污泥、耐盐菌剂、活性污泥+耐盐菌剂的3种体系对RO浓液中污染物去除效果、... 详细信息

针对传统生物工艺处理RO浓液耐盐性差、处理效率低等问题,本研究利用耐盐菌强化厌氧/好氧(A/O)活性污泥耦合催化臭氧氧化工艺以提升有机物和总氮的去除,对比活性污泥、耐盐菌剂、活性污泥+耐盐菌剂的3种体系对RO浓液中污染物去除效果、处理前后有机物成分变化以及微生物特性差异.结果表明,较单独厌氧活性污泥和耐盐菌体系,厌氧强化体系有机氮的转化率分别提高了42%和37%;较单独好氧活性污泥和耐盐菌体系,好氧强化体系总氮去除率提升了37%和77%.气质联用分析显示,原水有机物经生物和臭氧氧化处理后促使一些不饱和键断裂,提高了难降解有机物的降解.处理后,水质指标可达《生活垃圾填埋场污染控制标准》表2标准.高通量测序结果表明,Flavobacterium可能在厌氧强化体系高盐条件下的氨化过程中发挥关键作用;而Truepera、Paracoccus是好氧强化体系高盐条件下总氮高效去除的关键功能菌属.功能基因预测结果显示,氨化基因npr是Flavobacterium菌属的关键基因,进一步证实测序结果推测;好氧强化体系中nap、nar、nir、nor反硝化基因的相对丰度均高于单独体系,揭示了强化体系总氮高效去除的机理.

关键词： RO浓液耐盐菌生物强化微生物群落特性

真菌电化学修复除草剂污染土壤:降解动力学探索

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生物技术通报 2024年第3期40卷 261-272页

作者：郝大程郑宇薇王凡韩蕾张赜大连交通大学环境与化学工程学院大连116028 大连环资科技有限公司大连116100

【目的】微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段。构建真菌强化MFC装置,比较电动力(EK)、真菌、MFC修复除草剂污染土壤效果及优缺点,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力... 详细信息

【目的】微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段。构建真菌强化MFC装置,比较电动力(EK)、真菌、MFC修复除草剂污染土壤效果及优缺点,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力。【方法】设计了一种添加真菌进行生物强化的MFC,并用EK、真菌、MFC三种方法修复两种除草剂污染的灭菌土壤。经筛选和驯化的疣孢漆斑菌和踝节菌菌株用于后两种方法,研究真菌强化对MFC去除除草剂的影响。测量土壤pH、电导率、除草剂去除率,MFC产电性能,用气相色谱-质谱鉴定两种除草剂的降解产物。【结果】EK修复中,添加模拟电解液、碳纤维条、加电10 V的处理组7 d后氯氟吡啶酯(F)和高效氟吡甲禾灵(H)去除率分别为71%和38%。真菌、MFC处理F的最大去除率达到100%。对比踝节菌,疣孢漆斑菌对两种除草剂的降解性能更好,疣孢漆斑菌、踝节菌单菌构建的MFC对H的去除率分别为62.5%和24.1%。F降解产物为氟氯吡啶酸,H降解产物为乙酸大茴香酯,推测了降解路径和降解动力学。三种方法降解F以及EK降解H均符合动力学一级反应,而真菌和MFC降解H符合二级反应。【结论】对比EK、真菌修复,MFC修复效果更好,该方法可以较快地修复土壤又无需额外供电,是一种经济有效的自持式修复策略。

关键词：电化学修复微生物燃料电池踝节菌DJTU-SJ5 疣孢漆斑菌DJTU-sh7 土壤修复

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预防及治疗用噬菌体质量标准专家共识

中国生物工程杂志 2024年第1期44卷 152-158页

作者：中国噬菌体研究联盟中国微生物学会医学微生物学与免疫学专业委员会中国生物工程学会噬菌体技术专业委员会秦金红郭晓奎吴楠楠童贻刚不详上海交通大学医学院上海2000252 上海交通大学医学院国家热带病研究中心全球健康学院上海200025 创噬纪(上海)生物技术有限公司上海201108 北京化工大学生命科学与技术学院北京100029

日益严重的细菌耐药性给全球公共卫生带来了重大挑战,噬菌体疗法作为细菌感染治疗的替补疗法,近年来重新得到医生、研究者和产业界的重视。噬菌体是特异性感染细菌的一类病毒。噬菌体疗法可以精准靶向并清除病原菌而不破坏自然环境微生... 详细信息

日益严重的细菌耐药性给全球公共卫生带来了重大挑战,噬菌体疗法作为细菌感染治疗的替补疗法,近年来重新得到医生、研究者和产业界的重视。噬菌体是特异性感染细菌的一类病毒。噬菌体疗法可以精准靶向并清除病原菌而不破坏自然环境微生态及人体正常菌群。由于噬菌体的活病毒属性、杀菌特异性等特征,使得噬菌体的药学、非临床和临床研究有别于传统药物。目前,国内外尚缺乏相关规范和指南,限制了噬菌体的转化应用和推广。为此,基于国内外前期噬菌体治疗临床研究的经验,并参考噬菌体治疗相关文献报道,组织噬菌体基础研究、临床、药学等领域专家,起草了本共识。对入库噬菌体的来源、噬菌体宿主、入库噬菌体的生物学特性以及入库噬菌体的包装与标识提出要求,旨在规范应用型噬菌体的标准,并满足噬菌体库的共享需求,加速推动噬菌体的研究、转化及应用。

关键词：噬菌体预防及治疗质量标准专家共识

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高性能高分子材料体系自立自强发展战略研究

中国工程科学 2024年第3期26卷 1-9页

作者：夏羽青王锦艳胡桢宋飞王润国刘小青蹇锡高王玉忠张立群薛群基中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 大连理工大学化工学院辽宁大连116081 哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150006 四川大学化学学院成都610065 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 西安交通大学西安710049

高性能高分子材料具有高强高模、高绝缘、耐腐蚀、耐辐照或绿色低碳等特点,是保障国家安全和国民经济发展的战略性材料之一,广泛应用于航空航天、电子电器、生物医疗等重要领域。本文系统梳理了高性能树脂及工程塑料、有机纤维、生物基... 详细信息

高性能高分子材料具有高强高模、高绝缘、耐腐蚀、耐辐照或绿色低碳等特点,是保障国家安全和国民经济发展的战略性材料之一,广泛应用于航空航天、电子电器、生物医疗等重要领域。本文系统梳理了高性能树脂及工程塑料、有机纤维、生物基树脂及可降解材料、特种橡胶及弹性体四大类高性能高分子材料中的重点品种,分析了国内外重点品种的发展现状和特点。研究发现,目前我国在高性能高分子材料方面已建立起比较完备的化工原料–合成–加工改性–制品应用上下游产业体系,但同时也存在关键原料保障不足、产品应用开发有待拓展等问题。在此基础上,从加强技术创新、推进关键原料保障、组建创新联合体等方面提出对策建议,以期为我国高性能高分子材料体系发展提供参考。

关键词：高性能高分子高性能树脂及工程塑料有机纤维特种橡胶及弹性体生物基树脂及可降解材料

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染料废水处理技术

化学工程与技术 2024年第3期14卷 187-200页

作者：苗长瑞李可妮黄文俊兰州交通大学化学化工学院甘肃兰州

染料废水通常具有高色度、高化学需氧量(COD)和高生物毒性等特点。因此为了减少环境危害和生态毒性,研究人员开发了许多技术来处理染料废水,针对染料废水的特性,主要的处理方法有生物法、化学法和物理法。本文综述了染料废水的危害和主... 详细信息

染料废水通常具有高色度、高化学需氧量(COD)和高生物毒性等特点。因此为了减少环境危害和生态毒性,研究人员开发了许多技术来处理染料废水,针对染料废水的特性,主要的处理方法有生物法、化学法和物理法。本文综述了染料废水的危害和主要的处理技术,以此为后续研究提供一定的理论指导。

关键词：染料废水生物法化学法物理法

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乙醇和木糖醇联产酿酒酵母菌株的代谢优化

应用与环境生物学报 2024年第3期30卷 586-592页

作者：王芯雨杨白雪谢采芸张全缪晡汤岳琴四川大学建筑与环境学院环境生物技术研究中心成都610065 四川省环境保护有机废弃物资源化利用重点实验室成都610065 中石化(大连)石油化工研究院有限公司大连116045 中石化上海工程有限公司上海200120

构建性能优良的发酵葡萄糖和木糖同步生产乙醇和木糖醇的工业酿酒酵母菌株是实现秸秆等木质纤维素原料燃料乙醇和木糖醇同步生产的基础.以前期工作构建的一株具有良好木糖醇积累能力的工程菌株CK17为基础,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,... 详细信息

构建性能优良的发酵葡萄糖和木糖同步生产乙醇和木糖醇的工业酿酒酵母菌株是实现秸秆等木质纤维素原料燃料乙醇和木糖醇同步生产的基础.以前期工作构建的一株具有良好木糖醇积累能力的工程菌株CK17为基础,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,研究菌株内源己糖转运蛋白定点突变、水甘油通道蛋白编码基因FPS1高表达、木糖还原基因拷贝数增加等对菌株在批次发酵条件下代谢木糖积累木糖醇的影响.结果表明,定点突变己糖转运蛋白Hxt3p和Hxt7p获得了工程菌株CM3和CM7,其木糖利用速率分别提升了92.1%和69.0%.将CM3的FPS1基因的启动子替换成TDH3基因启动子获得了工程菌株CM3FTD,其木糖利用速率比CM3提升了32.6%.增加CM3FTD菌株的木糖还原酶基因的拷贝数获得了菌株TX,其木糖利用速率比CM3FTD提升了17.2%.利用秸秆预处理物料进行同步糖化发酵,菌株TX发酵性能较出发菌株CK17得到显著提升,木糖代谢速率提升56.4%,木糖醇浓度和乙醇浓度分别达到57.6 g/kg和48.5g/kg,木糖醇收率接近理论收率,乙醇收率达到0.43g/g.本研究构建的工程菌株为利用秸秆原料同步生产乙醇和木糖醇提供了优良的菌株来源.

关键词：酿酒酵母木糖醇纤维素燃料乙醇秸秆

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甘氨酸合成方法研究进展

低碳化学与化工 2024年第6期49卷 35-44页

作者：赵建平李鸿雄孙育滨孙涛杨东元王亚红陕西延长石油(集团)有限责任公司陕西西安710065 陕西延长石油(集团)有限责任公司大连化物所西安洁净能源(化工)研究院陕西西安710065 陕西延长西大先进技术研究院有限公司陕西西安710065 西北大学化工学院陕西西安710069 西安交通大学化工学院陕西西安710065 西安元创化工科技股份有限公司陕西西安710043

甘氨酸作为一种重要氨基酸,广泛应用于农药、医药、食品和饲料等领域,研究甘氨酸的合成方法具有重要的现实意义。综述了甘氨酸的化学合成方法(分别为氯乙酸氨解法、施特雷克法、氨基乙腈法、直接海因法、醇氨氧化法和羟基乙酸甲酯法)和... 详细信息

甘氨酸作为一种重要氨基酸,广泛应用于农药、医药、食品和饲料等领域,研究甘氨酸的合成方法具有重要的现实意义。综述了甘氨酸的化学合成方法(分别为氯乙酸氨解法、施特雷克法、氨基乙腈法、直接海因法、醇氨氧化法和羟基乙酸甲酯法)和生物合成方法(分别以氨基乙腈、二氧化碳+氨气为原料)的研究进展,深入分析和对比了各方法的优点与缺点,并对甘氨酸合成方法未来的发展进行了展望。

关键词：甘氨酸化学合成生物合成

基于细胞水平高通量测序的土壤水分对活性微生物的影响研究

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生态学报 2024年

作者：马馨怡高威李颜郭晓彬贾仲君吴金水王连峰大连交通大学环境与化学工程学院中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室

细胞水平高通量测序技术是从复杂土壤微生物群落中鉴定活性微生物的有力工具。针对我国东北典型水稻土，采用微宇宙控制试验，设置空白对照、湿润（60%田间持水量）和淹水（100%田间持水量）三种处理，通过土壤微生物细胞提取和高通量... 详细信息

细胞水平高通量测序技术是从复杂土壤微生物群落中鉴定活性微生物的有力工具。针对我国东北典型水稻土，采用微宇宙控制试验，设置空白对照、湿润（60%田间持水量）和淹水（100%田间持水量）三种处理，通过土壤微生物细胞提取和高通量测序等技术研究了土壤水分对土壤活性微生物的影响规律。结果表明：土壤水分含量增加显著降低了土壤微生物呼吸活性，淹水土壤CO2累积排放量是湿润土壤的87.1%。高通量测序分析表明，土壤DNA和细胞DNA两种水平均能较好地表征土壤优势的活性微生物类群，湿润和淹水土壤优势的门均为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes），而优势的属主要为假单胞菌属（Pseudomonas）。然而，不同水分状况下土壤活性微生物数量、多样性和群落结构发生明显分异。土壤水分增加显著增加了微生物数量，但降低了活性微生物多样性，优势的活性Pseudomonas在湿润状况下微生物丰度（6.7%）显著低于淹水土壤（11.6%）。微生物共存网络分析表明，高水分状况增加了土壤活性微生物间的负相关关系，进而强化了微生物间的竞争关系。湿润土壤正向网络关联度占比高达86.2%，显著高于淹水土壤（61.4%）。功能预测结果表明，土壤水分对生物固氮和硫相关的微生物代谢过程影响显著，且土壤总微生物水平和活性微生物水平上变化趋势一致。上述结果表明，土壤水分增加通过强化微生物群落间的竞争关系进而影响微生物区系及其功能。因此，适当的减少稻田土壤水分的管理方式对东北水稻土微生物功能稳定性具有重要意义。

关键词：水稻土土壤水分活性微生物高通量测序细胞水平

2017～2022年亳州市PM与O复合污染演变特征及典型污染过程

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环境科学 2024年

作者：吴渴王学中张丹丹朱华龙闫永馨李凡修毋振海郑振威高祺凯长江大学化学与环境工程学院亳州市生态环境局北京石油化工学院机械工程学院中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室

我国大气污染呈现复合型污染特征，且细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)同时超标情况有所显现．为了解亳州市PM2.5与O3复合污染特征及演变规律，通过天气分型、典型污染过程分析和前体物来源解析等手段，探究了2017～2022年亳州市PM2.5和O3污... 详细信息

我国大气污染呈现复合型污染特征，且细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)同时超标情况有所显现．为了解亳州市PM2.5与O3复合污染特征及演变规律，通过天气分型、典型污染过程分析和前体物来源解析等手段，探究了2017～2022年亳州市PM2.5和O3污染及变化情况，进而分析了其污染成因和前体物来源．结果表明：①亳州市PM2.5-O3复合污染多发生在高压控制型天气下，日间高温低湿等气象条件促进O3污染的形成，夜间高湿及大气强氧化性促进PM2.5中硝酸盐、铵盐等二次组分的生成．②污染过程期间，亳州市PM2.5主要来自二次生成、交通污染源、生物质燃烧源、燃煤源和扬尘源；挥发性有机物(VOCs)主要来自生物质燃烧源、交通污染源、油气挥发源、溶剂使用源、化石燃料燃烧源、居民生活排放源和工业排放源；生物质燃烧源和交通污染源在污染过程期间的贡献均较大．③气团轨迹和区域污染形势分析，南北气团叠加和本地生成是本次亳州市PM2.5-O3复合污染的主要原因．

关键词：臭氧(O ) 细颗粒物(PM ) 复合污染季节性变化苏皖鲁豫交界区