【正文】 結(jié)果表明：細(xì)菌HS03在好氧的條件下能有效去除模擬廢水當(dāng)中的NO3 ˉ(10mol/L), 去除率達(dá)90%以上，并且在反應(yīng)過程中沒有NO 3ˉ積累。這樣就可以在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了能量。與常規(guī)生物23 / 191脫氮工藝相比，該工藝氨氮負(fù)荷高，在較低的C/N值條件下可使TN去除率提高。此外，溫度、pH 和氨氮濃度等因素對(duì)脫氮類型具有重要影響。劉俊新等 [8]對(duì)低碳氮比的高濃度氨氮廢水采用亞硝玻型和硝酸型脫氮的效果進(jìn)行了對(duì)比分析。當(dāng)DO＝ mg/L時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)65％的氨氮以亞硝酸鹽的形式積累并且氨氮轉(zhuǎn)化率在98％以上。 [6]圖3 反應(yīng)速率還受溫度影響Ruiza等 [7]用合成廢水（模擬含高濃度氨氮的工業(yè)廢水）試驗(yàn)確定實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽積累的最佳條件。反硝化反應(yīng)速率還受溫度影響見圖3 [5]。圖 1 氮元素轉(zhuǎn)化圖 2 溶解氧與反硝化反應(yīng)速率的關(guān)系生物硝化反硝化是應(yīng)用最廣泛的脫氮方式。相反，反硝化作用則是異化過程，兩者是有區(qū)別的。一般認(rèn)為在呼吸中是以硝酸中的氧來作為電子受體的氧進(jìn)行能量調(diào)節(jié)的。氮?dú)馊渴莵碓从跓o機(jī)態(tài)硝酸或亞硝酸，按 NO3ˉ—→ NO2ˉ—→NO —→N 2O—→ N2 的順序進(jìn)行還原 [4]。但是這些方法中生物反硝化效果最好，處理成本較低。細(xì)菌的反硝化作用是通過微生物的活動(dòng)，將硝酸鹽或亞硝酸鹽還原為氣態(tài)分子氮或氣態(tài)氮氧化物的過程。近些年來在生物脫氮理論方面有了許多進(jìn)展，亞硝酸鹽硝化反硝化受到重視，發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化和好氧反硝化微生物的生物化學(xué)作用，從而為高濃度氨氮廢水的高效生物脫氮提供了可能的途徑 [3]。而處理高難度有機(jī)廢水中的氮磷等污染物，本身就是一道世界性難題 [2]，垃圾填埋場的滲濾液屬高濃度氨氮廢水，后期滲濾液的氨氮濃度達(dá) 2022mg/L 以上，如利用生物法脫氮，反硝化需7500mg/L 以上的碳源，而滲濾液本身所能提供的碳源明顯不足，外加碳源則會(huì)增加處理成本。隨著水體氮磷的積累，“赤潮”“水華”現(xiàn)象更加頻繁，雖經(jīng)治理，效果并不理想。這種生物處理方法成本較低，更重要的不會(huì)產(chǎn)生二次污染。如果用傳統(tǒng)的加化學(xué)藥劑的方法，會(huì)產(chǎn)生二次污染，而且處理成本很高。兼性厭氧的硝酸鹽還原細(xì)菌及一些好氧細(xì)菌將硝酸鹽、氨氮還原為氮?dú)饧捶聪趸饔?[1]關(guān)鍵詞：反硝化作用、氨氮、短程硝化反硝化、好氧反硝化、厭氧氨氧化在現(xiàn)代污水處理工藝當(dāng)中，降解污水當(dāng)中的有機(jī)物的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了，但是除去污水當(dāng)中的氮工藝還不夠成熟，現(xiàn)在大多數(shù)污水處理廠的出水都很清澈，對(duì)其出水進(jìn)行監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)其中COD 很低，但是氨氮卻很高，還有如果我們對(duì)城市中小河流進(jìn)行監(jiān)測分析，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)同樣的結(jié)果：COD 很低，氨氮很高。參考文獻(xiàn)：[1] 俞啟泰 ,關(guān)于剩余油研究的探討[J],石油勘探與開發(fā),1997,24(2)：4650[2] 周群英 ,高延耀 , 環(huán)境工程微生物學(xué) [M],高等教育出版社, 北京,2022, p26 , [3] 魏紀(jì)德 ,林春明 ,杜慶龍, 張同意,大慶油田剩余油的影響因素及分布,石油與天然氣地質(zhì), 2022,22(1):5759[4] 張璋 ,新型石油微生物脫硫工藝,科學(xué)網(wǎng)，[5] 段永鋒 , 固體堿脫除硫化物性能研究[碩士學(xué)位論文],石油大學(xué) (華東),山東東營,2022[6] 劉洪亮 , 叢云峰 , 電站蒸氣泄漏, ./gnxw/[7] 羅中云 ,徐笛,牛胃液中微生物可產(chǎn)生電能 ,北京科技報(bào), 20220926 [8] 諸葛健 ,王正祥 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人類的排泄物，產(chǎn)出來電能。粗略估算，在此期間，6 名宇航員將會(huì)“制造” 出6 噸多的排泄物垃圾。 微生物變太空“糞”為太空“ 電” 目前載人飛船上天，宇航員在太空飛行中的排泄物要被帶回地球。如果生物體內(nèi)的微生物能夠成功地應(yīng)用于發(fā)電，那無疑將給能源匱乏的人類社會(huì)帶來巨大效益。這種微生物在牛的糞便中也有，而牛的糞便又可以直接給燃料電池提供能量?？茖W(xué)家利用針頭和玻璃除菌箱將牛的胃液導(dǎo)出，并模擬牛的消化過程，利用胃液中的微生物成功產(chǎn)生了電力。牛羊等反芻動(dòng)物都有兩個(gè)胃，牛的第一個(gè)胃被稱為瘤胃。”經(jīng)過大量研究，克瑞斯提發(fā)現(xiàn)，半公升牛的瘤胃胃液中含有的微生物能夠產(chǎn)生 600 毫伏的電能?？巳鹚固峤忉屨f：“牛的胃液本身不能夠當(dāng)作電能來源，而是胃液中一種微生物能夠分解產(chǎn)生電能。 牛胃液中微生物可產(chǎn)生電能據(jù)西班牙皇家化學(xué)學(xué)會(huì)新近公布的一項(xiàng)研究報(bào)告宣稱，牛胃液中所含的細(xì)菌群在分解植物纖維的過程中能夠產(chǎn)生電力，電能約與一節(jié) 5 號(hào)電池相當(dāng)。因此也吸引了各國研究人員潛心鉆研這一課題，生物排泄物、白蟻的胃液、牛的胃液都曾被科學(xué)家用以探求微生物發(fā)電的可能性。目前廣泛使用的沼氣發(fā)電也是微生物發(fā)電原理的間接應(yīng)用之一(微生物分解垃圾，產(chǎn)生沼氣，再利用沼氣發(fā)電) 。 [6]我現(xiàn)在要介紹一種自然界本身所特有的，污染可由環(huán)境自身調(diào)節(jié)的方法。3. 微生物與電能電能作為現(xiàn)代能源的支柱性能源，它的產(chǎn)生形式多種多樣，水利發(fā)電，核能發(fā)電都可以說是比較清潔的發(fā)電方式，但是建設(shè)時(shí)間長，偶發(fā)性事件可能性大。實(shí)驗(yàn)證明，固定化細(xì)胞再生方便，是生物脫硫工業(yè)化的最佳選擇。最后，劉會(huì)洲等采用固定化細(xì)胞的形式，進(jìn)行 DBT 和高含硫柴油的脫硫?qū)嶒?yàn)；改進(jìn)固定化方法和條件，進(jìn)一步提高細(xì)胞脫硫活性。并在生物反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)微生物的高密度培養(yǎng)。初步研究表明，德氏假單胞菌 R8 能脫除含硫量為 261mg/L 的加氫脫硫柴油中 72%的硫，對(duì)含硫量為 1807mg/L 的高含硫柴油的脫硫率可以達(dá)到 77%。 劉會(huì)洲指出，國際上已報(bào)道的專一脫硫微生物，絕大多數(shù)屬于革蘭氏陽性菌。為發(fā)展更好的生物脫硫方法，研究人員分別從我國南方和北方地區(qū)的氣田、油田和煤田采集樣品，通過初篩和多次復(fù)篩，得到 5 株高效 DBT 專一脫硫菌株。相比催化加氫脫硫，微生物脫硫大幅降低設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用方面的投入，而且廢液排放很少，更符合環(huán)保要求。機(jī)動(dòng)車尾氣，即光化學(xué)煙霧型大氣污染，更是我國城市大氣污染的主要來源。日前，中國科學(xué)院過程工程研究所研究員劉會(huì)洲等，利用一種革蘭氏陰性菌德氏假單胞菌 R8 開展石油微生物脫硫研究，發(fā)現(xiàn)它對(duì)多種硫化物具有代謝能力，并通過固定化細(xì)胞的形式，進(jìn)一步提高其脫硫活性，具有很好的工業(yè)脫硫應(yīng)用前景。液化石油氣固體堿脫17 / 191硫精制新工藝 [5]，是目前新研發(fā)的脫硫新技術(shù)之一，但是作為化學(xué)脫硫方法總是難逃廢渣的處理問題。此項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)在于，在研究俄羅斯原有技術(shù)基礎(chǔ)上，在國際上首次對(duì)高溫和低蠟稠油油藏開展本源MEOR 技術(shù)研究，并用分子生態(tài)學(xué)方法對(duì)油藏微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)存在許多未培養(yǎng)微生物資源，它在石油烴共降解中可能起著積極作用。截至目前，這家油田累計(jì)增產(chǎn)原油約 萬噸，投入產(chǎn)出比為 1:，取得了明顯效益。進(jìn)一步分析研究表明，這些生物化學(xué)指標(biāo)變化與原油產(chǎn)量增加呈現(xiàn)正相關(guān)系。早在 2022 年，長江大學(xué)科研人員在大港孔店油田首次開展本源微生物驅(qū)油礦場應(yīng)用試驗(yàn)，同時(shí)定期取樣分析研究其生化指標(biāo)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化情況。最近，一項(xiàng)由長江大學(xué)科研人員多年攻關(guān)研發(fā)，工藝簡單、成本低廉的剩余油開采技術(shù)——本源微生物采油(MEOR) 技術(shù)，正在日趨成熟并廣泛應(yīng)用，為剩余油開采提供了新的途徑。電能也是相同的，現(xiàn)在中國以燃煤發(fā)電為主，但是煤炭儲(chǔ)量卻加快減少，而且燃煤發(fā)電污染相對(duì)比較嚴(yán)重；水力發(fā)電污染較少，但先期投資比較大，而且時(shí)間長，見效慢；核能發(fā)電優(yōu)點(diǎn)多但技術(shù)復(fù)雜……面對(duì)已經(jīng)不多的石油我們要如何充分的利用？對(duì)于各項(xiàng)發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如何整和？都是現(xiàn)代科技研究的重點(diǎn)，而微生物技術(shù)給我們打開了一扇新的大門。今天的世界有一個(gè)共同的憂慮，那就是能源危機(jī)。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，分外壁層和內(nèi)壁層。剩余油：由于技術(shù)原因以前開采時(shí)不能開采的剩余部分。與目前通常采用的外源微生物采油技術(shù)相比，本源微生物采油不存在適應(yīng)性、變異退化等問題，減少了菌種的開發(fā)、生產(chǎn)等步驟。關(guān)鍵詞：本源微生物、剩余油開采、脫硫工藝、微生物發(fā)電本源微生物：本源微生物是指存在與油藏中較為穩(wěn)定的微生物群落。通過微生物轉(zhuǎn)化和利用基于碳水化合物的可再生資源已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求,使微生物產(chǎn)油的研究領(lǐng)域取得更快的發(fā)展。因此,微生物產(chǎn)油脂領(lǐng)域具有廣闊的研究發(fā)展空間。由此可見, 要是利用它們的協(xié)同效應(yīng)二者混合培養(yǎng)則是微生物油脂的一個(gè)新的研究方向。根據(jù)各種產(chǎn)油微生物的培養(yǎng)條件及生長特性可以嘗試微生物混合培養(yǎng)生產(chǎn)油脂。微生物高產(chǎn)油脂的一個(gè)關(guān)鍵因素是培養(yǎng)基的碳源充足而其它營養(yǎng)成份缺乏,在這種情況下, 微生物菌體不再進(jìn)行細(xì)胞增殖,而是將過量的碳水化合物轉(zhuǎn)為脂類 [6] ) 、酸度(酵母最適pH 值為315～610 , 霉菌為中性至微堿性,藻類一般適宜中性或微堿性培養(yǎng)) 、通氣量等。發(fā)酵培養(yǎng)的前期為細(xì)胞增殖期,這個(gè)時(shí)期微生物要消耗培養(yǎng)基中的氮源, 吸收利用蛋白質(zhì),以保證菌體代謝旺盛。不同的微生物,其產(chǎn)生油脂的含量及油脂脂肪酸組成均不同(如表1 所示) [10] 。3 微生物油脂的制備工藝 微生物合成油脂的影響因素影響微生物合成油脂的因素有很多。 2160 % 的EPA 和3160 % 的DHA [8] 。 3180 %的油酸。 2022 年施安輝、周波通過對(duì)粘紅酵母GRL513生產(chǎn)油脂最佳小型工藝發(fā)酵條件的探討發(fā)現(xiàn),最終油脂產(chǎn)量可達(dá)菌體干重的 6712 %。同年,據(jù)南開大學(xué)生物系報(bào)道,他們用深黃被孢霉As 313410 為出發(fā)菌株, 經(jīng)紫外誘變得變異株,在10 L 罐中發(fā)酵產(chǎn)生GLA 時(shí), 菌體得率為2913 % ,油脂含量達(dá)4417 % ,其中GLA含量達(dá)9144 %。1988 年上海工業(yè)微生物研究所報(bào)道了γ2亞麻酸油脂的發(fā)酵生產(chǎn),其γ2亞麻酸占油脂總量的810 % 。 國內(nèi)微生物油脂的研究狀況13 / 191國內(nèi)60 年代就有過用霉菌和酵母生產(chǎn)油脂的報(bào)導(dǎo),但研究較多的是在90 年代, 其研究重點(diǎn)集中在開發(fā)微生物功能性油脂方面 [7] 。所得到的微生物油脂中,其γ2亞麻酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:315 %177。待氮源耗盡后,真菌菌體中將會(huì)大量積累脂肪(能達(dá)菌體干重的50 % ～55 %) , 從而導(dǎo)致培養(yǎng)結(jié)果是得到一個(gè)可觀的油脂產(chǎn)量1811 gPL 。自20 世紀(jì)90 年代以后,特種油脂的發(fā)展愈來愈受到重視；而且相繼從絲狀真菌、細(xì)菌、酵母和微藻類中,尋找到能生產(chǎn)許多特種油脂的菌種, 并取得突破,為進(jìn)一步形成生產(chǎn)力提供技術(shù)依據(jù) [5] 。20 世紀(jì)80 年代初,日本成功建立發(fā)酵法工業(yè)化生產(chǎn)長鏈二元酸的新技術(shù), 結(jié)束用蓖麻油裂解合成十三碳二元酸歷史。其后美國對(duì)微生物油脂也作過研究 [4]。所以開辟微生物油脂這一新的油脂資源的開發(fā)和研究, 不僅豐富了傳統(tǒng)的油脂工業(yè)技術(shù), 而且也將是工業(yè)化生產(chǎn)油脂的一個(gè)重要途徑 [3] 。2. 微生物油脂的研究歷史及現(xiàn)狀當(dāng)前,人口的增長使得不斷增加的油脂需求量與自然資源嚴(yán)重短缺的矛盾日益尖銳, 特別是隨著日趨嚴(yán)重的全球性能源短缺與環(huán)境惡化,使得人們不得不從環(huán)境保護(hù)與資源開發(fā)的角度出發(fā), 積極開發(fā)替代化石燃料的可再生新能源。關(guān)鍵字：微生物油脂； 產(chǎn)油微生物；研究歷史；制備工藝；發(fā)展前景 1. 產(chǎn)油微生物及微生物油脂概述某些微生物在一定條件下能將碳水化合物、碳?xì)浠衔锖推胀ㄓ椭忍荚崔D(zhuǎn)化為菌體內(nèi)大量貯存的油脂,如果油脂含量能超過生物總量20 % ,即稱為產(chǎn)油微生物(Oleaginousmicroanisms) [1]。討論了產(chǎn)油影響因素，對(duì)微生物油脂的制備、影響因素及開發(fā)利用等方面做了綜述。我覺得只要好好利用我們現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，充分發(fā)揮微生物在新型農(nóng)業(yè)中的作用，我們一定可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的。微生物農(nóng)藥研究與發(fā)展，將有效地實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)，提升農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值，擴(kuò)大我國農(nóng)副產(chǎn)品外銷市場，推進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這些均對(duì)發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)村繁榮具有重要的推進(jìn)作用。微生物農(nóng)藥和微生物肥料的廣泛應(yīng)用為農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)和動(dòng)植物安全生產(chǎn)將發(fā)揮越來越重要的作用。所以好好利用微生物農(nóng)藥可以帶來的前景也是十分必要的。目前微生物農(nóng)藥主要開發(fā)有微生物殺蟲