光合细菌在环境修复中的研究进展

光合细菌在环境修复中的研究进展

陈莎1，刘勇2

（1.中南大学研究生院隆平分院，湖南长沙410125；

2.湖南省植物保护研究所，湖南长沙410125）

摘要：光合细菌是在自然界中能进行光合作用的一类特殊厌氧微生物，其独特的生理生化特性，使得其在环境修复中发挥着十分重要的作用。对近年来光合细菌在处理高浓度有机废水、土壤重金属污染治理、有机磷农药降解及养殖水体的净化等方面的应用进行了综述，最后对光合细菌在环境修复中的应用前景和发展方向进行了展望。

关键词：光合细菌；环境修复；有机废水；重金属污染；降解

中图分类号：X505文献标识码：A文章编号：1006-060X（2012）07-0020-03

Progresses in Application of Photosynthetic Bacteria in Environmental Remediation

CHEN Sha1,LIU Yong2

(Longping Branch of Graduate School,Central South University,Changsha410125,PRC;

2.Hunan Institute of Plant Protection,Changsha410125,PRC)

Abstract:A photosynthetic bacterium is a class of special anaerobic microorganism which can carry on photosynthesis, and it has played a very important role in environmental remediation due to its unique physiological and biochemical characteristics.The applications of photosynthetic bacteria in the treatments for high-concentration of organic wastewater, soil heavy metal contamination,degradation of organophosphorus pesticide,etc.in recent years were reviewed.In the end,the application prospect and developmental direction of photosynthetic bacteria in environmental remediation are forecasted.

Key words:photosynthetic bacterium;environmental remediation;organic wastewater;heavy metal contamination; degradation

光合细菌（photosynthetic bacteria，PSB）是一类能进行光合作用而又不会产生氧的特殊生理类群的原核生物总称，分布广泛。光合细菌为革兰氏阴性细菌，不能形成芽孢，形态多样，直径大小一般为0.5～5．0μm。现已知的光合细菌分为着色菌科、外硫红螺菌科、紫色非硫细菌、绿硫细菌、多细胞绿丝菌、螺旋杆菌科、含细菌叶绿素的专性好氧菌等7大群共50个属[1]，而且不断有新品种被发现。

在不同的环境下，光合细菌具有放氢、固碳、固氮、硫化物氧化等多种功能，在自然界的碳、氮、硫循环中起着十分重要的作用。光合细菌独特的生理功能及丰富的代谢多样性，使得其在环境修复方面具有很大的潜力，对环境污染的治理和调控有着重要意义。

1在治理土壤重金属污染方面的应用

目前对重金属废水处理，利用传统方法（化学沉淀法，电化学处理法）效果不理想，并且会产生有毒污泥，造成二次污染；而利用膜分离法、活性炭吸附法、离子交换法，则会产生高昂的费用。生物吸附法因其可以选择性去除重金属离子，具有节能高效，易操作，易分离回收等特点，受到普遍关注和应用[2]。对受重金属污染的土壤，已有研究表明光合细菌可以降低土壤中的重金属毒性，吸附积累重金属，改善环境。Youzhi Feng等[3]研究发现光合细菌Rhodobacter capsulatu吸附Au3+在最适pH值为1.0时，去除率达到了90%以上；白红娟等[4]研究发现pH值为7.0时，沼泽红假单胞菌对Pb2+的去除率为93.0%。

2在有机废水处理方面的应用

光合细菌处理有机废水有诸多优势：①可直接处理生化需氧量高达10000mg/kg以上的高浓度有机废水，其所得到的副产品，即菌体污泥，富含蛋白质，可作为鱼虾饵料，不造成二次污染。②占地面积少，费用低。③易管理，不存在污泥处理问题。可

收稿日期：2012-02-20

基金项目：国家自然科学基金（31071753）

作者简介：陈莎（1985-），女，湖南株洲市人，硕士研究生，

主要从事植物病理方面研究。

通讯作者：刘勇

湖南农业科学2012，（07）：20~22Hunan Agricultural Sciences

利用光合细菌有效处理的有机废水包括羊毛洗涤加工、染料加工、淀粉加工、啤酒厂、豆腐加工、生活污水、油脂加工等各类废水。

最早利用光合细菌处理废水的国家是日本，到1995年日本已有至少10家利用光合细菌处理废水的工厂。韩国1981年建成了生化需氧量高达2×104~3×104mg/L、日处理600t的大型酒精废水处理厂，并投入市场运行。美国、澳大利亚等国家也相继开展了该方面的研究。国内科学工作者近年来也对此做了大量工作，并取得了一定的成绩。据毛雪慧等[5]报道，将光合细菌固定化能够显著提高油脂降解的效率，去油率达到74.95％。刘新建等[6]将沼泽红假单胞菌与处理化的餐饮废水共培养，认为在28.5℃，pH值6.8~7.2，光照强度50001x时，餐饮废水中有机物去除率达到36.4%~46.8％。

3在降解有机磷农药方面的应用

有机磷农药（Organophosphorus pesticides，OPs）一般分为硫代磷酰胺类、硫代膦酸酯类、硫代磷酸酯类、磷酸酯类等四类。有机磷农药对于防治农业生产中的病虫害具有方便、高效等优点，被广泛生产和使用。有机磷农药残留问题直接威胁到人类的生存和可持续发展[7]，因此解决环境中存在的农药残留问题仍是世界各国的研究热点。近年来，利用光合细菌降解有机磷农药残留的研究取得了一定的成果。

3.1有机磷农药高效降解菌株的获得

获得可降解农药的微生物的途径多种多样，主要是从农药厂的污水、处理曝汽池的污泥、受污染的土壤中等受农药污染的环境介质中富集、驯化、筛选分离，从而得到高效降解菌，这是比较普遍的方法。目前使用最多的一种方法是从受有机磷农药严重污染的环境中筛选分离得到高效降解菌，而后在此基础上进行诱变育种和构建工程菌。

3.2降解有机磷农药的光合细菌及其降解特性

关于光合细菌对有机磷农药的降解，国内外已经进行了很多研究[8－12]。越来越多能高效降解有机磷农药的光合细菌被分离出来，刘勇等[8－11]在利用光合细菌降解有机磷农药残留方面做出了巨大贡献。一种有机磷农药往往会同时有多种光合细菌降解菌，同一光合细菌降解菌也会对多种有机磷农药具降解效应。张德咏等[8]分离到的一株能降解有机磷农药甲胺磷的光合细菌HP-1，在外加碳源时还能同时降解乐果、毒死蜱、三唑磷和辛硫磷。广谱降解菌是当前农药降解的研究热点。大部分光合细菌对有机磷农药降解的最佳条件是：30~35℃、pH值6~7、光照培养[8,12]。

3.3光合细菌降解有机磷农药的机理

有机磷农药降解可以通过各种途径进行，包括化学降解、物理降解和微生物降解。与化学降解和物理降解相比，微生物降解具有反应速度快、反应条件温和、反应专一性强和不产生二次污染等特点。光合细菌对有机磷农药的降解属于微生物降解，其作用方式大致可以分为两大类：一类是光合细菌直接作用于有机磷农药，通过一系列的酶促反应降解有机磷农药，主要有合成、脱氢、氧化、还原等反应类型，这也是微生物降解有机磷农药比较普遍的作用方式。另一类是通过光合细菌的活动改变物理和化学的环境而间接的作用于有机磷农药。微生物间接作用于有机磷农药一般是通过矿化作用、生物浓缩作用或累积作用、共代谢作用或其他的间接作用[13]。目前光合细菌对有机磷农药的间接降解研究得比较多的是共代谢作用。共代谢作用是指微生物在有其可利用的碳源存在时，对原来不能利用的物质也可分解代谢的现象。

3.4降解有机磷农药的光合细菌降解酶和降解基因的研究

微生物对有机磷农药的直接降解主要通过其分泌酶来完成。常见的降解酶类主要有氧化还原酶类（多酚氧化酶、过氧化物酶）及水解酶类（包括硫基酰胺酶、裂解酶、磷酸酶、酯酶、对硫磷水解酶等）。目前对光合细菌有机磷农药降解酶的研究大多停留在比较基础的阶段，但也成功克隆出部分降解酶。尹乐斌等[11]成功分离纯化到光合细菌降解吡嘧磺隆的降解酶——

—乙酰乳酸合成酶（Acetolactate Synthase，ALS），并成功克隆到ALS基因，这为进一步深入探讨光合细菌对有机磷农药降解的机理做出了重要贡献。

4在净化养殖水体环境方面的应用

水产养殖以塘养和池养为主，其水体更换频率低、流动性差，因此大量水产动物的排泄物及残留饵料集于池底，常年累计产生大量有毒、有害物质，使得养殖水水质恶化，水产动物生长受到影响，严重时会发生病变或死亡[14]。由于光合细菌具有改良水质的作用，且无毒副作用，因此在水产养殖中得到广泛应用。

第07期陈莎等：光合细菌在环境修复中的研究进展21

光合细菌可以利用水中的NO

3

-、NH4+、H2S、酸类等物质，通过氧化、硫化、氮化、反硝化、固氮等反应，把动物的排泄物、残饵、残骸等有机物迅速分解为硝酸盐，磷酸盐等，降低水体中的化学需氧量和生物需氧量，从而有效减少水中有害物质的含量，增加水体溶氧量，起到净化水体、改善水质的作用。施安辉等[15]使用沼泽红假单胞菌、绿色红假单胞菌、胶质红假单胞菌、球形红假单胞菌分别对污水进行处理，发现水体中的化学需氧量、氨氮和亚硝酸盐都有不同程度的下降。Hargreaves[16]利用光合细菌的氧化、硝化和反硝化作用，有效地消除水体中的氨氮和有机物含量，并增加水体的溶氧量，显著减少水产养殖中的水体污染。有研究表明，光合细菌对核燃料加工、化工等行业中产生的严重污染环境的有毒物质也有很好的降解作用[17]。

5面临的问题与前景展望

光合细菌作为一种非常古老的光能自养菌，在人们的生活生产方面都具有重要作用，且逐渐被人们所熟知并广泛应用。随着现代工业的大力发展与人类生活水平的提高，各种生活垃圾、工业废料对人们的生活环境也产生越来越大的影响。池塘、河流、湖泊、地下水等受污染程度增加，随之而来的便是对水产养殖业的巨大危害。因此，在减少污染物排放的同时，充分利用光合细菌对废水的处理作用也显得意义更加重大。此外，菌种的分离以及培养条件的优化成为了限制光合细菌利用的关键点，如何大规模的培养光合细菌是光合细菌利用的一个制约因素。近些年来，随着分子生物学的应用与发展以及人们对光合细菌基因组的进一步研究，利用菌株的相容性，将降解不同污染物的高效专一的质粒组合到一个菌株，组建成一个多质粒的可同时降解多种不同污染物或能够同时完成某一污染物降解过程的多个环节的新菌株，将是目前研究光合细菌对环境修复的主要发展方向。相信通过科研人员的努力，在不久的将来光合细菌将在更广泛的领域为人们所开发及深度利用。

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（责任编辑：卢红玲）

第07期

湖南农业科学22

光合细菌(PSB)的应用研究进展

光合细菌（PSB）的应用研究进展 The progress in application research on photosynthetic bacteria 李福枝刘飞曾晓希李小龙张凤琴 LI Fu-zhi LIU Fei ZENG Xiao-xi LI Xiao-long ZHANG Feng-qin （湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用省重点实验室，湖南株洲412008）(The Green Packing and Biology Nanometer Technology Application Laboratory,Hunan University of Technology,Zhuzhou,Hunan412008，China) 摘要：着重阐述光合细菌的分类、结构形态、菌体营养组成及在有机废水处理、光合产氢、生物制药、类胡萝卜素提取、辅酶Q提取、单细胞蛋白和水产、禽蓄养殖等方面的应用研究现状及前景。 关键词：光合细菌；废水处理；类胡萝卜素；光合产氢；单细胞蛋白；水产养殖 Abstract:The classification,morphological structure and triphic component of the photosynthetic bacteria were reviewed.And the current application of photosynthetic bacteria was reviewed in seven aspects of treatment of organic wastewater,hydrogen photo production,medicament biologic production,carotenoids extraction,coenzyme Q extraction,single cell protein(SCP)production,fishery culture and livestock culture. Keywords:Photosynthetic bacteria；Treatment of organic wastewater；Carotenoids； Hydrogen photo production；Single cell protein；Fishery culture —————————————— 基金项目：湖南省教育厅资助项目（项目编号：06C258） 作者简介：李福枝（1978-），女，湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用省重点实验室讲师。 E-mail:li-fu-zhi@https://www.wendangku.net/doc/817730814.html, 通讯作者：刘飞 收稿日期：2007-09-28 光合细菌(Photosynthetic Bacteria，PSB)是自然界中重要的微生物类群，广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤中，因其具有固氮、产氢、固碳、脱硫、可氧化分解硫化氢、胺类及多种毒物的能力，而且具有生命力极强、营养要求低、生长繁殖快、无毒害性、富含蛋白质、类胡萝卜素、维生素、能净化水质等特点，被广泛应用到水产养殖、禽蓄养殖、污水处理、生物产氢、生物制药、生物色素提取等方面，成为现代生物技

光合细菌培养基配方

光合细菌培养基配方 光合细菌是兼性厌氧的，不同的光合细菌用的培养基不一样我现在就在做关于光合细菌的问题，这几中细菌都是常见的细菌，培养基在许多微生物上后面都有，光合细菌的富集培养基是： NH4Cl0.1g NaHCO3 0.1g KH2PO4 0.02g CH3COONa 0.1-0.5g MgSO4.7HO2 0.02g NaCl0.05-0.2g 三生长因子１ml 微量元素溶液１ml 蒸馏水９７ml ＰＨ７.０ 生长培养基加氮源（谷氨酸钠）和碳源（乙酸．丙酸．丁酸盐等）及可．其他菌的分离只要选择不同的培养基就可以选择分离啊 光合细菌富集纯化详见网易网盘 光合细菌培养基配方 氯化氨1克，磷酸氢二钾0.5克，氯化镁0.2克，氯化钠2克，酵母膏0.1克，水900毫升。 各成份溶解后15磅灭菌20分钟，然后无菌的加入过滤的碳酸氢钠5.0克/50毫升水；50毫升过滤的乙醇。用过滤的0.1N 磷酸调PH=7.0即可。 响应面设计法优化光合细菌培养基配方。培养基成分中醋酸钠和蛋白胨对于光合细菌的生长影响最为显著，最优培

养基配方为：醋酸钠1．145g／L、蛋白胨0．055g／L、碳酸氢钠0．6g／L、硫代硫酸钠0．4g／L、氯化钠0．3g／L、硫酸镁0．1g／L、磷酸二氢钾0．05g／L。在此条件下，光合细菌生长最为良好，经过5d培养以后，培养液OD600可以达到0．5以上 光合细菌(含生产工艺) 优良的光合细菌菌种的外观质量是啥样？ 一般优良的光合细菌菌种和产品的外观质量有以下几点： 1、外观上看比较均匀，基本无上下分层。相反，市场上有许多光合细菌是上下分层的，包括我中心初期的产品也是这样，上层比较清淡，下层则比较深厚，上层颜色浅，下层颜色深，最底层可能还会有一层黑黑的沉淀。 而优秀的光合细菌菌种和产品，上下都是比较均匀的，没有较明显的分层，颜色比较均匀，外观看起来也悦目。（当然，除了培养基溶解时，会与硬水中的重金属离子反应产生的絮装沉淀除外） 这种上下无分层，颜色均匀，不是靠加悬浮剂，或增稠剂而造成的，而是自然培养出来的，不加任何修饰而成的。少数地方，由于水质的原因，可能会产生稍稍的差别。 2、没有粘壁现象。很多市场上的产品都有粘壁现象，即在容器的壁上形成一层红紫色的颜色层，就象是油漆一

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环境修复材料项目立项申请报告范文 配合制造业的发展，创新亦须加快驱动，形成以创新为主要引领和支撑经济体系和发展模式。全力推动科技进步和劳工素质的提升。必须强化科技与经济对接、创新成果与产业对接、创新项目与现实生产力对接，加强研发人员创新动力与收入挂钩，让科技进步能贡献及带动经济的发展。 一、项目名称及承办单位 （一）项目名称 环境修复材料项目 （二）项目承办单位 xxx有限责任公司 二、项目建设地址及负责人 （一）项目选址 xx新区 （二）项目负责人 崔xx 三、项目承办单位基本情况

公司坚持诚信为本、铸就品牌，优质服务、赢得市场的经营理念，秉承以人为本，宾客至上服务理念，将一整套针对用户使用过程中完善的服务方案。 公司致力于高新技术产业发展，拥有有效专利和软件著作权50多项，全国质量管理先进企业、全国用户满意企业、国家标准化良好行为AAAA企业，全国工业知识产权运用标杆企业。 产品的研发效率和质量是产品创新的保障，公司将进一步加大研发基础建设。通过研发平台的建设，使产品研发管理更加规范化和信息化；通过产品监测中心的建设，不断完善产品标准，提高专业检测能力，提升产品可靠性。 四、项目建设地基本情况 通过几年发展，我市装备制造业规模不断扩大、产品种类逐步增多、产品档次不断提升，初步形成了以乘用车、重型汽车、专用车及零部件为主的汽车制造，以煤炭综采设备为主的煤矿及矿用设备制造，以风机整机组装及叶片、塔筒等零部件制造为主的风力发电设备制造和以压力容器为主的化工设备制造的装备制造产业体系。 五、项目提出理由 项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念，始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段，因此，积累了一定的项目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方

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污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文 摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果，撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。 关键词土壤污染；微生物修复；重金属污染；有机物污染 2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%，迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。 微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术，它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重，对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以，本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。 1、重金属污染土壤微生物修复研究进展 土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛，在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的[3]。因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定（如与S2-的共沉淀）、生物滤除（如细菌的淋滤作用）等作用方式。 1.1镉污染 将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚

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光合细菌研究进展 摘要: 光合细菌分布广泛，本身无毒，富含蛋白质、类胡萝卜素等多种营养物质，得到广泛应用。光合细菌的分子生物学研究已开展了 40 多年，在固碳和蛋白质表达系统研究方面取得了丰硕成果。阐述了光合细菌 cbb 操纵子固碳的分子机制和光合细菌作为新型蛋白质表达系统的研究进展，提出了未来的研究重点，为光合细菌的综合开发和利用提供了新思路。 关键词: 光合细菌; 固氮; CbbR 转录蛋白; 表达系统 光合细菌分布广泛，遍及江河、沼泽、湖泊和海洋 等，具有固氮、制氢、固碳、脱硫等作用 ［1］ 。光合细菌生 命力强，容易培养，生长繁殖速度快，本身无毒，富含蛋 白质、维他命、类胡萝卜素等 ［1-2］ 。光合细菌发现于 19 世纪 30 年代，直到 20 世纪 70 年代才进行了深入、广泛 的研究，极大地推动了光合细菌的研究 ［3］ 。目前，光合 细菌在固碳和蛋白质表达系统等方面的研究取得了丰 硕的研究成果。 1 光合细菌固碳研究 光合细菌生命力旺盛，能够以好氧、厌氧和光合异 养等多种方式生长，在其生长代谢过程中伴随固碳作 用。光合细菌对二氧化碳的固定是通过卡尔文( Calvin － Benson － Bassham，CBB ) 循环，即戊糖磷酸途径实 现 ［1］ 。光合细菌在自养生长条件下，CBB 循环中的关键 酶可以得到诱导表达，如核酮糖－1． 5 －二磷酸羧化酶/ 加氧酶和磷酸核酮糖激酶。在光合异养条件下，二氧化 碳的固定能力是不固定的，与电子受体的还原势能有 关 ［4］ 。电子受体如二甲亚砜 DMSO 能够抑制 CBB 循环 酶的生物合成，从而失去固定二氧化碳的能力 ［5］ 。同 时，光照强度能够增强光合细菌固碳的能力 ［6］ 。光合细 菌固碳对其生长和分泌有机酸以及捕光色素蛋白复合

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光合细菌的培养操作教程 1、配制光合细菌菌液： （1）配制比例： 光合细菌培养基、清水、菌种的配制比例为：0.5:80:20。 示例1：0.5公斤（500克）培养基+ 80升水+ 20升菌种（接种），配成100升的光合细菌菌液。 示例2（少量培养）：0.05公斤（50克）培养基+ 8升水+ 2升菌种（接种），配成10升的光合细菌菌液。 （2）配制方法： 下面以配制100升光合细菌菌液为例来说明配制方法： ①溶化培养基：取培养基0.5公斤（500克），用少量水溶化（可以用50℃左右的热水，溶化培养基的速度会快些），搅拌均匀，然后倒入一个容量在100升以上的容器中； ②配制培养液：往容器中加水到80升，80升培养液配制完成； ③接种：再加入20升菌种，并搅匀，100升菌液配制完成；

④装瓶（袋）：将配制好的菌液装入干净的透明容器（瓶、壶、塑料袋等），容器中留5%的空气在里面，密封待用。 菌液配制说明及注意事项： a. 以上各成分的数量是以配制100升菌液为例来说明配制方法的，如配制其他数量的光合细菌菌液，各成分数量按比例增减即可; b. 培养用水源的选择： 一般含杂菌较低的清洁淡水、海水或加粗食盐的淡水都可以，如井水、河水、自来水、蒸馏水和纯净水等，甚至干净的池塘水也行。 从经济、实用的角度考虑，地下水（如井水）含杂菌低，是最理想的培养水源； 清洁的地表水也可使用,如河水、池塘水等； 含氯量较高的自来水应敞口放置两天或调PH值至偏碱后使用； 蒸馏水及纯净水固然很好，但成本太高，可用于提纯菌种； c. 培养用容器的选择： 必须为透明容器并清洗干净，透明的容器可让光合细菌最大限度的吸收到充分的光线，少量培养如饮料瓶、食用油壶等，规模培养如透明塑料桶、透明塑料袋等。 d. 菌种的接种量： 一般接种量为20-50%，即培养液与菌种的比例为4:1（4升培养液加1升菌种）到1:1（1升培养液加1升菌种），接种量最低不能低于20%。 接种量越高，光合细菌菌种越容易形成优势菌群而抑制其他杂菌生长，培养速度快，且培养成熟的浓度更高。但产出效率也越低，光合细菌易老化。 接种量越低，培养产出效率越高，但如果低于20%的接种量，光合细菌不容易形成优势菌群，培养初期易染杂菌，培养的成功率低。 我们推荐的接种量为20%，如果用太阳光培养，推荐的接种量为25-40%。

环境修复原理与技术

环境修复原理与技术 一、单选(13分) 1、微生物降解有机污染物的基本反应类型不包括() A中和反应 B、氧化反应 C、还原反应 D、水解反应 正确答案:A 2、以下不属于物理修复技术的是() A、原位可渗透反应墙技术 B、固化稳定化修复技术 C、电动力学修复技术 D、热力学修复技术 正确答案:A 3、以下不属于环境生物修复技术局限性的是() A.需要大型设备,造价昂贵 B、耗时长 C、条件苛刻 D、并非所有进入环境的污染物都能被利用 正确答案:A 4.可处理性试验方法不包括( A.水体灭菌实验 B.土壤柱试验 C、反应器实验 D.摇瓶实验 正确答案:A 5、微生物修复的影响因素不包括() A大气性质 B、微生物活性 C、污染物特性 D、土壤性质 正确答案:A 6、土壤污染的特点不包括() A.隐蔽性 B、可逆性 C、长期性 D、后果严重性 正确答案:B

7、稳定塘修复技术可以分为微生物稳定塘和水生生物塘,下列选项中不属于微生物稳定塘的是() A好氧塘 B、养殖塘 C、厌氧塘 D、曝气塘 正确答案:B 8、干扰可以分为自然干抗和人为干扰,以下不属于自然干扰的是( A.文化活动或过程干扰 B、火干扰 C.土壤性干扰 D.动物性干扰 正确答案:B 9、修复不包括() A恢复 B、重建 C、整顿 D、改建 正确答案:C 10、气体抽提修复技术优点不包括() A、处理量大 B、干扰小 C、对不易挥发有机污染物处理效果明显 D、易于与其他技术组合使用 正确答案:C 11、生命现象的典型表现是() A同化作用 B.异化作用 C、新陈代谢 D、呼吸作用 正确答案:C 12、大气污染的修复净化技术不包括() A.植物修复技术 B.微生物修复技术 C、无机矿物材料修复技术 D、原位修复技术 正确答案:D

自修复高分子材料的研究现状及发展

自修复高分子材料的研究现状及发展 发表时间：2020-01-15T14:41:52.863Z 来源：《科学与技术》2019年17期作者：李果兴陈恒 [导读] 近年来，智能自修复高分子材料越来越引人注目 摘要：近年来，智能自修复高分子材料越来越引人注目。未来的开发阶段包括(1)改进的维修效率和维修，以便快速维修。(2)简化合成工艺，降低材料成本；(3)绿色环保，开展符合环境保护的可持续发展项目。综上所述，聚合物自修复材料具有非常广泛的发展前景。但是我国这个领域的研究还与世界先进水平有所不同，因此我们需要继续进行更深入的研究，将其迅速应用到科学技术和商业市场，以谋求全人类的利益。本文基于自修复高分子材料的研究现状及发展展开论述。 关键词：自修复；高分子材料；研究现状及发展 引言 今天，随着社会的快速发展，对材料的性能要求越来越高。自修复聚合物材料由于其自修复功能性质，具有延长材料寿命和降低材料使用过程中维护和维护成本的优点，因此自修复聚合物材料在未来的各个领域具有良好的应用和发展前景。 1自修复高分子材料概述 自修复型高分子材料是指高分子材料在受到损伤后可在宏观和微观自行修复，并在一定程度上恢复其力学性能的一类高分子材料。依据修复的特征，自修复型高分子材料可分为本征型和外援型两大类。外援型聚合物自修复材料通常是指向聚合物基体中引入包覆有修复剂的微胶囊、微管或中空纤维等的复合材料。当材料受到损伤时，包覆层破裂并释放出修复剂，修复剂之间相互反应从而完成修复过程。如Ｗｈｉｔｅ等首次向环氧树脂中同时引入了包覆有环戊二烯修复剂的微胶囊和分散于基体中的Ｇｒｕｂｂｓ催化剂，当复合体系受到损伤时，微胶囊破裂，修复剂释放出来并与催化剂反应，形成新的聚合物从而实现裂纹的修复。本征型聚合物自修复材料则是指聚合物通过大分子链自身的运动、缠结或可逆的化学反应（Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应、可逆酰腙键的形成、可逆双硫键的形成、硼酸酯键的形成等）、非共价键作用（超分子相互作用，如氢键、离子键、π－π堆叠等）而引发修复功能的一类高分子材料。外援型自修复材料由于受修复剂的限制而无法实现多次修复，且修复的效果强烈依赖于修复剂的包覆效果。 2外植型自修复材料 外植体自修复材料系统主要是微胶囊自修复系统和液芯纤维自修复系统[。微胶囊法，顾名思义，起恢复作用的是事先在身体里的微胶囊。内部含有治愈剂，出现裂纹时，裂纹尖端的应力作用释放出内部治愈剂，与埋在材料内部的催化剂发生化学反应，达到修复裂纹的目的。其优点是能更好地防止微裂纹扩散，有效地提高聚合物材料的寿命。微胶囊自我治愈的概念首先由白色等[2]提出，这种微胶囊材料的保守剂内层是双环戊二烯（DCPD），外层用脲醛树脂包裹。然后将微胶囊与Grubbs催化剂均匀分散在环氧树脂体系中。微胶囊方法也有缺点。因为可以将治愈剂事先埋在材料中，然后在材料准备中添加催化剂，从而修复裂纹。因此，还有很多要考虑的因素，包括微裂纹扩展速度、治愈剂是否与催化剂反应良好、治愈剂是否扩展良好等。催化剂对治愈剂反应非常有效，只有当材料中的裂纹扩展速度高于材料内部的裂纹时，才能很好地防止裂纹的扩散，从而有效地保证了具有高分子材料的性能。由于修复核纤维的系统与微胶囊系统具有相同的机制，当材料出现裂缝时，会释放修复的物质并修复材料缺口。但是，液体的核纤维类型是将还原的材料倒入纤维材料中，然后将其隐藏在材料中。纤维素型是微胶囊自我修复系统的扩展。 3本征型自修复高分子材料 本征型自修复高分子材料是一种在外力或外能作用下被一定程度的破坏后，无需施加能量和力量即可自我修复的材料。目前，国内外相关团队都进行了大量自我修复材料的研究，开发出的自我修复聚合物材料大致分为具有可逆共享耦合的自我修复聚合物材料两种。具有可逆非共结的聚合物材料 3.1可逆Dieal-Alder（DA）反应自修复 DA反应是一种受温度影响的可逆化学反应，其作用原理的本质是加成成环反应受温度控制的可逆反应。具体是一个含有活泼双键或三键的化合物与共轭二烯类化合物进行加成成环反应，此反应活化能低，反应速度快，当温度升高，反应方向调转，生成活性基团。所以，在温度的影响下，DA可逆反应便是该高分子材料的自修复原理。 3.2基于酰腙键型的自修复高分子材料 基于酰肼结合的价耦合自愈系统的机理是醛固反应产生的酰肼结合断裂后自发生长。s . BOD等，如果ph大于4，则转换为凝胶状态；如果ph小于4，则转换为溶胶状态；如果调整ph值，则可以自我修复。这种材料在聚乙二醇两端修改二苯甲酰肼后，与3[(4-醛基苯氧化物-甲基]乙烷反应，从而在缩合反应机制中产生自修复聚合物。如果系统ph值在一定范围内发生变化，酰九头蛇关键点将被破坏和重建，宏观上表现为材质的自愈行为。 3.3可逆N-O键自修复 可逆N-O键是一种键能比较低的化学键，在60℃便可发生热可逆反应，因此只需要外界提供较少的能量就能重新成键，来达到自修复的效果。Otsuka等将烷氧胺基（C-O-N）单元创造性地与高分子材料结合，使得原来无法进行自修复的高分子材料具有了自修复的能力，并且还保留了该种高分子原有的可降解的性能。Sakai等在C-O-N重复单元与单体进行共聚，形成了一种嵌段共聚物，这种高分子材料可以通过烷氧胺基的断裂与重组来实现自修复行为。但是，此种材料的自修复温度要达到126℃，并且需要修复6~12h才能完成，修复温度较高且修复时间较长，这一自修复条件限制了该种材料的应用前景。 4自修复高分子材料的应用 科学家们不断改善其性能，以满足人类日常需求，从而大规模应用聚合物自修复材料。善俊基等制造了模拟荷叶表面蜡治疗的自愈超水性涂料，刮伤表面后光的氧化会削弱超疏水性的氟硅烷群疏水性，开始吸收环境中的水，然后将材料内部的氟硅烷群移到表面，恢复涂层的超疏水性功能。haraguchi等制造了具有有机聚合物-无机粘土网络结构的纳米复合水凝胶，当材料横截面接触时，表面的聚合物链相互交织，通过氢键形成新的共享键合，从而恢复断裂链接。智能自修复聚合物材料目前在人工肌肉等生物工程领域以及宇宙飞船、火箭发动机零部件等航天领域初次使用。另外，墙壁结构、桥梁建设等建筑领域也在逐渐发挥其优越性。相信不久将给全人类带来技术革命。 结束语 材料在使用的过程中使用时间、温度和其他因素，则会出现材料损坏、疲劳等现象，主要是裂纹，如果出现裂纹，则会降低材料的机

光合细菌在农业生产上的应用分析研究进展

光合细菌在农业生产上的应用研究进展 摘要：光合细菌是一种优质的有机肥，在农业作物上施用具有独特的功效，与其他微生物肥料相比，更具综合效 应。概述了光合细菌的性质，同时对光合细菌在农业中的作用以及在不同作物上的应用效果进行了介绍和展望。 关键词：光合细菌；农业生产；应用 Recent Research on Application of Photosynthetic Bacteria on Agricultural Production Abstract： Photosynthetic bacteria is a kind of high-quality organic fertilizer in agricultural crops, with unique functions and hare higher comprehensive effects compared with other microbial fertilizer. The character of photosynthetic bacteria was summarized in this paper，meanwhile the functions of photosynthetic bacteria and the applied effects on agriculture were described and expected in this paper. Key words： Photosynthetic bacteria；Agricultural production；Application 由于农业上大量使用无机肥料与化学农药，造成土壤残 留农药的毒害，土壤盐化、板结严重，土壤肥力趋于衰竭；与 此同时，随着人们保健及环保意识的增强，人们对食品的要 求不仅局限于数量和品种，更注重质量。针对此种现状，开 发绿色食品是解决环境污染、保持农业可持续发展和提高城 乡人民生活质量的根本途径。生产绿色食品的关键是生产 过程无污染，应避免农药、肥料等造成的环境内部污染，应利 用生物技术防治。光合细菌因其本身特有的生理生化性质， 使其既具有理论意义又具有实用价值，成为现代生物技术研 究的热点之一。 1 光合细菌的性质 光合细菌

光合细菌培养参数的研究

光合细菌PS3培养参数的研究 摘要:为有效提高光合细菌邢3在工厂化生产中的生物量,对其主要培养参数进行了系统的研究。所涉及的培养参数包括:光源、光照度、溶解氧、培养基pH、盐度、接种浓度等。结果表明:PS3在厌氧条件下生长较好,而其最适接种浓度、光照度、光源、pH及盐度分别为10%、4以刃h(钨丝灯)、6.5一7.0、5。 关键词:光合细菌;培养参数 ThestudyoncultivatingParametersofPhotosyntheticbacteria PS3 光合细菌(photosyntheticbacteria)广泛分布提供质优价廉的产品,本实验对光合细菌PS3培养 于淡水、海水、极地或温泉(包括高热水体)以的主要参数进行了较系统的观察和研究,现将实验 及高盐、高有机质含量等不同的生态环境中,是一情况总结如下。 类行不产氧光合作用、具有复杂代谢功能的微生 花”上石草.:二二或二议一二二几二”公二二万二1材料与方法物,它能利用多种基质,可营异养、自养或兼性营一’,‘,’‘’‘’一 养;存在着好氧、厌氧和兼性厌氧类型[l]。光合1.1菌株 细菌在维持自然界的生态平衡、废污水的处理等方试验菌株PS3由中国水产科学研究院南海水产 面有着重要作用,同时光合细菌作为单细胞生物可研究所饲料与健康养殖开发中心富集、分离。 以从中获得较丰富的单细胞蛋白,其广泛应用于农1.2实验方法 牧渔业尤其在水产养殖中的应用更为广泛〔,一3〕。为本实验所采用的培养条件是不同光源和光照 生产更好的优质菌液,促进工厂化生产,为养殖业度、溶解氧、培养基pH值、盐度、接种浓度。试 收稿日期: 资助项目: 作者简介: 通讯作者: 2以」6切刀3;修回日期:2〕拓刀8一17 广东省重大科技兴渔项目(B200201A01);国家“十五”科技攻关计划专题(2004BA526BO202) 洪敏娜(1980一),女,技术员,从事水产微生态制剂的研究与开发。E一mail:hmnIgso@163.。。m 杨莺莺,E~mail:”y402@https://www.wendangku.net/doc/817730814.html,南方水产第2卷 -今-荧光灯(1500lx)fiuorescent 一.一钨丝灯(600lx)tungsten -查-钨丝灯(1500lx)tUngsten -片-钨丝灯Q700lx)tungsten -喂卜-钨丝灯(4000lx)tungsten 叫.-自然光(50000~70000lx)naturallighting

光合细菌的分离、培养和鉴定

光合细菌的分离、培养和鉴定 摘要：从南湾水库大坝下层水域取水样获得一株光合细菌。采用多种培养基分离方法分离出纯培养物。进行了菌落形态学观察和亚显微观察。于不同条件下培养后分别测定光密度和生长曲线。实验证实分离到的菌种为沼泽红假单胞菌。 关键词：生长曲线；沼泽红假单胞菌；光合细菌 The separation and culture and identified of photosynthetic bacteria Abstract:A strain sample of photosynthetic bacteria was got from the lower water in South Bay Reservoir. using a variety of separation methods to get pure cultures. It was cultured with various medium to culture the pure strains. Transmission election micrographs and microscope were observed of the strain. The optical density (OD) and the growth curve were measured under different conditions. The results suggested that the strain was Rhodopseudomonas palustris. Keywords:Colony and cell; Growth curve; Rhodopseudomonas palustris; Photosynthetic bacteria 引言 光合细菌由于碳、氮代谢途径和光合作用机制的独特性和其生理类群的多样性, 而被大量关注。多年来, 光合细菌一直被作为研究光合作用以及生物固氮作用机理的重要材料。经过研究发现光合细菌在环保、农业、医药等方面均有较高的应用价值。下面就光合细菌目前的开发应用研究近况作一概述。 光合细菌细胞营养价值极高。首先，光合细菌细胞干物质中蛋白质含量高达60%以上, 比目前生产的单细胞蛋白酵母中蛋白质的含量还高。而且其蛋白质氨基酸组成齐全, 是一种优质蛋白源。其次，光合细菌细胞含有多种维生素, 特别是B族维生素, VB12、叶酸、泛酸、生物素的含量远远高于酵母菌。另外, 光合细菌细胞还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等活性物质。因此, 光合细菌具有很高的营养价值。在水产养殖中, 光合细菌可被用于饵料或饲料添加剂。光合细菌促进鱼虾的生长, 无论是成活率或是产量的提高均可达10%-40%以上。同时，光合细菌还具有防治鱼虾疾病,净化养殖场所水质等方面的功能。使用光合细菌喂养的家禽, 成活率可提高5%-7%, 料肉比降低33%左右，肉鸡增重15%-17%, 产蛋率提高12.7%。而且所产

环境化学(黏土矿物材料与环境修复)

黏土矿物材料与环境修复 摘要： 黏土矿物材料、赤潮、水体污染、大气污染、放射性污染、环境替代材料人类应用黏土的历史源远流长，早在新石器时代就开始利用黏土作为烧制各种陶器和砖瓦的原料。而人们有意识地研究黏土则始于20世纪初。在X射线衍射技术诞生以前，人们并不知道黏土的真实本质。黏土科学作为一门21世纪人类将会迎来一个“新石器时代”，人类对非金属矿产的需求将大大超过对金属矿产的需求。黏土矿物在人们的生产领域将会扮演越来越重要的角色。 黏土矿物广泛存在于各种地质体中，特殊的晶体结构赋予黏土矿物许多特性，例如脱水、复水性能，膨胀和收缩性能、可塑性能、离子交换性能等。黏土矿物的粒级又属胶体范围，高的比表面积和表面双电层结构使其具有胶体的特性。在本质上，黏土矿物属热力学不稳定系统。天然黏土矿物大都具有某种活性，这种活性正是晶体结构和胶体性质的反映。 黏土矿物材料治理赤潮污染 赤潮是指由海洋环境条件的改变，促使某些浮游的藻类生物爆发性的繁殖而引起的异常现象。主要发生在近海域。关于赤潮发生的原因虽然尚未完全查明，但根据有关报道看来，科学家们在这一问题上已取得基本一致的共识，认为基本有三条： 1、水域化学因素的变化，是由于城市生活用水、工业废水的大量倾入，使内弯和浅海区无机态氨、磷酸盐和铁、锰等微量元素增加，为赤潮生物的大量繁殖提供了丰富的营养物质； 2、由于水温和盐度的变化，一般为20~33℃的水域中，赤潮水域的盐度一般为27%~37%； 3、气象条件的变化，通常赤潮出现在闷热、风平浪静的夏季。一般认为，赤潮是生物、营养物质、地理条件、海流等各种因素综合作用的结果。 近几年来，有害赤潮对沿海经济产生的危害明显增大，其主要原因是：

自修复涂料的进展

自修复材料的研究方向与研究进展 一、自修复材料研究方向 1.自修复涂料类型从从不同角度考虑，自修复涂料可有以下几种类型： (1)从涂料的基本结构，可有分相结构的助剂型与连续相结构的本征型。 (2)基于涂料的基本组成，在分相结构的助剂型涂料中，已经研究报道了不同配方组成：有包囊、纤维填料、有层状膨胀型填料、纳米高岭土等类型。 (3)从修复机理上看，可以有液体释放型、化学反应型、体积膨胀型、可逆共价键型、可逆非共价键型和可逆聚合物网络型等。 (4)从功能上看，可有外观修复功能、防腐功能修复涂料等 2.目前自修复材料的研究主要集中在以下几个方面： (1) 陶瓷混凝土基自修复材料 在混凝土中掺入某些特殊的组分，如内含粘结剂的空心胶囊、空心玻璃纤维或液芯光纤，使混凝土材料在受到损伤时部分空心胶囊、空心玻璃纤维或液芯光纤破裂，粘结剂流到损伤处，使混凝土裂缝重新愈合。自修复混凝土对土木建筑结构的应力、应变、和温度等参数进行实时、在线监控、对损伤进行及时修复。这一技术被广泛应用在公路、地基、桥墩等建筑物中。 (2) 金属基自修复材料 金属基复合材料由于金属基体特有的属性，一般都是采用能力补

给的方式进行修复。比如高温保温的方法可以对基体内部的缺陷进行修复，严格地讲这并不是自修复的过程，因为它需要外界因素的作用才可以进行修复。也有利用互穿网络高分子膜络合在金属表面，以实现水蒸气滴状冷凝。由于位阻效应，这类高分子容易铺展成片状。涂覆在金属表面时，形成大分子层，从而得到附加热阻小的超薄涂层。由于具有含孤对电子的原子，因而能够与金属离子或原子形成强度较高的配位键(如N→Cu2+和N→Cu 等)。大面积的配位键像图钉一样把高分子膜牢牢地钉在金属表面上。网格状高分子互相牵制的网状结构，能够使个别断裂的配位键有机会重新形成，这种自修复的特性可以防止涂层剥落。其他一些研究主要集中在材料内部分散或复合一些功能性物质来实现。当材料受损时，这些物质发生某种变化(主要是高温下使金属表面形成氧化膜，通过氧化膜对裂纹发展抑制作用)，实现自组装。 (3) 金属磨损自修复材料 金属磨损自修复材料是一种由羟基硅酸镁等多种矿物成分、添加剂和催化剂等构成的复杂组分超细粉体组合材料、它的常用组分的粒度为0.1～10μm，可以添加到各种类型的润滑油或润滑脂中使用。以润滑油或脂作为载体，将修复材料的超细粉粒送入摩擦副的工作面上。它不与油品发生化学反应，不改变油的粘度和性质，也无毒副作用。这种自修复材料的保护层不仅能够补偿间隙，使零件恢复原始形状，而且还可以优化配合间隙。因此，有利于降低摩擦振动，减少噪声，节约能源，实现对零件摩擦表面几何形状的修复和配合间隙的优

光合细菌的研究进展_综述_

河北职业技术师范学院学报第14卷第1期,2000年3月 Journal of Hebei Vocation-T echnical T eachers College Vol.14No.1M arch2000 光合细菌的研究进展(综述) 何振平,王秀云,孙学文,马吉飞 (河北职业技术师范学院动物科学系,昌黎,066600) 摘要:综述了光合细菌生理生化特性及培养方法,讨论了光合细菌在水产及畜禽养殖方面的应用效果。 关键词:光合细菌;应用;研究进展 中图分类号:S816173;S91711文献标识码:A文章编号:1008-9519(2000)01-0069-04 光合细菌(Photo Sy nthetic Bactreia PSB)是自然界中重要的微生物类群,具有净化水质功能,又是富含蛋白质的饲料添加剂[1],近年来,随着工农业的发展,局部地区近海、河流、池塘等水域污染严重,给养殖业造成了巨大的损失,使用光合细菌净化水质,提高饲料报酬,在一定程度上收到了较好的效果,近些年来,光合细菌的研究与开发越来越深入。 1PSB的分类 PSB依据1974年的5伯杰鉴定手册6(第八版)可分为两类,即蓝色红菌门和红螺菌目;又可依据Truper pferning(1978)的意见,将不产氧光合作用的红螺菌目分为红螺菌科、着色菌科、绿菌科和绿丝菌科,包含18属45种细菌。其中在生产上有意义的红螺菌科包括红螺菌属、红假单胞菌属和红微菌属。 2PSB的特性 211PSB的形态与大小 PSB一般为球形、卵形、杆形、弧形、螺旋形、环形、半环形、丝形,也可随培养条件和生长阶段以及菌种不同变为链状、锯齿状、格子状、网球状等。其中红螺菌科大小为(016~017@1~10L m),着色菌为(1~3@2~15L m),绿菌菌科为017~1@1~2L m。 212PSB的生化特性 以红假单胞菌、红螺菌为例(表1)。 213PSB的培养特性(表2) 3PSB富集培养方法 PSB是一类水圈微生物,广泛分布于海洋、江河、湖泊、沼泽、池塘及活性污泥和土壤中,可从中重复富集、分离纯化获得。所用的培养基含有碳、氮、磷和一定量的镁、钙、钠和微量元素[2]。生产性培养包括三级培养法和工厂化大规模培养两种。 311三级培养法 一级培养采用试管或盐水瓶,接入菌种,二级培养采用500~2000mL玻璃瓶,加入一级培养物,使一级培养物的体积分数为011~012。三级培养采用25~50kg的透明塑料桶,加入二级培养物,使二级培养物的体积分数为012~013[3]。 312工厂化大规模培养 采用工业用有机废水、废渣和农副产品、动物粪便等。如可用农副产品麦麸作培养基,其工艺流程包括麦麸水解、清除固体残渣、水解液中和、光合细菌接种、细菌回收、纯化、最后制成干品[3]。 收稿日期:1999-10-22 修改稿收到日期:1999-12-03

环境生物修复技术复习题

2016环境生物修复技术复习题 一、名词解释 1、原位生物修复 指在污染的原地点采用一定的工程措施进行生物修复。采用工程措施但不挖掘或抽取地下水等方法。 2、环境生物技术 直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能．建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统，称之为环境生物技术。 3、膜污染 膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。 4、稳定塘处理技术 稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。 5、植物促进 也称之为植物提取，植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶子干重%的Mn，或者%

的Co、Cu、Pb、 Ni、Zn，或者%的Cd的植物。目前世界上有 500多种这样的植物。 6、湿地处理系统 人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且可认为监督控制的废水处理系统，是一种集物理，化学，生化反应于一体的废水处理技术；一般由人工基制和生长在其上的水生植物组成，是一个独特的土壤，植物，微生物综合生态系统。 7、土地处理技术 利用土壤-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能对被污染的河水进行异位处理的技术。 8、矿化作用 指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。 9、生物强化 是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的浓度，增强对难降解有机物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。 10、生物冶金 生物冶金技术，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。这些微生物被称作适温细菌，大约有微米长、微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。 12、颗粒污泥 颗粒污泥是指UASB工艺中起净化污水作用的污泥颗粒。好氧颗粒污泥

自修复混凝土的现状及发展

自修复混凝土的现状及发展 、自修复混凝土的基本特征 自修复是生物的重要特征之一[4]。自修复的核心是物质补给和能量补给，其过程由生长活性因子来完成[5]。自修复混凝土是模仿动物的骨组织结构受创伤后的再生，恢复机理，采用修复胶粘剂和混凝土材料相复合的方法，对材料损伤破坏具有自修复和再生的功能，恢复甚至提高材料性能的一种新型复合材料。 据此，学者们设想具有自修复行为的智能材料模型为，在材料的基体中布有许多细小纤维的管道。管中装有可流动的物质修复剂。在外界环境作用下，一旦材料基体开裂，则纤维随即裂开，其内装的修复剂流淌到开裂处，由化学作用自动实现粘合，从而抑制开裂修复材料。这可以提高开裂部分的强度，增强延性弯曲的能力，从而提高整个结构的性能[6]。若采用低模量的胶粘剂修复混凝土，则可以改善建筑结构的阻尼特性，以减轻地震的大风对建筑物的破坏；如果胶粘剂弹性模量较大，则可以恢复结构的刚度和强度；不同凝固时间的胶粘剂可以用于对结构的弯曲进行控制。 自修复混凝土，从严格意义上来说，应该是一种机敏混凝土。机敏混凝土是一种具有感知和修复性能的混凝土,是智能混凝土的初级阶段,是混凝土材料发展的高级阶段[7]。由这种材料构建的混凝上结构出现裂纹和损伤后，如何利用自身的材料特性达到自修复、自钝化，对混凝土结构起到自防护的作用，是我们关注的主要问题。近年来,损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的相继

出现为智能混凝土的研究和发展打下了坚实的基础。未来，可在自修复混凝土的基础上，进一步融入信息科学的内容，如感知、识别和驱动控制等。从而达到适应环境、调节环境、材料结构和健康状况的自诊断和自修复等目的。使其具有多种完善的仿生功能，包括骨骼系统（基材）提供的承载能力，神经系统（传感网络）提供的检测和感知能力，肌肉系统（驱动元件）提供的康复能力，真正达到混凝土材料的结构智能一体化的境界[8] 2、国内外的研究状况与存在的问题 智能混凝土是材料学的一个研究分支，其起源可追溯到上世纪六十年代，当时的苏联科学家采用碳墨为导电组分制备了水泥基导电复合材料。八十年代末期，日本土木工程界的研究人员设想并着手开发构筑高智能结构的所谓对混进变化具有感知和控制功能的智能建筑材料。美国在1993年，由于有国家科学基金的资助，开办了与土木建筑有关的智能材料与智能结构的工厂。然而，正如前面所说，智能混凝土材料是具有若干个S行为的材料[9],即具有自我诊断功能(self-diagnosis)、自我调节功能(self-tuning)、自我恢复功能(self-recovery)、自我修复功能(self-repair)等多种功能的综合,缺一不可，以目前的科技水平，制备完善的智能混凝土材料是相当困难的，也是不现实的。 2.1 国外的研究现状 近年来，国内外虽然先后开展了智能仿生混凝土的研究，并取得了一些有价值的成果。如相继出现的水泥基导电复合材料、水泥基磁性复合材料、具有屏蔽磁场和电磁波的水泥基复合材料、损伤自诊断水泥基复