導(dǎo)語：如何才能寫好一篇微生物研究方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

目的：建立陳香露白露片微生物限度檢查方法。方法：根據(jù)該樣品的微生物限度標(biāo)準(zhǔn)，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法的驗(yàn)證試驗(yàn)指導(dǎo)原則，用委托廠家3個(gè)批號的陳香露白露片進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，以考察確定陳香露白露片微生物限度的檢查方法。首先用常規(guī)法進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，初步考察該樣品對試驗(yàn)菌檢測的影響，然后根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，用離心沉淀集菌法進(jìn)行再試驗(yàn)。結(jié)果：常規(guī)法試驗(yàn)時(shí)，大腸埃希菌、白色念珠菌的回收率均大于70%，而金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的回收率小于70%，控制菌檢查檢出試驗(yàn)菌。采用離心沉淀集菌法試驗(yàn)時(shí)，可以有效消除抑菌作用，使金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的回收率大于70%。結(jié)論：采用離心沉淀集菌法可以有效消除抑菌作用，簡便、準(zhǔn)確。

【關(guān)鍵詞】 微生物限度檢查 驗(yàn)證試驗(yàn) 離心沉淀集菌法

Validation of Microbial Limit Test for Chenxianglubailu Tablets

YIN Chunrong， SUN Ping， XIAO Juli

（The Institute of Food and Drug Control， Yunnan Chuxiong 675000， China; Yunnan Longfa Pharmaceutical Limited Company， Yunnan Chuxiong 675000， China）

［Abstract］ Objective: To establish a microbial limit test method for Chenxianglubailu tablets. Methods: The microbial limit test for Chenxianglubailu tablets was studied according to the guidance of the microbial limit standard for this product and the principle of the validation of microbiological test in “Chinese Pharmacopoeia” (2005)， and tested in three batches of Chenxianglubailu tablets. The test was conducted with routine and centrifugal precipitation methods. Results: When doing routine test the rate of recovery of escherichia coli and candida albicans was over 70%， but the rate of recovery of staphylococcus aureus and bacillus subtilis was below 70%. Test organism was obtained by controlled bacteria detection test. The results showed that centrifugal precipitation test could eliminate bacteriostasis effectively. Conclusions: Centrifugal precipitation test could eliminate bacteriostasis effectively and the test was simple and accurate.

［Key words］ Microbial limit test; Verification test; Centrifugal precipitation methods

陳香露白露片是一復(fù)方中成藥制劑，由川木香、大黃、石菖蒲、陳皮、甘草、次硝酸鉍、氧化鎂、碳酸氫鈉組成，用于胃潰瘍、糜爛性胃炎、胃酸過多等疾?。?］?！吨袊幍洹?005年版規(guī)定，在進(jìn)行藥品微生物限度檢查時(shí)，應(yīng)對所用方法進(jìn)行驗(yàn)證，以確認(rèn)所采用的方法適合于該藥品的微生物限度檢查。為此，筆者對陳香露白露片的微生物限度檢查方法進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)材料

1.1 樣品

陳香露白露片（云南龍發(fā)制藥有限公司；規(guī)格：100片/瓶；批號：060401、060402、060403）。

1.2 稀釋劑及培養(yǎng)基

pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液、0.9%無菌氯化鈉溶液、TTC營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基、膽鹽乳糖培養(yǎng)基、MUG培養(yǎng)基、膽鹽乳糖發(fā)酵培養(yǎng)基、營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基、改良馬丁培養(yǎng)基。

1.3 菌種

金黃色葡萄球菌［CMCC（B）26003］、大腸埃希菌［CMCC（B）44102］、枯草芽孢桿菌［CMCC（B）63501］、白色念珠菌［CMCC（F）98001］，均來源于云南省食品藥品檢驗(yàn)所。

2 驗(yàn)證試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)菌液的制備

接種金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌的新鮮培養(yǎng)物至營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，置30～35 ℃培養(yǎng)18～24 h，分別取上述培養(yǎng)物 1 mL，加0.9%無菌氯化鈉溶液 9 mL，10倍遞增稀釋，取稀釋液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，每種菌的每1個(gè)稀釋級平行制備2個(gè)平皿，傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)24～48 h，計(jì)數(shù)，選擇每1 mL含菌數(shù)為50～100 cfu的稀釋級菌懸液，作為驗(yàn)證試驗(yàn)用菌懸液。接種白色念珠菌的新鮮培養(yǎng)物至改良馬丁培養(yǎng)基中，置23～28 ℃培養(yǎng)24～48 h，取上述培養(yǎng)物1 mL，加0.9%無菌氯化鈉溶液9 mL，10倍遞增稀釋，取稀釋液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，每1個(gè)稀釋級平行制備2個(gè)平皿，傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基，置23～28 ℃培養(yǎng)72 h，計(jì)數(shù)，選擇每毫升含菌數(shù)為50～100 cfu的稀釋級菌懸液，作為驗(yàn)證試驗(yàn)用菌懸液。

2.2 供試液的制備

從兩瓶樣品中取樣品10 g，至滅菌勻漿杯中，加pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液至100 mL，經(jīng)勻漿儀混勻，制成1∶10的供試液。陳香露白露片3個(gè)批號樣品同法操作。

2.3 細(xì)菌數(shù)、霉菌及酵母菌數(shù)計(jì)數(shù)方法的驗(yàn)證

2.3.1 預(yù)試驗(yàn)（常規(guī)法）

（1）試驗(yàn)組：取1∶10的供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備8個(gè)平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個(gè)平皿；取1∶100的供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備8個(gè)平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個(gè)平皿；取1∶1 000的供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備8個(gè)平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個(gè)平皿。含大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的試驗(yàn)平皿傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)；白色念珠菌的試驗(yàn)平皿傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基，置23～28 ℃培養(yǎng)72 h，計(jì)數(shù)。

（2）菌液組：分別取已制備好的金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到1個(gè)平皿中，每種菌平行制備2個(gè)平皿。含金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌的試驗(yàn)平皿傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)；白色念珠菌的試驗(yàn)平皿傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基，置23～28 ℃培養(yǎng)72 h，計(jì)數(shù)。

（3）供試品對照組：取1∶10供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備4個(gè)平皿。取1∶100供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備4個(gè)平皿。取1∶1 000的供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備4個(gè)平皿。每一稀釋級中的2個(gè)平皿傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)；每一稀釋級中的另2個(gè)平皿傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基，置23～28 ℃培養(yǎng)72 h，計(jì)數(shù)。

（4）試驗(yàn)組菌回收率計(jì)算：菌回收率（%）=（試驗(yàn)組平均菌落數(shù)-供試品對照組平均菌落數(shù)）∕菌液組平均菌落數(shù)。

（5）結(jié)果：見表1。大腸埃希菌、白色念珠菌在樣品的1∶10、1∶100、1∶1 000供試液中回收率均大于70%；金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌在樣品的1∶1 000供試液中回收率均大于70%，在樣品的1∶10、1∶100供試液中回收率均小于70%。根據(jù)上述情況，筆者采用離心沉淀集菌法進(jìn)行再試驗(yàn)。

表1 陳香露白露片的細(xì)菌數(shù)、霉菌及酵母菌數(shù)常規(guī)方法的驗(yàn)證預(yù)試驗(yàn)結(jié)果（略）

2.3.2 再試驗(yàn)（離心沉淀集菌法）

（1）試驗(yàn)組：從100 mL的1∶10供試液中取上清液10 mL，3 000 r/min離心20 min，棄去上清液，留底部集菌液約2 mL，加pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液補(bǔ)至10 mL，混勻。取其1 mL加入到1個(gè)平皿中，同法制備4個(gè)平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個(gè)平皿。另取其1 mL，加入到9 mL pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液中，混勻，即為1∶100供試液。取1∶100供試液1 mL加入到1個(gè)平皿中，同法制備4個(gè)平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的菌懸液l mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個(gè)平皿。在制備好的平皿中傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)。

（2）菌液組：分別取已制備好的金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到1個(gè)平皿中，每種菌平行制備2個(gè)平皿，傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)。

（3）供試品對照組：取1∶10供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備2個(gè)平皿。取1∶100供試液1 mL，加入到1個(gè)平皿中，同法制備2個(gè)平皿。同法制備4個(gè)平皿。傾注營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，置30～35 ℃培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)。

（4）試驗(yàn)組菌回收率計(jì)算：菌回收率（%）=（試驗(yàn)組平均菌落數(shù)﹣供試品對照組平均菌落數(shù)）∕菌液組平均菌落數(shù)

（5）結(jié)果：見表2。采用離心沉淀集菌法后，可去除供試液對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的抑菌作用，使菌回收率大于70%。

表2 陳香露白露片的金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌離心沉淀集菌法的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果（略）

2.4 控制菌檢查方法的驗(yàn)證

2.4.1 大腸埃希菌檢查方法的驗(yàn)證

（1）試驗(yàn)組：取1∶10供試液10 mL和大腸埃希菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到膽鹽乳糖增菌液100 mL中，置35～37 ℃培養(yǎng)18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸埃希菌檢查法進(jìn)行檢查。

（2）陰性對照組：取1∶10供試液10 mL和金黃色葡萄球菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到膽鹽乳糖增菌液100 mL中，置35～37 ℃培養(yǎng)18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸埃希菌檢查法進(jìn)行檢查。

（3）供試品對照組：取1∶10供試液10 mL，加入到膽鹽乳糖增菌液100 mL中，置35～37 ℃培養(yǎng)18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸埃希菌檢查法進(jìn)行檢查。

（4）結(jié)果：試驗(yàn)組檢出大腸埃希菌，陰性菌對照組結(jié)果為陰性，供試品對照組未檢出大腸埃希菌。

2.4.2 大腸菌群檢查方法的驗(yàn)證

（1）試驗(yàn)組：取1∶10、1∶100、1∶1 000供試液各1 mL和大腸埃希菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到3支膽鹽乳糖發(fā)酵培養(yǎng)液中，置35～37 ℃培養(yǎng)18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸菌群檢查法進(jìn)行檢查。

（2）陰性對照組：取1∶10、1∶100、1∶1 000供試液各1 mL和金黃色葡萄球菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到3支膽鹽乳糖發(fā)酵培養(yǎng)液中，置35～37 ℃培養(yǎng)18～24 h，按《中國藥典》2005版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸菌群檢查法進(jìn)行檢查。

（3）供試品對照組：取1∶10、1∶100、1∶1 000供試液各1 mL，加入到3支膽鹽乳糖發(fā)酵培養(yǎng)液中，置35～37 ℃培養(yǎng)18～24 h，按《中國藥典》2005版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸菌群檢查法進(jìn)行檢查。

（4）結(jié)果：試驗(yàn)組檢出大腸菌群，陰性菌對照組結(jié)果為陰性，供試品對照組未檢出大腸菌群。

3 討論

采用常規(guī)法試驗(yàn)時(shí)，該樣品對大腸埃希菌、白色念珠菌的加菌回收率均大于70%，證明其對上述2種供試菌無抑菌作用。該樣品對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌有抑菌作用，在1∶10、1∶100的稀釋級，其加菌回收率小于70%，低于《中國藥典》2005年版規(guī)定的回收率不得低于70%才視為無抑菌作用的要求。結(jié)合該樣品的物理特性和常規(guī)法試驗(yàn)結(jié)果，采用離心沉淀集菌法進(jìn)行試驗(yàn)后，金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的加菌回收率可大于70%。故陳香露白露片的細(xì)菌數(shù)檢查可采用離心沉淀集菌法，霉菌及酵母菌數(shù)的檢查采用常規(guī)法。

由控制菌檢查方法的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，采用常規(guī)法試驗(yàn)時(shí)，該樣品對大腸埃希菌、大腸菌群的檢查無干擾，故陳香露白露片的控制菌檢查可采用常規(guī)法。

因安全原因，黑曲霉［CMCC（F）98003］的驗(yàn)證試驗(yàn)未進(jìn)行。

篇2

1.1固定化微生物在廢水處理中的運(yùn)用

一般來說，在針對廢水處理的過程中，可以應(yīng)用的固定化微生物技術(shù)主要包括兩種，一種是活性污泥法，另外一種就是生物膜法。而微生物主要是分布在菌膠團(tuán)上，同時(shí)在一些固定的物質(zhì)是能夠也有一定的分布。而微生物這樣的分布方法，并不是靠人工完成的，而是自然形成的。在1980年，人們開始進(jìn)行人工固定化微生物的研究，將微生物固定在特定的空間網(wǎng)絡(luò)中，減少菌體的脫落現(xiàn)象，使得微生物可以長期的固定在一個(gè)載體上，并且保持較高的濃度。同時(shí)，在保障微生物固定化的基礎(chǔ)上，合理的利用微生物中所具有的活性物質(zhì)以及絮狀物質(zhì)等來進(jìn)行廢水的處理，使得廢水可以得到有效的凈化。我國的相關(guān)專家針對廢水處理中，固定化微生物的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。宋雪等相關(guān)的研究人員主要利用活性炭來作為酵母，將其混入到菌群中，在低氧狀態(tài)下以及好氧狀態(tài)下對菌群的變化情況進(jìn)行觀察，從觀察的結(jié)果可以看出，在廢水處理中應(yīng)用固定化的微生物，會使得廢水中存在的有機(jī)物質(zhì)得到有效的降解和轉(zhuǎn)化，提升廢水處理的效果和質(zhì)量。除了我國對固定化微生物在廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究之外，國外的一些專家也針對這項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究。Vanotti等相關(guān)的研究人員合理的利用PVA冷凍法來對硝化污泥進(jìn)行了固定化實(shí)驗(yàn)，從實(shí)現(xiàn)中可以看出，利用該冷凍方法，可以使得硝化污泥能夠有效的固定在聚乙烯醇小球上，這樣就可以利用這種方法來對一些養(yǎng)殖業(yè)的廢水進(jìn)行處理。從研究觀察中可以了解到，在固定時(shí)間為4h的時(shí)候，則硝化污泥的有效率可以達(dá)到567mg/1.d。而在好氧的狀態(tài)下，如果硝化污泥能夠達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)，那么CODcr就可以有效的實(shí)現(xiàn)對污泥的硝化處理，硝化的有效率可以達(dá)到70%以上。這樣的固定化微生物方法，在實(shí)際的應(yīng)用中，不僅可以有效的提升微生物固定化的效果，也可以使得相應(yīng)的負(fù)荷沖擊減輕，使得微生物的固定時(shí)間保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

1.2固定化微生物凈化大氣的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)從20世紀(jì)90年代才開始，研究固定化微生物凈化大氣，目前僅有同濟(jì)大學(xué)、昆明理工大學(xué)等少數(shù)機(jī)構(gòu)在研究。同濟(jì)大學(xué)的馬紅采用固定床反應(yīng)器，以海藻酸鈉包埋活性污泥進(jìn)行含NH3臭氣處理，氣相NH3去除率大于92%，硝化速度大于0.63gN/kg固定化濕顆粒#d。硝化速度最高可達(dá)2.93gN/kg固定化濕顆粒#d。同濟(jì)大學(xué)的邵立明等采用海酸鈉包埋，CaCl2膠聯(lián)法，利用滴濾塔反應(yīng)器凈化含H2S氣體，最大有效處理H2S的體積負(fù)荷可達(dá)6000-6500g/(m3#d)，凈化效率保持在87%以上，袁志文等采用固定化微生物處理含甲硫醇惡臭氣體，顆粒填充床生物脫臭塔運(yùn)行試驗(yàn)表明：在空塔停留時(shí)間不大于13s時(shí)，對低濃度甲硫醇?xì)怏w(<.2.9mg/m3)的去除率在99.0%以上，對高濃度甲硫醇?xì)怏w(>2.4mg/m3)去除率在99.0%以上，當(dāng)空塔停留時(shí)間減少到6.5s時(shí)，對低濃度甲硫醇?xì)怏w的去除率仍可維持在80.0%，脫臭塔對由于濃度和進(jìn)氣量升高造成的沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的緩沖能力。

2固定化微生物技術(shù)特點(diǎn)和研究方向

2.1固定化微生物技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

首先，在環(huán)境工程中，固定化微生物技術(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠有效的將微生物的濃度進(jìn)行有效的提升，也可以使得微生物中存在的活性物質(zhì)得到有效的增加。利用固定化微生物技術(shù)來對廢水實(shí)施有效的處理，可以使得水質(zhì)得到極大的改善。其次，固定化微生物技術(shù)可以有效的進(jìn)行生物育種，利用生物育種，可以使得一些較難區(qū)分的微生物以及污染物有效的區(qū)分開來。再次，微生物在進(jìn)行固定化處理后，微生物本身所具有的抗毒性會得到明顯的提高，有效的防止了病毒對微生物的侵害。最后，微生物在固定化反應(yīng)的過程中，所需要的反應(yīng)容器也相對較小，這樣就可以有效的達(dá)到節(jié)省空間的目的。

2.2固定化微生物技術(shù)的未來研究方向

固定化微生物技術(shù)在環(huán)境工程中的前景是不可估量的，但目前此類技術(shù)還存在許多問題有待于研究，相應(yīng)地就形成了今后一段時(shí)間里固定化技術(shù)的研究方向。(1)載體是固定化技術(shù)的重要組成部分，而目前載體價(jià)格仍然令人難以承受。而且一般固定化微生物半衰期較長的也僅能達(dá)到100多天，實(shí)際運(yùn)行要頻繁更換載體，顯然既不經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行管理也麻煩。因此進(jìn)一步開發(fā)新型性能優(yōu)良的固定化載體，對固定化技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要；(2)對固定化細(xì)胞的穩(wěn)定性問題尚缺乏研究，提高固定化細(xì)胞的穩(wěn)定性、改善固定化技術(shù)處理效果及使用性能也是今后的一個(gè)研究重點(diǎn)；(3)實(shí)際污染物是一個(gè)十分復(fù)雜的混合體系，用單一菌種處理一般很難達(dá)到要求，因此對于復(fù)雜的污染物體系，是采用混合菌還是單一高效菌分級處理，有待于進(jìn)一步研究；(4)固定化技術(shù)目前應(yīng)用的范圍比較小，如何把基因工程菌和固定化技術(shù)結(jié)合起來，拓寬可處理污染物的種類，從而使固定化技術(shù)可以廣泛地運(yùn)用于工業(yè)污水、生活廢水處理，應(yīng)是今后研究的重點(diǎn)；(5)固定化顆粒的相對密度是影響處理效果的一個(gè)不可忽略的因素，如何改善和調(diào)節(jié)固定化微生物顆粒的相對密度也有待于進(jìn)一步研究。

3結(jié)論

篇3

關(guān)鍵詞：微生物燃料電池 產(chǎn)電 新能源

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0003-02

微生物燃料電池（Microbial fuel cells， MFCs）是一種新興的高效的生物質(zhì)能利用方式，它利用細(xì)菌分解生物質(zhì)產(chǎn)生生物電能，具有無污染、能量轉(zhuǎn)化效率高、適用范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)。因此MFCs逐漸成為現(xiàn)今社會的研究熱點(diǎn)之一。

1 微生物燃料電池的工作原理

圖1是典型的雙室結(jié)構(gòu)MFCs工作原理示意圖，系統(tǒng)主要由陽極、陰極和將陰陽極分開的質(zhì)子交換膜構(gòu)成。陽極室中的產(chǎn)電菌催化氧化有機(jī)物，使其直接生成質(zhì)子、電子和代謝產(chǎn)物，氧化過程中產(chǎn)生的電子通過載體傳送到電極表面。根據(jù)微生物的性質(zhì)，電子傳送的載體可以為外源、與呼吸鏈有關(guān)的NADH和色素分子以及微生物代謝的還原性物質(zhì)。陽極產(chǎn)生的H+透過質(zhì)子交換膜擴(kuò)散到陰極，而陽極產(chǎn)生的電子流經(jīng)外電路循環(huán)到達(dá)電池的陰極，電子在流過外電阻時(shí)輸出電能。電子在陰極催化劑作用下，與陰極室中的電子接受體結(jié)合，并發(fā)生還原反應(yīng)[1]。

下面以典型的葡萄糖為底物的反應(yīng)為例說明MFCs的工作原理，反應(yīng)中氧氣為電子受體，反應(yīng)完成后葡萄糖完全被氧化[2]。

2 微生物燃料電池的分類

目前為止，MFCs的分類方法沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常有以下幾種分類方法。

（1）基于產(chǎn)電原理進(jìn)行分類，包括氫MFCs、光能自養(yǎng)MFCs和化能異養(yǎng)MFCs。氫MFCs的原理是利用微生物制氫，同時(shí)利用涂有化學(xué)催化劑的電極氧化氫氣發(fā)電；光能自養(yǎng)MFCs是利用藻青菌或其他感光微生物的光合作用直接將光能轉(zhuǎn)化為電能；而化能異養(yǎng)MFCs則是在厭氧或兼性微生物的作用下，從有機(jī)底物中提取電子并轉(zhuǎn)移到電極上，實(shí)現(xiàn)電力輸出[3]。

（2）基于電池構(gòu)型進(jìn)行分類，包括單極室微生物燃料電池、雙極室微生物燃料電池和多級串聯(lián)MFCs。圖1中的微生物燃料電池即為雙極室結(jié)構(gòu)，電池通過質(zhì)子交換膜分為陽極室和陰極室兩個(gè)極室。單極室MFCs則以空氣陰極MFCs為主，將陰極與質(zhì)子交換膜合為一體，甚至是去除質(zhì)子交換膜。為了提高產(chǎn)電量，將多個(gè)獨(dú)立的燃料電池串聯(lián)，就形成了多級串聯(lián)MFCs[4]。

（3）基于電子轉(zhuǎn)移方式分類，包括直接微生物燃料電池和間接微生物燃料電池兩類。直接微生物燃料電池是指底物直接在電極上被氧化，電子直接由底物分子轉(zhuǎn)移到電極，生物催化劑的作用是催化在電極表面上的反應(yīng)。間接微生物燃料電池的底物不在電極上氧化，而是在電解液中或其它地方發(fā)生氧化后，產(chǎn)生的電子由電子介體運(yùn)載到電極上去[5]。

（4）基于電子從細(xì)菌到電極轉(zhuǎn)移方式進(jìn)行分類，可分為有介體MFCs和無介體MFCs兩類。電子需要借助外加的電子中介體才能從呼吸鏈及內(nèi)部代謝物中轉(zhuǎn)移到陽極，這類為有介體MFCs。某些微生物可在無電子傳遞中間體存在的條件下，吸附并生長在電極的表面，并將電子直接傳遞給電極，這稱為無介體MFCs。

3 電池性能的制約因素[6～7]

迄今為止，MFCs的性能遠(yuǎn)低于理想狀態(tài)。制約MFC性能的因素包括動力學(xué)因素、內(nèi)阻因素和傳遞因素等。

動力學(xué)制約的主要表現(xiàn)為活化電勢較高，致使在陽極或者陰極上的表面反應(yīng)速率較低，難以獲得較高的輸出功率[8]。內(nèi)電阻具有提高電池的輸出功率的作用，主要取決于電極間電解液的阻力和質(zhì)子交換膜的阻力?？s短電極間距、增加離子濃度均可降低內(nèi)阻。不用質(zhì)子交換膜也可以大大降低MFC的內(nèi)阻，這時(shí)得到的最大功率密度為有質(zhì)子交換膜的5倍，但必須注意氧氣擴(kuò)散的問題[9]。另一個(gè)重要制約因素為電子傳遞過程中的反應(yīng)物到微生物活性位間的傳質(zhì)阻力和陰極區(qū)電子最終受體的擴(kuò)散速率。最終電子受體采用鐵氰酸鹽或陰極介體使用鐵氰化物均可以獲得更大的輸出功率和電流。

另外，微生物對底物的親和力、微生物的最大生長率、生物量負(fù)荷、反應(yīng)器攪拌情況、操作溫度和酸堿度均對微生物燃料電池內(nèi)的物質(zhì)傳遞有影響[10]。

4 微生物燃料電池的應(yīng)用

（1）廢水處理與環(huán)境污染治理。

微生物燃料電池可以同步廢水處理和產(chǎn)電，是一種廢水資源化技術(shù)。把MFC用于廢水處理是其最有前景的一個(gè)應(yīng)用方向，也是當(dāng)前微生物燃料電池的研究熱點(diǎn)之一。同時(shí)，在生物脫氮、脫硫、重金屬污染的生物治理等方面MFCs也具有不可忽視的作用。

（2）海水淡化。

普通的海水淡化處理技術(shù)條件苛刻，需要高壓、高效能的轉(zhuǎn)化膜，有的還要消耗大量的電能，故不能大規(guī)模的處理，并且成本較高，難以有效地解決海水淡化問題。如果找到一種高效的產(chǎn)電微生物和特殊的PEM交換膜，那么MFC，就可以達(dá)到海水淡化的目的，而且具有能耗低，環(huán)保和可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。利用MFC淡化海水也將成為具有發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较騕11]。

（3）便攜式電源。

微生物燃料電池能夠利用環(huán)境中自然產(chǎn)生的燃料和氧化劑變?yōu)殡娔?，用于替代常?guī)能源?？梢詾樗聼o人駕駛運(yùn)輸工具、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的長期自主操作提供電源。

（4）植物MFCs。

通過光合作用，植根在陽極室的綠色植物將二氧化碳轉(zhuǎn)換為碳水化合物，在根部形成根瘤沉積物；植物根系中的根瘤沉積物被具有電化學(xué)活性的微生物轉(zhuǎn)化為二氧化碳，同時(shí)產(chǎn)生電子。這種植物MFCs能夠原位將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能[12]。

（5）人造器官的動力源[13]。

微生物燃料電池可以利用人體內(nèi)的葡萄糖和氧氣產(chǎn)生能量。作為人造器官的動力源，需要長期穩(wěn)定的能量供給，而人體內(nèi)源源不斷的葡萄糖攝入恰好可以滿足MFC作為這種動力源的燃料需要。

5 微生物燃料電池技術(shù)研究展望

MFCs技術(shù)正在不斷成長并且已經(jīng)在許多方面取得了重大突破。但是，由于其功率偏低，該技術(shù)還沒有實(shí)現(xiàn)真正的大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用?；谄洚a(chǎn)電性能的制約因素，今后的研究方向主要可歸納為以下幾點(diǎn)。

（1）深入研究并完善MFCs的產(chǎn)電理論。MFCs產(chǎn)電理論研究處于起步階段，電池輸出功率較低，嚴(yán)重制約了MFCs的實(shí)際應(yīng)用。MFCs中產(chǎn)電微生物的生長代謝過程，產(chǎn)電呼吸代謝過程以及利用陽極作為電子受體的本質(zhì)是今后的研究重點(diǎn)[14]。

（2）篩選與培育高活性微生物。目前大多數(shù)微生物燃料電池所用微生物品種單一。要達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的目的，需要尋找自身可產(chǎn)生氧化還原介體的高活性微生物和具有膜結(jié)合電子傳遞化合物質(zhì)的微生物。今后的研究應(yīng)致力于發(fā)現(xiàn)和選擇這種高活性微生。

（3）優(yōu)化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。研究與開發(fā)單室結(jié)構(gòu)和多級串聯(lián)微生物燃料電池。利用微生物固定化技術(shù)、貴金屬修飾技術(shù)等改善電極的結(jié)構(gòu)和性能。選擇吸附性能好、導(dǎo)電性好的材料作為陽極，選擇吸氧電位高且易于撲捉質(zhì)子的材料作為陰極[15]。

（4）改進(jìn)或替代質(zhì)子交換膜。質(zhì)子交換膜的質(zhì)量與性質(zhì)直接關(guān)系到微生物燃料電池的工作效率及產(chǎn)電能力。另外，目前所用的質(zhì)子交換膜成本過高，不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。今后應(yīng)設(shè)法提高質(zhì)子交換膜的穿透性以及建立非間隔化的生物電池[16]。

6 結(jié)語

MFCs作為一種可再生的清潔能源技術(shù)正在迅速興起，并已逐步顯現(xiàn)出它獨(dú)有的社會價(jià)值和市場潛力。隨著研究的不斷深入以及生物電化學(xué)的不斷進(jìn)步，MFCs必將得到不斷地推廣和應(yīng)用[17]。

參考文獻(xiàn)

[1] 李旭文.碳納米管和有序介孔碳在微生物燃料電池電極材料中的應(yīng)用研究[D].華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.

[2] 張怡然，吳立波.微生物燃料電池在廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2010，21（6）：100-104.

[3] 孫健，胡勇.有廢水處理新理念-微生物燃料電池技術(shù)研究進(jìn)展[J].工業(yè)用水與廢水，2008，39（1）：1-6.

[4] 陳少華，汪家權(quán)，程建萍.微生物燃料電池處理污染廢水的研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染與防治，2012，34（4）：68-74.

[5]胡文娟.含氮雜環(huán)化合物對微生物燃料電池性能影響的研究[D].湖南大學(xué)碩士論文，2010.

[6] Liu H ，Cheng S，Logan BE. Power generation in fed—batch microbial fuel cells as a function of ionic strength，tempera—ture，and reactor configuration[J]. Environ Sci Technol，2005b，39（14）：5488-5493.

[7] 關(guān)毅，張鑫.微生物燃料電池[J].化學(xué)進(jìn)展，2007，19（1）：74-79.

[8] 江世青，王亞南，尹遜亮.微生物燃料電池及其在污水處理方面應(yīng)用的研究現(xiàn)狀[J].山東煤炭科技，2011（6）：79-80.

[9] Liu H， Logan B E. Electricity generation using an air-cathode single chamber microbial fuel cell in the presence and absence of a proton exchange membrane [J].Environ Sci Technol.，2004，38（14）：4040-4046.

[10] Rabaey K， Lissens G， Siciliano SD， et al. Biotechnology Letters，2003，25：1531-1535.

[11] 何建瑜，劉雪珠，陶詩，等.微生物燃料電池研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（2）：785-788，793.

[12] 劉宏芳，鄭碧君.微生物燃料電池[J].化學(xué)進(jìn)展，2009，21（6）：1349-1355.

[13] 朱寧正.同步廢水處理及產(chǎn)能的微生物燃料電池[D].哈爾濱工程大學(xué)碩士論文，2009.

[14] 盧娜，周順桂，倪晉仁.微生物燃料電池的產(chǎn)電機(jī)制[J].化工進(jìn)展，2008，20（7～8）：1233-1240.

[15] 謝晴，楊嘉偉，王彬，等.用于污水處理的微生物燃料電池研究最新進(jìn)展[J].水處理技術(shù)，2010，36（3）：10-16.

篇4

2012年7月到鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)工作站的畢業(yè)生米紅旭和蔣帥，已多次與巡護(hù)隊(duì)伍、科研隊(duì)伍踏進(jìn)鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)；為了不讓父母擔(dān)心，兩人每次進(jìn)出山都會向父母報(bào)平安。

米紅旭和蔣帥是一對情侶，從東北林業(yè)大學(xué)碩士畢業(yè)生后，兩人遠(yuǎn)離家人與繁華的都市，主動放棄穩(wěn)定優(yōu)越的工作，選擇落戶窮鄉(xiāng)僻壤的海南鸚哥嶺熱帶雨林保護(hù)區(qū)。

四個(gè)多月過去了，兩人很快地融入了這個(gè)護(hù)林團(tuán)隊(duì)，并對保護(hù)區(qū)工作相當(dāng)熟悉?！斑@個(gè)團(tuán)隊(duì)就像一家人一樣，只要有空就互相幫忙，關(guān)系簡單而友好?！?/p>

明年，兩人準(zhǔn)備結(jié)婚，將來作為獨(dú)生女子的他們，還打算把雙方父母都接到海南，真正扎根鸚哥嶺保護(hù)區(qū)。

選擇夢想戰(zhàn)勝現(xiàn)實(shí)

米紅旭和蔣帥在東北林業(yè)大學(xué)讀本科時(shí)是同班同學(xué)，專業(yè)是生物學(xué)。本科畢業(yè)報(bào)考研究生時(shí)，他們依然同時(shí)選擇了生物類專業(yè)，只不過米紅旭的專業(yè)是動物學(xué)，研究方向是鳥類生物學(xué)；蔣帥的專業(yè)是微生物，研究方向是環(huán)境微生物。

2012年，兩人的研究生專業(yè)同時(shí)畢業(yè)?！罢f實(shí)話，我的專業(yè)找工作面比較窄，同學(xué)們都選擇去了大城市的科研院所，有的為了留在大城市甚至轉(zhuǎn)行?！泵准t旭說。

在兩人的共同努力下，他們首先在青島找到了工作。女友蔣帥被一家生物制藥公司錄用，起薪3000多元，而米紅旭則從事生物制品的銷售工作。米紅旭始終覺得放棄已經(jīng)學(xué)了6年且十分摯愛的專業(yè)，非常心痛。恰在此時(shí)，學(xué)校的老師給他們打電話稱，“海南有個(gè)鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)，是年輕人工作、創(chuàng)業(yè)的好地方?！?/p>

得到消息后，米紅旭和蔣帥立即上網(wǎng)，從網(wǎng)上看了關(guān)于鸚哥嶺青年團(tuán)隊(duì)的報(bào)道后，兩人的內(nèi)心久久不能平靜?！斑@應(yīng)該是我們?nèi)サ牡胤桨?！”對于這兩個(gè)熱愛生物研究，渴望有所作為的年輕人來說，鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)是一片廣闊的天地，可以讓他們有所作為，也讓他們神往。

“當(dāng)時(shí)我特別想去，畢竟6年多的專業(yè)知識，如果扔掉就太可惜了?！泵准t旭說，隨后他開始找女友蔣帥商量，沒想到女友特別理解，也非常支持。

接下來是勸說雙方父母。兩人的老家都在東北，米紅旭又是獨(dú)生子。所幸雙方的父母都比較開明，最終兩人辭掉了在青島的工作，父母也表示“只要你們兩人在一起，不管到哪里我們都支持”，就這樣兩人決定加入鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)團(tuán)隊(duì)。

2012年6月30日晚，飛機(jī)緩緩?fù)Ｔ诤Ｄ先齺唶H機(jī)場，走下飛機(jī)一股夾雜著海腥味和潮濕的熱浪襲來，兩人沒有來得及欣賞國際旅游島的夜景，連夜乘車趕到了位于海南白沙市的鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)。

兩人共同克服困難

剛到鸚哥嶺的那段時(shí)間，每天米紅旭和蔣帥都會早早起床跟隨護(hù)林員上山，主要的工作就是在山上進(jìn)行資源調(diào)查，因?yàn)閷W哥嶺的情況不了解，所以前期的上山調(diào)查很多。調(diào)查需要兩人一組，通常米紅旭和蔣帥都被分到一組，小米對每一塊土地上的植物種類進(jìn)行辨別統(tǒng)計(jì)，而蔣帥則負(fù)責(zé)記錄下這些數(shù)據(jù)，生活中的默契也讓兩人工作起來得心應(yīng)手、配合得天衣無縫。

最初的鸚哥嶺保護(hù)區(qū)生活還是讓這對情侶受了點(diǎn)苦。有時(shí)候，還需要在野外搭帳篷宿營。米紅旭說，在熱帶雨林里搭帳篷宿營并不像電視劇拍得那樣浪漫，有很多突況讓人措手不及，特別是山里的蚊蟲和山螞蝗。

米紅旭第一次和護(hù)林員上山，就被一種叫不出名字的小蟲咬怕了?！澳窍x子很小，根本不起眼兒，在人的耳邊飛來飛去，不一會兒就落在手臂上?！泵准t旭說，剛開始沒有在意，隨后手臂開始癢，結(jié)果全身被撓出40多個(gè)包?！爱?dāng)初是非常痛苦的，不過現(xiàn)在都被咬習(xí)慣了，已經(jīng)適應(yīng)?！泵准t旭笑著說。

米紅旭的女友蔣帥則特別怕山螞蝗。有一次，米紅旭和她去便文村的山上做植物樣方調(diào)查，從海拔600米處爬到1400米處。路上有一處陡坡，山螞蝗特別多，蔣帥不小心摔倒了。“一邊是流血的傷口，一邊還有螞蝗叮咬，別提當(dāng)時(shí)我心里有多苦了。”但回憶起來蔣帥卻是笑容滿面：“紅旭很快就用樹枝綁成了拐杖，扶著我一步一步堅(jiān)持下山。再苦再累，我都不覺得了?！?/p>

后來，他們想出了一個(gè)對付山螞蝗的方式。他們用工具做了一個(gè)“螞蝗棍”，一個(gè)小木棍，頭上綁了一塊布，然后帶著礦泉水瓶，里面裝了一些很濃的鹽水，沾一下螞蝗自動就掉了。

幾個(gè)月下來，兩人的體重都明顯下降。米紅旭瘦了20多斤，蔣帥也瘦了8斤?！胞W哥嶺就像一個(gè)天然氧吧，雖然條件苦了點(diǎn)，但生活方式很健康，我們就當(dāng)減肥了。”米紅旭笑著說。

除了艱苦，當(dāng)然也有甜蜜的時(shí)刻。

米紅旭說，他的研究經(jīng)常需要夜間上山，最近的一次是11月12日，傍晚6點(diǎn)，他和團(tuán)隊(duì)成員開始出發(fā)，邊爬山邊看，晚上10點(diǎn)到達(dá)海拔1500米的觀景臺，在兩棲天堂（因?yàn)榇颂幍膭游锖芏啵?dāng)?shù)厝巳∶?，他看到了非常罕見的兩棲動物——海南疣螈?！梆囿⑹侵袊奶赜形锓N。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓我興奮了好幾天?！泵准t旭興奮地說。

金錢不是幸福的標(biāo)準(zhǔn)

米紅旭說，他現(xiàn)在的月工資是1300多元，跟留在大城市的同學(xué)沒法比。因?yàn)榇蟛糠謺r(shí)間都在山上，吃飯基本都在集體食堂，兩人的工資加起來也基本夠用，而且覺得非常幸福，只是衡量幸福的標(biāo)準(zhǔn)里沒有金錢。

“雖然生活條件艱苦，許多時(shí)候也會覺得不適應(yīng)，但是只要跟紅旭在一起，只要在山上能繼續(xù)調(diào)查研究，我就覺得這一切都是有意義的。”蔣帥說。選擇一種與眾不同的生活方式，就需要承受與眾不同的苦難，想要完成理想就需要付出比別人更多的努力。這對米紅旭和蔣帥來說是至理名言。

米紅旭坦言，現(xiàn)在對于他們來說，在保護(hù)區(qū)的工作仍處于學(xué)習(xí)階段，從課本知識到現(xiàn)實(shí)實(shí)踐，要走的路還很長很長。轉(zhuǎn)眼間，兩人到鸚哥嶺的時(shí)間快5個(gè)月了。“慢慢找到了工作的感覺，我將鳥類和獸類紅外線監(jiān)測作為研究方向?！泵准t旭說，他在保護(hù)區(qū)內(nèi)鳥類和獸類經(jīng)常出沒的地方安裝了自動觸發(fā)照相機(jī)，一旦有鳥類和獸類經(jīng)過，相機(jī)就會自動拍照，然后他再根據(jù)這些照片研究動物的活動規(guī)律。

蔣帥的研究方向是微生物學(xué)，而目前鸚哥嶺自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有關(guān)微生物真菌的調(diào)查資料非常少，她的研究需要從頭開始?！斑@是我感覺很對不住她的地方?！泵准t旭說，蔣帥本來在青島可以和生物醫(yī)藥公司的團(tuán)隊(duì)一起做出很多科研成果，但為了他還是選擇來到海南。

“繼續(xù)學(xué)習(xí)，專業(yè)與實(shí)踐相結(jié)合，在研究領(lǐng)域做出自己的成績，這就是我倆的共同理想?！?/p>

篇5

關(guān)鍵詞:粗飼料;加工;厭養(yǎng)貯藏

中圖分類號:S816.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1674-0432(2010)-05-0115-1

一、粗飼料加工處理的意義

飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的基礎(chǔ)。沒有足夠的飼料,畜牧業(yè)將深受制約。目前,一些地方在發(fā)展畜牧業(yè)過程中出現(xiàn)了因生產(chǎn)迅速發(fā)展帶來的飼料供應(yīng)緊張,與此同時(shí),卻沒有有效的開發(fā)利用機(jī)制,造成了大量飼料資源的浪費(fèi),大大制約了畜牧業(yè)發(fā)展。

二、粗飼料加工處理的方法

(一)物理處理方法

1.切短。長的秸稈家畜在咀嚼的時(shí)候會消耗很多不必要的能量,而且不容易消化,容易引起腸胃疾病。所以為了減少浪費(fèi),最大的讓家畜吸收營養(yǎng),可以與其它的飼料配合使用,并且把秸稈切短。一般為:牛3-4cm,馬2-3cm,羊1.5-2.5cm。

2.粉碎。粉成草粉后的秸稈在與其它的飼料混合喂食的時(shí)候更容易被家畜采食,提高了飼料的利用率。但是因?yàn)榧倚缶褪橇?xí)慣吃粗糧的,所以不要粉的過細(xì),這樣會造成咀嚼的不完全,對于反芻的家畜來說滯留在胃的時(shí)間過短,會因?yàn)榘l(fā)酵不充分影響秸稈的吸收利用率。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐證明,細(xì)度為0.7cm左右的成果比較好。

3.加工成顆粒飼料。將秸稈等粉碎加上適當(dāng)?shù)木系V物質(zhì)維生素等營養(yǎng)添加劑,制作成顆粒飼料,既保證了營養(yǎng)的豐富又易于運(yùn)輸。

4.熱加工。其中包括蒸煮和膨化等。蒸煮可以軟化飼料,提高采食量和吸收率。膨化可以破壞纖維結(jié)構(gòu),提高吸收率。

5.鹽化。把粉碎的秸稈用1%的是食鹽水?dāng)嚢韬?丟放覆膜發(fā)酵,12-24小時(shí)之后會自然軟化,可提高采食率。

(二)化學(xué)處理方法

1.氨化處理。經(jīng)過氨化處理的秸稈,蛋白含量可增加一倍以上。既增加營養(yǎng)價(jià)值,又可改變秸稈組織結(jié)構(gòu)提高消化率和采食率。氨化操作方法是選擇高燥、不易被人畜侵踏的地方挖一土池,經(jīng)濟(jì)條件好的也可選用磚池,池容積視貯料多少自定,池內(nèi)壁鋪襯無毒塑料薄膜,然后將切短的秸稈按要求放入池內(nèi)。

2.堿化處理。弱堿性的石灰水經(jīng)過充分熟化和沉淀后用石灰乳處理秸稈,這樣可以提高營養(yǎng)成分和消化率。100kg秸稈,需要3kg生石灰和200-250kg的水。將石灰乳噴在已經(jīng)粉碎的秸稈上,堆放在地面上。經(jīng)過1-2天后直接喂食就可以了。因?yàn)樯译S處都有,成本低,方法簡單,易操作,而且效果明顯。

3.氨,堿復(fù)合處理。以上的處理方法都有自己的缺點(diǎn),為了讓家畜更好地吸收營養(yǎng),更好的消化,可以將兩種處理方法結(jié)合統(tǒng)一。取其優(yōu)點(diǎn)棄其缺點(diǎn)。就是將秸稈飼料先進(jìn)行氨化處理,然后再進(jìn)行堿化處理。經(jīng)過試驗(yàn)得知,稻草簡單氨化處理的消化率是55%,而復(fù)合處理之后則可以達(dá)到71.2%。經(jīng)過這種復(fù)合的處理,能夠充分發(fā)揮秸稈飼料的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)潛力。

4.酸處理。使用硫酸、鹽酸、磷酸和甲酸處理秸稈飼料,其原理和堿化處理相同。但酸處理成本太高,在生產(chǎn)上很少應(yīng)用。

(三)生物學(xué)處理

1.青貯。青貯,是各類微生物興衰變化的結(jié)果。參與作用的微生物很多,以乳酸菌為主,利用乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生酸性條件,抑制或殺死各種有害微生物,從而起到保存青綠飼料和青綠秸稈的方法。

2.秸稈的厭氧貯藏。主要對象是干的秸稈等粗飼料。主要使用青貯發(fā)酵優(yōu)勢菌和EM菌等作為發(fā)酵劑。這樣可以提高秸稈的適口性和使用率,但是這種方法不能改變營養(yǎng)不足的問題。

3.微生物處理。主要是通過有益微生物的發(fā)酵作用,降解飼料中的木質(zhì)纖維,改善飼料的適口性,以此來提高飼料的消化率。

(四)復(fù)合處理

現(xiàn)在比較多的是將化學(xué)處理和機(jī)械加工結(jié)合在一起。這樣既能增加營養(yǎng),又可以提高營養(yǎng)價(jià)值,利于運(yùn)輸貯存和使用。也有利于實(shí)施工廠流水線化的處理;又能更加有效的利用秸稈飼料,因?yàn)檫@樣也是需要較高的費(fèi)用,所以也是有利于把家畜這一區(qū)域的經(jīng)濟(jì)做活,提高農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。

三、飼料安全

飼料安全主要是指在加工過程中使用的添加劑及其在對秸稈等粗飼料的處理過程中,不產(chǎn)生危害動物健康及畜產(chǎn)品品質(zhì)的毒素等。另外,生物學(xué)處理技術(shù)也有不應(yīng)忽視的問題,主要是發(fā)酵用微生物菌種。如EM菌是80種以上的菌組成的混合菌,盡管有些研究認(rèn)為該類微生物可提高秸稈的營養(yǎng)價(jià)值及動物生產(chǎn)性能。但人們忽視的問題是,這些微生物中是否存在危害人類和動物健康的微生物尚不明確。

參考文獻(xiàn)

[1]王玉芳,孫守兵,胡懷兵,等.秸稈飼料加工調(diào)制技術(shù)[J].飼料與添加劑,2006,(5).

篇6

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)  廢水生物處理  生物修復(fù)  水處理劑

        0 引言 

        隨著工業(yè)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重地威脅著人類的生存環(huán)境，制約著社會和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，水污染控制成為全世界共同關(guān)注的問題。目前的水處理技術(shù)中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現(xiàn)代生物技術(shù)將成為水污染控制領(lǐng)域重點(diǎn)開發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)手段，主要應(yīng)用于廢水處理、生物修復(fù)以及微生物水處理劑等方面。

        1 現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)容與特點(diǎn)

        現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA 技術(shù)為先導(dǎo)，包括微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱[1，2]。其中每個(gè)方面都有其特定的理論基礎(chǔ)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域，但它們之間又相互補(bǔ)充和銜接，形成一個(gè)完整的體系。

        生物技術(shù)的特點(diǎn)大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進(jìn)行，過程簡單，可連續(xù)化操作，并可節(jié)約能源，減少環(huán)境污染；③開辟了生產(chǎn)高純度、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要?jiǎng)?chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生命類型。

        2 現(xiàn)代生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

        廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術(shù)發(fā)展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術(shù)。

        2.1 固定化微生物技術(shù) 固定化微生物技術(shù)是生物工程領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)。進(jìn)入80年代后國內(nèi)外開始應(yīng)用這種具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機(jī)物質(zhì)，一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進(jìn)行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質(zhì)有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細(xì)胞技術(shù)，將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結(jié)果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。

        2.2 生物強(qiáng)化處理技術(shù) 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質(zhì)。主要強(qiáng)化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進(jìn)對難分解物質(zhì)的處理，加快反應(yīng)速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機(jī)鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點(diǎn)，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中，每g活性炭去除 1～3gCOD ，分解廢水毒性能力明顯增強(qiáng)，同時(shí)提高脫氮水平。

        2.3　生物反應(yīng)器技術(shù)　生物反應(yīng)器技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向。現(xiàn)代化的新型生物膜反應(yīng)器，其共同特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應(yīng)條件優(yōu)越，污染物具有充分的時(shí)間與微生物接觸，有利于增強(qiáng)微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應(yīng)器已經(jīng)問世。雖然其處理能力較低，造價(jià)較高，但其管理方便 ，運(yùn)行費(fèi)用低，所以歐美地區(qū)約有 7%的污水處理廠采用該技術(shù)[6]。

    3 生物修復(fù)技術(shù)

        生物修復(fù)技術(shù)[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場降解為CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉(zhuǎn)移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進(jìn)程，常常采用許多強(qiáng)化措施，使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下，使受污染的環(huán)境得以修復(fù)。研究表明 ，生物修復(fù)與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①經(jīng)濟(jì)，僅為物化法30%-50%；②對環(huán)境影響小，不產(chǎn)生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復(fù)時(shí)間較短，就地修復(fù)，操作方便。

        生物修復(fù)中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價(jià)。為提高有效性今后將應(yīng)用分子微生物學(xué)分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復(fù)的安全性評價(jià)水平，需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術(shù)，以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。

篇7

關(guān)鍵詞：壤土;播可潤微生物菌劑;影響

中圖分類號： S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2015.24.043

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間：2015年2月10日～2015年5月15日。

試驗(yàn)地點(diǎn)：桓仁鎮(zhèn)西關(guān)村五組。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1供試菌劑 供試菌劑名稱：播可潤微生物菌劑C915、C918、C917、C928。

1.2.2供試材料 供試作物及品種：茄子，品種為遼茄4號;草莓，品種為99?；|(zhì)成分及各項(xiàng)指標(biāo)：草炭∶蛭石∶珍珠巖（7∶2∶1，7∶1∶2）。生產(chǎn)廠家：海城市三合生資化肥股份有限公司。

穴盤規(guī)格：長：54毫米，寬：27毫米，孔數(shù)：32孔。

1.2.3菌劑施用方法 苗期。浸種用播可潤C(jī)915，稀釋40倍液，浸泡4小時(shí)后，陰干后催芽。拌基質(zhì)用播可潤C(jī)928，按0.5克/株拌基質(zhì);生長期。移栽期用播可潤C(jī)928（5公斤/畝），在移栽時(shí)施于根部，間隔5～7天后，用播可潤C(jī)917（50毫升對水15公斤）進(jìn)行葉面噴施1次。中后期在坐果前用播可潤C(jī)918（2.5升/畝），隨澆隨沖。果實(shí)膨大期用播可潤C(jī)917，按70毫升對清水15公斤噴施1～2次（1壺/畝），間隔20～30天/次。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)2個(gè)處理：試驗(yàn)組1。當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+播可潤微生物菌劑;對照組2。當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+清水處理。

育苗期：采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每處理播1盤，3次重復(fù)（茄子）。

生長期：采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每小區(qū)面積為66.7平方米，3次重復(fù)（草莓）。

1.4 田間管理

草莓生長期：2015年1月21日開始定植，株距12厘米，行距30厘米，壟距50厘米，壟寬60厘米，雙行種植，土壤類型及質(zhì)地為壤土;前茬作物為草莓，產(chǎn)量2810公斤/畝。

1.5 測定項(xiàng)目及方法

1.5.1 生長指標(biāo)測定 對每個(gè)試驗(yàn)的穴盤隨機(jī)選取3株茄子植株進(jìn)行生長指標(biāo)測定，測定項(xiàng)目包括株高、莖粗、全株干重，計(jì)算壯苗指數(shù)和G值，每處理3次重復(fù)，取平均值。

1.5.2 抗病性測定 觀察試驗(yàn)組和對照組草莓的發(fā)病情況，記錄發(fā)病時(shí)間、病害名稱、發(fā)病株數(shù)、發(fā)病程度、用藥情況和恢復(fù)情況。

1.5.3 產(chǎn)量測定 草莓成熟期進(jìn)行測產(chǎn)，記錄單果重。

1.5.4 感官品質(zhì)測定 于采收時(shí)分別觀察比較試驗(yàn)組和對照組草莓果實(shí)的外觀和口感。

1.6 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播可潤微生物菌劑對茄子幼苗生長的影響

從表1可以看出，分別在苗齡70、80、90天時(shí)測量幼苗生長情況，試驗(yàn)組的各項(xiàng)指標(biāo)均比對照組高，說明播可潤微生物菌劑對茄子幼苗生長有一定促進(jìn)作用。

表1 茄子幼苗生長狀況調(diào)查表

注：處理1為試驗(yàn)組，處理2 為對照組。下同。

2.2 播可潤微生物菌劑對草莓產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，播可潤微生物菌劑可以提高草莓的單株產(chǎn)量，折合畝增產(chǎn)220公斤，平均增產(chǎn)率為6.67%。

表2 草莓產(chǎn)量調(diào)查表

注：每畝地按2萬株算。

2.3 播可潤微生物菌劑對草莓果實(shí)成熟期感官品質(zhì)的影響

由表3可知，從外觀上，試驗(yàn)組比對照組的草莓果形正，畸形果少，光亮度好;從口感上，試驗(yàn)組比對照組甜度高，果肉緊實(shí)，口感更好。

表3 草莓果實(shí)成熟期感官品質(zhì)性狀調(diào)查表

2.5 播可潤微生物菌劑對草莓投入產(chǎn)出比的影響

從表4可以看出，播可潤微生物菌劑使草莓畝增收2720元，試驗(yàn)組的投入產(chǎn)出比值對照組小，說明播可潤微生物菌劑對草莓起到很好的經(jīng)濟(jì)效果。

表4 投入與產(chǎn)出記錄表 單位：元/畝

3 結(jié)論與討論

篇8

【關(guān)鍵詞】林業(yè)微生物學(xué) 理論教學(xué)

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0176-02

林業(yè)微生物學(xué)是微生物學(xué)的一門分支學(xué)科，著重研究微生物與土壤環(huán)境、森林病害及森林培育關(guān)系的一門科學(xué)，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。為適應(yīng)新形勢下的教學(xué)要求，提高課堂教學(xué)效果，筆者在課堂理論教學(xué)方面進(jìn)行思考，形成以下幾點(diǎn)想法。

一、將微生物知識生動化、趣味化和可視化，切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

微生物學(xué)知識點(diǎn)多，聽起來枯燥乏味，且不易記憶。針對這一特點(diǎn)教師在教學(xué)過程中應(yīng)采取多元化的教學(xué)手段，努力將枯燥乏味的微生物知識生動化、趣味化和可視化，使學(xué)生在復(fù)雜中有律可尋、在枯燥乏味的學(xué)習(xí)中獲得樂趣。如：在講緒論部分時(shí)，教師應(yīng)像講故事般地把微生物研究對象、特點(diǎn)、發(fā)展簡史及其應(yīng)用娓娓道來，從而將學(xué)生的思維引入新學(xué)科的大門，使他們對本學(xué)科產(chǎn)生較大的興趣；再如，在講病毒時(shí)，可運(yùn)用形象生動的比喻講解病毒的結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及其繁殖特點(diǎn)，并播放相關(guān)視頻詳細(xì)介紹噬菌體在發(fā)酵工業(yè)中的危害及其防治方法。

二、老師走“下臺”，學(xué)生走“上臺”，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)效率，老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生化被動為主動，將老師的“喂飯吃”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自己“找食吃”，改變過去“學(xué)生圍著教師轉(zhuǎn)”的被動局面。在教學(xué)過程中，教師要“精講”，重點(diǎn)突出，畫龍點(diǎn)睛，重點(diǎn)講解關(guān)鍵基礎(chǔ)知識，課后教師通過布置任務(wù)，讓他們統(tǒng)籌安排學(xué)習(xí)時(shí)間，根據(jù)學(xué)習(xí)要求圍繞一些小知識點(diǎn)主動搜集資料進(jìn)行自學(xué)并進(jìn)行歸納、凝練和總結(jié)，然后走上臺來給同學(xué)們講解，有意識地讓學(xué)生自己做“小老師”。對一些重點(diǎn)知識點(diǎn)，可在學(xué)生講解完后，再召開小組討論會，老師跟學(xué)生一起相互提問、共同交流。這樣做學(xué)生的積極性很高。因此，教師要敢于大膽放手讓學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮他們的主觀能動性。

三、強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際

林業(yè)微生物是一門內(nèi)容枯燥、復(fù)雜并且難以理解的學(xué)科，初學(xué)者往往都難學(xué)難懂難記。強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際可加深學(xué)生對微生物知識的記憶。如：為了說明大部分陸生植物都能被菌根真菌侵染，可讓同學(xué)們從校園中采集各種林木的根系，染色后在顯微鏡下鏡檢，觀察菌根真菌的菌絲、叢枝、泡囊等結(jié)構(gòu)；為了說明楊樹潰瘍病是由微生物引起的，可讓學(xué)生采集發(fā)病楊樹的病斑，從中分離病原微生物，然后再將分離的病菌接種于健康楊樹，觀察楊樹的發(fā)病狀況。此外，貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則可引導(dǎo)學(xué)生將微生物理論知識與學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)實(shí)際、科學(xué)上的最新成就實(shí)際、前人從事科學(xué)研究的實(shí)際、學(xué)生的思想實(shí)際等相聯(lián)系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷認(rèn)識所學(xué)課程的重大價(jià)值，從而產(chǎn)生巨大的學(xué)習(xí)動力，使學(xué)生興趣昂然地去學(xué)習(xí)微生物學(xué)。

四、將學(xué)科前沿知識貫穿于林業(yè)微生物教學(xué)過程

博士研究生是工作在科研一線的研究者，經(jīng)過多年的研究訓(xùn)練，他們掌握著各自研究領(lǐng)域的最新研究方法與進(jìn)展。據(jù)此，在林業(yè)微生物教學(xué)過程中，教師邀請了與林業(yè)微生物相關(guān)的博士研究生深入課堂，給同學(xué)們做專題報(bào)告。博士研究生們就“菌根與植物抗逆性的關(guān)系”、“食源性致病菌特性與檢測”和“根瘤菌在逆境生態(tài)修復(fù)中的作用”等專題從不同角度深入淺出地向同學(xué)們講解了微生物學(xué)的最新研究方法與成果，并就各自的研究內(nèi)容與同學(xué)們進(jìn)行了深入交流。專題報(bào)告結(jié)束后，同學(xué)們“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用”，自行分組，各小組根據(jù)自己的興趣點(diǎn)收集不同微生物的特點(diǎn)、研究方法及其應(yīng)用等方面的文獻(xiàn)和資料，進(jìn)行演講比賽，比賽中再邀請博士研究生擔(dān)任評委，就同學(xué)們PPT制作、資料查詢、文獻(xiàn)總結(jié)等方面進(jìn)行點(diǎn)評和評比，并對表現(xiàn)優(yōu)異的小組予以適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。通過開展“邀請博士研究生進(jìn)課堂，學(xué)生“當(dāng)家作主””專題活動，一方面讓同學(xué)們掌握了一些微生物學(xué)領(lǐng)域的研究前沿，讓他們變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)如何收集資料并進(jìn)行總結(jié)、凝練和展示，另一方面讓博士研究生的“光環(huán)”在一定程度上激起本科生對微生物學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，為切實(shí)提高教學(xué)效果發(fā)揮了一定的作用。

總之，林業(yè)微生物課程教學(xué)改革對提高教學(xué)效果起到了一定的作用。此外，今后還應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化理論與實(shí)驗(yàn)并重，建立以學(xué)生為主體的教學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和個(gè)性發(fā)展，完善知識背景和提升創(chuàng)新能力，注重學(xué)生獨(dú)立解決問題能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李延茂，胡江春，汪思龍，王書錦. 森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤微生物的作用與應(yīng)用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15（10）.

篇9

【關(guān)鍵詞】含氮廢水；生物脫氮技術(shù)

一、前言

城市污水的來源包括城市居民生活污水、城市工業(yè)廢水和降水等，污水中的氮、磷污染物含量很大，如果未經(jīng)處理或脫氮除磷效果不佳就會造成水體富營養(yǎng)化，從而使水質(zhì)惡化，水體生態(tài)環(huán)境被破壞，水生動植物大量死亡等，使水污染和水資源短缺的情況加劇，因此對于城市污水處理廠來說，脫氮除磷已經(jīng)成為其工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。目前對城市污水脫氮除磷的工藝主要包括反硝化除磷、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化等，本文主要對這幾種工藝進(jìn)行了簡要的介紹。

二、生物脫氮除磷機(jī)理

傳統(tǒng)的生物脫氮理論認(rèn)為生物脫氮是由氨化、硝化、反硝化三個(gè)步驟及微生物的同化作用來完成。在污水處理過程中，污水中的一部分氮被同化為微生物細(xì)胞的組成部分，微生物得到增殖。

污水生物除磷技術(shù)來源于微生物好氧吸磷現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。磷在自然界以2種狀態(tài)存在：可溶態(tài)或顆粒態(tài)。所謂的除磷就是把水中溶解性磷轉(zhuǎn)化為顆粒性磷，達(dá)到磷水分離。廢水在生物處理中，在厭氧條件下，聚磷菌的生長受到抑制，為了自身的生長便釋放出其細(xì)胞中的聚磷酸鹽，同時(shí)產(chǎn)生利用廢水中簡單的溶解性有機(jī)基質(zhì)所需的能量，稱該過程為磷的釋放。進(jìn)入好氧環(huán)境后，活力得到充分恢復(fù)，在充分利用基質(zhì)的同時(shí)，從廢水中攝取大量溶解態(tài)的正磷酸鹽，從而完成聚磷的過程。

三、傳統(tǒng)生物脫氮工藝存在的問題

硝化菌群增值速度慢，系統(tǒng)總水力停留時(shí)間較長、有機(jī)負(fù)荷較低，增加基建投資運(yùn)行費(fèi)用；

（1）反硝化時(shí)需另加碳源，增加運(yùn)行費(fèi)用；

（2）硝化過程需投加堿中和，增加了處理費(fèi)用；

（3）氨氮完全硝化需要大量的氧，使動力費(fèi)用增加；

（4）系統(tǒng)抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)水會抑制硝化菌的生長；

（5）同時(shí)進(jìn)行污泥回流和硝化液回流，增加了動力消耗及運(yùn)行費(fèi)用；

（6）運(yùn)行控制相對較為復(fù)雜等。

四、脫氮新技術(shù)

1、反硝化除磷

反硝化除磷菌（DPRB--Denitrifying Phosphorus Removing Bacteria）能在缺氧，有硝酸鹽的環(huán)境下聚磷。DPB的生物聚/放磷作用被荷蘭代爾夫特工業(yè)大學(xué)（TU Delft）和日本東京大學(xué)（UT）研究人員所證實(shí)，它具有同PAO極為相似的除磷原理，只是氧化細(xì)胞內(nèi)貯存的PHA時(shí)電子受體不同而已（PAO為O2，而DPB為NO3-）。在缺氧（無O2但存在NO3-）條件下，反硝化除磷細(xì)菌DPB能夠像在好氧條件下一樣，利用硝酸氮充當(dāng)電子受體，產(chǎn)生同樣的生物攝磷作用在生物攝磷的同時(shí)，硝酸氮被還原為氮?dú)?，這使得攝磷和反硝化（脫氮）這兩個(gè)不同的生物過程借助同一個(gè)細(xì)菌在同一個(gè)環(huán)境中完成，反硝化除磷細(xì)菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個(gè)原本認(rèn)為彼此獨(dú)立的作用合二為一。攝磷和脫氮過程的結(jié)合不僅節(jié)省了脫氮對碳源的需要，而且攝磷在缺氧條件下完成可縮小曝氣區(qū)的體積（亦節(jié)省能源），產(chǎn)生的剩余污泥量也有望降低。

2、同步硝化反硝化

傳統(tǒng)觀點(diǎn)是硝化反應(yīng)在好氧條件下進(jìn)行，而反硝化在厭氧條件下完成，兩者不能在同一條件下進(jìn)行。而近幾年許多研究者發(fā)現(xiàn)存在同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象，尤其是有氧條件下的反硝化現(xiàn)象，確實(shí)存在于不同的生物處理系統(tǒng)中，如間歇曝氣反應(yīng)器、SBR反應(yīng)器、Orbal氧化溝、生物轉(zhuǎn)盤及生物流化床等。其機(jī)理一方面認(rèn)為好氧條件下存在缺氧甚至厭氧的微環(huán)境，另一方面從微生物的角度為好氧條件下同時(shí)存在好氧反硝化菌和異養(yǎng)硝化菌，這一現(xiàn)象將為生物法脫氮指引一個(gè)研究方向。

同步硝化反硝化具有以下優(yōu)點(diǎn)是能有效保持反應(yīng)器中pH值穩(wěn)定，減少堿量的投加；減少傳統(tǒng)反應(yīng)器的容積，節(jié)省基建費(fèi)用；對于僅由一個(gè)反應(yīng)池組成的序批式反應(yīng)器來講，該反應(yīng)能夠縮短硝化、反硝化所需時(shí)間；能節(jié)省、降低能耗。

3、短程硝化反硝化

短程硝化反硝化是利用硝酸菌和亞硝酸菌在動力學(xué)特性上存在的固有差異，控制硝化反應(yīng)只進(jìn)行到NO2--N階段，造成大量的NO2--N累積，然后就進(jìn)行反硝化反應(yīng)。與傳統(tǒng)生物脫氮相比具有節(jié)能、節(jié)約外加碳源、可以縮短水力停留時(shí)間、可減少剩余污泥的排放量和減少投堿量等優(yōu)點(diǎn)。

4、厭氧氨氧化

在厭氧氨氧化過程中，羥胺和肼作為代謝過程的中間體。和其它浮霉菌門細(xì)菌一樣，厭氧氨氧化菌也具有細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，其中進(jìn)行氨厭氧氧化的囊稱作厭氧氨氧化體（anammoxozome），小分子且有毒的肼在此內(nèi)生成。厭氧氨氧化體的膜脂具有特殊的梯烷（ladderane）結(jié)構(gòu)，可阻止肼外泄，從而充分利用化學(xué)能，且避免毒害細(xì)胞。

厭氧氨氧化正在開發(fā)的工藝有ANAMMOX和OLAND工藝2種。ANAMMOX工藝是由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的新工藝。該工藝的原理是厭氧條件下，以NO2-和NO3-作為電子受體，將氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。OLAND工藝由比利時(shí)Gent微生物生態(tài)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，該工藝的關(guān)鍵是控制溶解氧，使硝化過程僅進(jìn)行到NH4+氧化為NO2-階段，由于缺乏電子受體，由NH4+氧化產(chǎn)生的NO2-氧化未反應(yīng)的NH4+形成N2。

厭氧氨氧化（AnAMMOX）反應(yīng)通常對外界條件（pH值、溫度、溶解氧等）的要求比較苛刻，但這種反應(yīng)由于不需要氧氣和有機(jī)物的參與，因此對其研究和工藝的開發(fā)具有可持續(xù)發(fā)展的意義。

厭氧氨氮化一般前置短程硝化工藝，將廢水中的一部分氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽。目前在處理高氨氮焦化廢水、垃圾滲濾液，消化污泥脫水液等廢水方面已有成功的實(shí)例。

厭氧氨氧化工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）反應(yīng)無需外加有機(jī) 碳源作為電子供體， 在節(jié)約成本的同時(shí)， 防止了投加碳源產(chǎn)生的二次污染。

（2）只需將進(jìn)水中約50%氨氮氧化為亞硝酸態(tài)氮，節(jié)省了供氧動力消耗。

（3）反應(yīng)過程中幾乎不產(chǎn)生 N2O， 避免了傳統(tǒng)硝化-反硝化工藝中產(chǎn)生的溫室氣體排放。

（4）微生物增值速度慢，產(chǎn)泥量少。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著城鎮(zhèn)化的大勢所趨以及國民工業(yè)的飛速發(fā)展，我國城市污水的水量也不斷增加，對于污水處理廠來說工作負(fù)荷進(jìn)一步加大，因此需要合理選擇生物脫氮除磷工藝。當(dāng)前用于城市污水生物脫氮除磷的工藝有反硝化除磷、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化等，除此之外，氧化溝工藝也得到了一定程度的應(yīng)用，在選擇生物脫氮除磷工藝時(shí)，不但要考慮脫氮除磷效果和工作效率，而且還要考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性問題，發(fā)展處理效率高、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的脫氮除磷方法是未來城市污水處理工藝的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖文濤.污水生物脫氮除磷工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010，（11）：59-62.

篇10

關(guān)鍵詞：噬菌體；病毒繁殖；本科教學(xué)

中圖分類號：G642.4?搖 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0051-02

一、引言

噬菌體是唯一有重要應(yīng)用價(jià)值的病毒，其首次作為模式系統(tǒng)，用來研究病毒繁殖的一般特征，有些噬菌體還作為微生物遺傳和遺傳功能研究的有力工具以及用于人類致病菌的分型和一些疾病的治療。當(dāng)然，很多噬菌體是有害的，尤其是在發(fā)酵工業(yè)中，發(fā)酵液噬菌體污染會嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)鸬构薜膰?yán)重后果，并且隨著工程菌株在發(fā)酵工程中應(yīng)用的越來越廣泛，有害噬菌體的重要性也會遞增。無論在噬菌體分型、噬菌體治療或遺傳工程中的應(yīng)用，亦或是噬菌體在發(fā)酵工業(yè)中的危害，使得對噬菌體的學(xué)習(xí)研究愈發(fā)重要。了解噬菌體的分類，對噬菌體的進(jìn)一步的學(xué)習(xí)研究至關(guān)重要。

現(xiàn)行的本科教材中，對噬菌體的分類介紹得較少，周德慶主編的《微生物學(xué)教程》（高教出版社，第二版）中，根據(jù)外觀形態(tài)及核酸類型把噬菌體分為6種，但6類中沒有包含dsRNA這種類型；楊蘇聲、周俊初主編的《微生物生物學(xué)》（科學(xué)出版社）中，僅從形態(tài)學(xué)上將噬菌體分為6種形態(tài)類型，而沒有結(jié)合核酸類型進(jìn)行分類，過于籠統(tǒng)；而其他有些教材，如沈萍、陳向東的《微生物學(xué)》（高教出版社出版，第二版）和黃秀梨的《微生物學(xué)》（第三版）中，對噬菌體分類介紹更少。國際病毒分類委員會對噬菌體的分類則過細(xì)，難度上并不適合在本科教學(xué)中使用。結(jié)合長期在課程傳授過程中的體會，并參閱有關(guān)文獻(xiàn)、資料，我們提出了一套較適合在本科生教學(xué)中講解的噬菌體分類方法，并與同仁切磋探討。

二、噬菌體分類的一般方法

噬菌體種類繁多、形態(tài)各異，有多面體、絲桿狀和多形型等形狀，其大小范圍波動也很大。噬菌體蛋白質(zhì)外殼中含有單鏈或雙鏈的DNA或RNA，呈線性狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。噬菌體的分類與植物病毒和動物病毒相似，遵循以下準(zhǔn)則：血清學(xué)的關(guān)聯(lián)；大小及形態(tài)；基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、組成和復(fù)制方式；化學(xué)組成及理化性質(zhì)；潛伏期；對滅活的易感性；寄主范圍；致病性。

1.形態(tài)學(xué)分類。噬噬菌體的基本形態(tài)為蝌蚪狀、微球狀和絲狀，并且可以進(jìn)一步分為5種不同的形態(tài)類型，即：A型，蝌蚪狀，伸縮性尾；B型，蝌蚪狀，非收縮性尾；C型，球狀，大頂衣殼粒；D型，球狀，小頂衣殼粒；E型，絲桿狀。

2.核酸類型分類。噬菌體的核酸成分即噬菌體的基因組（genome），是噬菌體中最為重要的部分，具有遺傳信息的載體和傳遞體的作用，也是噬菌體分類中最可靠的分子基礎(chǔ)。主要有以下幾個(gè)指標(biāo)：①核酸類型是DNA還是RNA；②核酸結(jié)構(gòu)是單鏈（single strand，ss，單股）還是雙鏈（double strand，ds，雙股）；③核酸外形呈環(huán)狀還是線狀；④核酸是閉口環(huán)還是缺口環(huán)等。根據(jù)已有文獻(xiàn)的報(bào)道，可以將噬菌體核酸類型總結(jié)如表1。

三、適合本科教學(xué)的分類方法

根據(jù)以上的分類依據(jù)及本科教學(xué)的特點(diǎn)和應(yīng)把握的難易程度，本文以形態(tài)學(xué)結(jié)合核酸類型作為分類依據(jù)，先從形態(tài)上把噬菌體劃分為蝌蚪狀、絲桿狀、球狀3大類，并根據(jù)每一大類具體形態(tài)的差異再進(jìn)行細(xì)分，如此將噬菌體分為7小類，最后結(jié)合核酸類型將噬菌體分為9個(gè)小類。見表2、表3。

由此可以看出，我們得出的分類方法與國際病毒分類委員會關(guān)于噬菌體的分類基本相似，均是以核酸類型和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行分類劃分，雖不特別全面，但此類方法更適合本科階段教學(xué)，便于理解和記憶。經(jīng)過在教學(xué)中的應(yīng)用和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，此種方法可以使同學(xué)們對噬菌體的認(rèn)識更加全面深入，取得了良好的課堂效果。

有興趣對噬菌體作進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研究的同學(xué)，可以參照國際病毒分類委員會對噬菌體的分類進(jìn)行更深一步的學(xué)習(xí)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊蘇聲，周俊初.微生物生物學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2005：89-90.

[2]黃秀梨.微生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2003：78-80.

[3]周德慶.微生物學(xué)教程[M].北京：高等教育出版社，2004：67-76.

[4]沈萍，陳向東.微生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006：189-193.

[5]Bacteriophages.Mark H.Adams[M].New York：USA.Interscience Publisher，Inc.1959：250-279.

[6]何能波，司東，余茂.噬菌體圖譜[M].北京：科學(xué)出社，1991：1-6.