Avaliação de sistema de cultivo integrado, a partir da reciclagem de águas residuais submetidas a tratamento primário: pesquisa de espécies dos gêneros Salmonella, Shigella, Vibrio e Aeromonas

Para avaliar um sistema integrado de aquicultura foram realizadas análises microbiológicas da água utilizada neste sistema e determinada a incidência e resistência antimicrobiana dos enteropatógenos no ecossistema relacionado. As amostras de água testadas apresentaram 32,9% de taxas de coliformes fecais (≤1.600/100mL), de acordo com a OMS para piscicultura em águas residuais. Salmonella spp. foram detectadas em 14,5% das amostras. De um total de 33 cepas, 15,1% eram resistentes a um ou dois antimicrobianos testados e resistência a múltiplas drogas não foi observada. Aeromonas spp. foram identificadas em 91,6% das amostras. De um total de 416 cepas, resistência a uma classe de antimicrobianos foi observada em 66,3% e a multirresistência às drogas em 37,7%. Na avaliação da virulência dos isolados de Aeromonas hydrophila, 85,3% das cepas apresentaram Beta-hemólise nos três diferentes tipos de eritrócitos empregados e 99,1% nos eritrócitos de coelho e cavalo, sendo possível a caracterização através da PCR do gene aerA e lip, em 100% das amostras. Os resultados obtidos apontam para a relevância quanto às vantagens da implementação de um sistema integrado, disponibilizando alimentos com custo reduzido, porém este sistema necessita de um controle rígido e efetivo para que estes produtos não constituam veículos para a disseminação de doenças.

Propaganda de medicamentos. É possível regular ?

A regulação da propaganda de medicamentos no Brasil incorpora quatro fragilidades: 1. A monitoração, fiscalização e punição de irregularidades são realizadas a posteriori do acometimento da infração (quando a população já foi submetida a risco sanitário); 2. As multas cobradas pela Anvisa têm valor irrisório frente aos investimentos do marketing farmacêutico; 3. Não há mecanismo que impeça que mesmo os valores irrisórios das multas sejam repassados aos preços dos produtos, onerando o consumidor; 4. A frase tida como de alerta - A PERSISTIREM OS SINTOMAS O MÉDICO DEVERÁ SER CONSULTADO - ao invés de conscientizar a população a respeito dos riscos da automedicação, estimula o uso de medicamentos sem receita, aconselhando a busca de um médico apenas no caso da persistência dos sintomas. Segundo dados da Anvisa e de estudos acadêmicos, 90% da publicidade exibida contém irregularidades. Assim, a RDC 102/2000 da Anvisa, que regulamenta o setor, se constitui em um aparente sistema de regulação, que beneficia o infrator e mantém a população sob risco. Este trabalho analisa o conceito e o uso dos mecanismos de marketing na busca de se elevar a comercialização de produtos farmacêuticos (no que se denomina produção de doenças), examina os conceitos de propaganda, medicamento, regulação e manipulação; percorre alguns estatutos internacionais referentes ao setor da publicidade de medicamentos (com foco nas diretivas da União Européia) e expõe a avaliação de organismos europeus de defesa do consumidor sobre o desempenho destas normas. Ao final, este estudo expõe as posições do setor regulado brasileiro (indústria, agências de publicidade e meios de comunicação) frente às posições de órgãos de defesa dos consumidores, da academia e da sociedade organizada no âmbito do SUS, para propor como alternativa um modelo regulador que supere as fragilidades do atual.

Aplicação de processos com membranas na remoção de piretróides de efluentes industriais

O tratamento de efluentes industriais tem sido objeto de estudos no sentido da busca de soluções que minimizem impactos ambientais e promovam a conservação do bem natural que é a água. Nesta linha de pensamento, o presente trabalho propôs-se avaliar a viabilidade de recuperação de efluentes industriais contaminados com pesticidas do tipo piretróides em específico: a deltametrina e beta-ciflutrina. A justificativa na escolha deste tipo de componente está fundamentada na alta demanda alimentícia por parte da população mundial e o consequente acréscimo no uso dos agrotóxicos a fim de garantir a eficiência e o elevado volume de produção de alimentos. O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina de efluentes sintéticos aquosos por meio dos processos de osmose inversa e nanofiltração, com a utilização de membranas de poliamida. O presente estudo se justifica pelo atendimento aos padrões ambientais de concentração de piretróides no meio ambiente e reafirma o uso do sistema com membranas no tratamento de efluentes e remoção destes contaminantes. Para caracterização das membranas, foi realizado o teste de permeabilidade hidráulica, constatando diferentes linearidades de fluxo entre os dois processos, com a variação de pressão de trabalho. O desempenho dos processos foi verificado pela variação de parâmetros de meio reacional, variando a concentração dos piretróides em solução, analisando os princípios ativos isolados e também em mistura de ambos piretróides. Primeiramente se estudou a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina isoladamente em solução, nas concentrações de 5, 25, 50 e 100 mg L-1, sob a pressão de 5 bar. Posteriormente, avaliou-se o desempenho das membranas na remoção dos piretróides em mistura nas soluções sintéticas, com ambos os princípios ativos na concentração de 50 mg L-1, na pressão de 5 bar. Foi estudada a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina nos dois processos: osmose inversa e nanofiltração. Os resultados foram tratados estatisticamente por análise de variância (ANOVA) e pela análise por comparação de amostras independentes a fim de verificar a significância dos valores obtidos e a influência da variação dos parâmetros analisados. Para a faixa de concentração estudada (5, 25, 50 e 100 mg L-1) os valores encontrados de concentração de permeado foram todos consideravelmente baixos. O maior valor encontrado foi de 0,026 mg L-1 no ensaio de nanofiltração com concentração inicial de 5 mg L-1 de beta-ciflutrina em água. Os resultados apresentaram excelentes rejeições em todos os testes, seja com princípio ativo isolado ou em mistura, com rejeições maiores que 99,5% para ambos os piretróides nas concentrações testadas, sob a pressão de 5 bar. O processo de nanofiltração apresentou maiores e melhores fluxos de permeado do que a osmose inversa. Contudo, no que diz respeito à eficácia da separação, ambos processos indicaram ótimo desempenho na remoção dos piretróides, viabilizando assim, a escolha destes métodos para tratamento de efluentes contaminados com este pesticida

Confiabilidade Metrológica: o caso da análise de DQO em um laboratório acadêmico.

Desde 2004, o CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente), através de sua Resolução n 344, vem exigindo que as análises físicas, químicas e biológicas em matrizes ambientais sejam realizadas em laboratórios ambientais que possuam sua competência técnica reconhecida formalmente através da acreditação concedida pelo Inmetro. Assim, algumas Unidades Federativas vem adotando o mesmo critério para cadastramento de laboratórios em seus bancos de dados. Com isso, houve um crescimento no número de acreditações: em 2002 haviam 12 laboratórios acreditados e em 2012 foram concedidas 198 acreditações a laboratórios ambientais. A adoção da ABNT NBR ISO/IEC 17025 como padrão de trabalho, além de atender as legislações vigentes, possui as seguintes vantagens: satisfação do cliente, credibilidade e melhoria contínua do laboratório, melhoria da capacitação profissional e a conquista de um mercado mais amplo. Buscando adequar-se a essa realidade, apesar de todas as dificuldades inerentes ao processo de implementação dos requisitos da ABNT NBR ISO/IEC 17025 em laboratórios universitários e de pesquisa, o Laboratório de Engenharia Sanitária (LES/DESMA) priorizou a adequação da determinação da demanda química de oxigênio (DQO) aos requisitos técnicos da ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005, por ser um parâmetro indicador global de matéria orgânica em águas residuárias e superficiais e ser amplamente utilizado no monitoramento de estações de tratamento de efluentes líquidos e pelo fato deste poder ser determinado por duas técnicas analíticas distintas: espectrofotometria e colorimetria. Em razão deste cenário, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho dos métodos 5220 B e 5220 D descritos pelo Standard Methods, através dos parâmetros de validação de métodos analíticos. Ambos os métodos mostraram-se adequados ao uso a que se destinam e o limite de quantificação determinado apresentou-se compatível com o praticado com os laboratórios acreditados. As incertezas foram calculadas de forma a quantificar a qualidade do resultado.

A influência da salinidade nos processos de tratamento de efluentes por lodos ativados.

O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados é um dos processos de tratamento mais difundido em todo o mundo, devido principalmente a qualidade do efluente obtido. Entretanto, trata-se de um processo biológico dependente da atividade bacteriana para a estabilização da matéria orgânica proveniente dos esgotos e com isso, se faz necessária a manutenção das condições ideais para a sobrevivência e proliferação das bactérias e dos outros microrganismos envolvidos neste processo. Efluentes salinos causam um grande distúrbio na atividade celular dos microrganismos presentes neste processo. A análise biológica do lodo e a taxa de consumo de oxigênio são testes rápidos, práticos, baratos e sem geração de resíduos químicos e que foram adotados neste trabalho para acompanhar a eficiência do processo. Esses dois parâmetros são amplamente utilizados em pesquisas, porém ainda é sub-utilizado para efetivo monitoramento de Estações de Tratamento de Esgotos. Este presente trabalho investigou a influência da salinidade nos processos de lodos ativados através de parâmetros que levam em consideração a atividade metabólica dos organismos aeróbios e através do monitoramento da comunidade de protozoários indicadores biológicos do lodo ativado, os testes de respirometria e os testes da análise biológica do lodo, respectivamente. Os resultados da atividade metabólica são apresentados em forma de gráficos, em termos de taxa de consumo de oxigênio específico e porcentagem de inibição. Os resultados da qualidade biológica são apresentados em números de 0 a 10 de acordo com o Índice de Madoni (1994). Os resultados demonstraram a imediata intoxicação dos lodos ativados em concentrações de sal a partir da concentração mínima utilizada neste trabalho, que foi de 5 gL de NaCl. Para entender melhor o processo de intoxicação foi realizado experimentos de 96 horas de monitoramento após o choque de cloreto de sódio nos reatores com lodos ativados, os resultados não demonstraram melhoria no processo. Os resultados sugerem que os testes de taxa de consumo de oxigênio em consonância com os testes da qualidade biológica são eficientes e complementares para a avaliação da influência da salinidade no processo de lodos ativados.

Caracterização da microbiota envolvida nos processos aeróbios (lodos ativados) e anaeróbios (UASB) de uma indústria de alimentos.

O aumento da concentração de nutrientes nos corpos receptores, principalmente nitrogênio e fósforo oriundos de efluentes sanitários e industriais pode gerar o fenômeno da eutrofização. Para que isto não ocorra é necessário que este efluente passe por um tratamento adequado, no entanto, o papel desempenhado por diversos grupos de microrganismos encontrados nos sistemas de tratamento de efluentes não é completamente compreendido devido à complexidade das interações. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a estrutura e dinâmica da comunidade microbiana (bactérias envolvidas no ciclo do nitrogênio e microfauna) e avaliar a atividade biológica dos reatores aeróbio e anaeróbio de uma indústria de alimentos. Os parâmetros físico-químicos da estação de tratamento foram monitorados, bem como foi feita a avaliação da estrutura e dinâmica da comunidade bacteriana envolvida no ciclo do nitrogênio por meio da técnica de Hibridização in situ Fluorescente. A microfauna do reator aeróbio foi caracterizada e classificada conforme o Índice Biótico do Lodo. A atividade biológica do lodo foi avaliada através do Teste de Respirometria e foram feitas correlações entre a microbiota encontrada no reator aeróbio e parâmetros físico-químicos. Os parâmetros físico-químicos analisados estiveram dentro dos limites permitidos pelas legislações federais e estaduais e os parâmetros Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio e Nitrogênio Kjeldahl foram reduzidos de 99,8%, 99,6% e 74,9%, respectivamente. Foi possível observar a presença tanto de bactérias oxidadoras de nitrito quanto de amônia em ambos os reatores analisados, bem como em cada ponto de coletas dentro dos reatores. A bactéria Pseudomonas fluorescens também ocorreu em todos os pontos de coleta dos dois reatores. Dentre os grupos que compõem a microfauna do lodo ativado, os ciliados rastejantes foram os mais frequentes, seguido pelas tecamebas, rotíferos, ciliados sésseis, ciliados livre natantes, flagelados e outros invertebrados. Além disso, não houve diferença entre as densidades dos grupos encontradas nos Pontos 1 e 2 do reator aeróbio e o Índice Biótico do Lodo encontrado foi igual a 8 (classe I). A semelhança apresentada entre a Taxa de Consumo de Oxigênio dos pontos 1 e 2, bem como a Taxa de Consumo de Oxigênio específica entre os pontos 1 e 2 sugere que o oxigênio é distribuído de forma homogênea dentro do tanque de aeração, fazendo com que os microrganismos tenham condições semelhantes de crescimento. Os ciliados livre natantes apresentaram correlação positiva com a DQO e DBO5 e os ciliados sésseis apresentaram correlação negativa com a DQO e com a DBO5. Os rotíferos apresentaram correlação negativa com Sólidos Suspensos Voláteis do reator aeróbio. Os ciliados rastejantes, tecamebas e rotíferos apresentaram correlação positiva com a microfauna total encontrada no reator aeróbio. Os ciliados livre natantes apresentaram correlação negativa com os ciliados sésseis, bactérias totais, Nitrobacter e outras bactérias; e correlação positiva com outros invertebrados. Os flagelados apresentaram correlação negativa com as bactérias totais, enquanto as outras bactérias apresentaram correlação positiva. Os outros invertebrados apresentaram correlação negativa com Nitrobacter.

Avaliação de um biorreator piloto de lodo ativado no controle de odores.

Apesar da importância das estações de tratamento de efluentes industriais (ETEIs) na conservação dos ecossistemas, estas podem ser geradoras de gases com maus odores contendo compostos orgânicos voláteis - COVs. Os maus odores têm sido motivos de protestos e reclamações por parte da população circunvizinha às fontes emissoras. Em virtude da conscientização ambiental, e dos impactos sobre a saúde do homem, o objetivo geral deste trabalho é avaliar a eficiência de um biorreator aeróbio piloto no controle de gases odoríferos emitidos em estação de tratamento de efluentes de indústrias de alimentos. Foi desenvolvido um sistema de difusão de ar odorífero em um reator aeróbio de lodo ativado, hermeticamente fechado, operado no regime de batelada sequencial, durante os dias 14, 21, 23, e 30 do mês de julho.Foram realizadas análises dos parâmetros físico-químicos do lodo ativado utilizado no reator aeróbio piloto, como determinação dos sólidos, DBO5, DQO, OD, pH, temperatura e IVL. A atividade da biomassa do lodo ativado foi avaliada por meio do teste de Respirometria. A eficiência do reator quanto à redução da DQO dos gases foi analisada por meio da absorção dos gases em solução de dicromato de potássio. Para avaliação da mensuração dos odores utilizou-se o método de cromatografia gasosa e espectrometria de massa, quantificando amostras de gases odorantes adsorvidas em tubos de carvão ativado, na entrada e na saída dobiorreator. Os resultados obtidos confirmaram o potencial do sistema de difusão em lodos ativados para o tratamento de gases odoríferos em ETEI, com eficiência de remoção dos COV`s variando de 97,3% a 98,9%.

污水处理体系中的微生物群落特征研究

污水生物处理系统本质上是一种人工强化的工程化微生态系统。污水处理过程往往由多个功能互补的反应单元协同完成，例如因对污水中有机碳、氮和磷兼具良好的去除功能而在城市污水处理中被广泛应用的Anoxic / Oxic（A/O）生物处理工艺。不同反应单元特有的微生物群落之间的相互关系和相互作用与处理系统的稳定性和处理效率密切相关。所以对污水处理系统中微生物群落进行系统分析非常重要。研究系统中微生物群落的时空演替对于优化处理系统的设计和操作具有重要意义。但是，以往对于污水处理系统中微生态系统的解析多数针对实验室规模的其中个别反应器独立进行，还缺乏从系统水平对实际大规模运行的整个污水处理过程中所有反应单元群落进行分析的研究。 悬挂链移动曝气系统是对A / O工艺的完善和发展。悬挂链曝气工艺的实现是依靠悬挂链移动曝气设备和完善的自动控制系统来完成的。可以在系统中实现类似多级A/O的可能性，水力停留时间较长，污泥龄达到15天以上，能够完全实现A / O 工艺。 目前正被广泛应用在各种行业的污水处理项目中。 本文应用基于细菌16S rRNA中的PCR扩增方法（Polymerase Chain Reactor），结合变性梯度凝胶电泳指纹分离技术（Denaturing Gradient Gel Electrophoresis, DGGE），对实际规模的运用Anoxic / Oxic（A/O）工艺并采用悬挂链式移动曝气技术的污水生物处理系统中微生物群落特征，主要对细菌组成结构和群落动态，细菌优势菌群的多样性以及与系统功能稳定性的关系进行了研究，拟为更全面了解活性污泥处理系统中的优势菌群特征，以及细菌群落结构和功能动态变化关系，实现对活性污泥处理的优化操作，对污染物降解功能菌群的筛选，为运用现代培养技术实现分离培养并运用于环境修复实践奠定方法和理论基础。 首先，对影响PCR-DGGE分析的重要前操作步骤进行了优化和筛选，包括两个方面：细菌基因组DNA的高效提取和纯化；不同16S rRNA靶序列对PCR-DGGE分析的影响。从中选出适合于活性污泥样品的细菌基因组DNA提取方法和PCR-DGGE分析的最优靶序列组合。 其次，运用PCR-DGGE指纹图谱技术分析了该污水处理系统中不同功能反应单元中活性污泥的细菌种群结构特征，探讨了系统运行过程中细菌种群时间和空间上的动态特征。并将图谱中所显示的优势条带进行切割回收，重复扩增，电泳检测，序列测定并与GenaBank数据库中的微生物类群进行同源性比对，探讨活性污泥中细菌种群多样性，了解污泥中可能含有的主要具有污染物降解功能的类群信息。 在整个处理过程中，同一功能反应单元中不同位置的活性污泥微生物菌群结构不同。执行不同功能的处理单元活性污泥细菌多样性和组成结构各有不同。 在系统稳定运行的状态下，细菌组成结构的时间变化动态不显著。但是在系统的不同操作条件下，主要处理池的微生物群落的DGGE遗传指纹图谱较独特。 对该处理系统污泥中优势菌群的序列测定和同源性比对表明，优势菌群所对应的细菌的16S rDNA序列可以被归属于以下四个主要的细菌系：α, β, γ- Proteobacteria 以及厚壁菌门 phylum Firmicutes （low G+C Gram-positive）。 该处理系统的优势菌群的DGGE条带拥有潜在的具有异养硝化/好氧反硝化的除 N / P 类群。该类菌群中的大多数属于Pseudomonas spp.。另外，回收到两个与已鉴定的具有异养硝化和好氧反硝化能力的Pseudomonas stutzeri 和 Pseudomonas borbori 最相似的菌株的条带。γ-变形菌纲门（γ- Proteobacteria）的微生物类群在该缺氧-好氧处理厂中分布较广泛，尤其是和 N / P 去除紧密相关的具有脱氮除磷能力的Pseudomonas 类群，而且在好氧曝气处理池中分布较广，这可能和系统中表现的好氧反硝化现象相关。 不同的操作状况下微生物群落结构有差异。增加污泥回流比，增加DO（Dissolved oxygen）浓度，COD去除率和NH4+-N去除率显著增加，总N和总P的去除率改变不显著。 最后，对整个处理过程中微生物群落结构在系统正常调控改变范围内的长期动态和稳定性进行了探讨。整个处理系统的长期稳定性与体系中的每个处理环节相关，而不是仅与其中的单个主要反应池相关。污水处理体系的功能稳定性与其中的微生物群落稳定性相关，微生物群落结构决定了生态功能，群落结构变化能反应系统的运行状况及其降解效率。

超声与磁粉强化含单宁废水生物处理研究

单宁是一种典型的有毒难降解污染物，在制革、造纸、制药、印染等行业废水中广泛存在，对水环境造成污染并且影响废水生物处理效果。本研究针对含单宁废水生物处理效率低、较高浓度时微生物受抑制且污泥容易膨胀等问题，采用超声和磁粉来强化含单宁废水生物处理，研究超声和磁粉对微生物活性、污染物去除及污泥沉降性能的影响，并对其作用机理进行了分析和探讨。 研究结果表明，活性污泥系统中单宁酸容积负荷可以达到1.8kgCOD/(m3·d)，单宁酸和COD去除率分别达到85.2%和79.6%，但如果负荷进一步增大则微生物活性迅速降低。系统在pH 5~8、温度20~35℃、DO>1 mg/L的条件下具有较好的单宁酸降解效果和处理稳定性。单宁降解动力学参数为：μmax =0.208h-1；Ks=226mg/L；Ki=522mg/L；kd=0.0092h-1；Y =0.594。 磁粉对系统处理效果和污泥沉降性能有一定的促进作用，且效果要优于外磁场。适宜的磁粉粒径和投加量分别为0.05~0.15mm和1.0g/L，COD去除率比对照系统提高6.4%，SVI降低28.6%，污泥絮体结构紧密。磁粉强化主要是通过其对污泥菌胶团的凝聚、吸附作用以及对微生物活性的强化作用实现。 在适当强度（0.4W/cm2）和辐照时间（20min）的超声作用下污泥絮体和细胞膜通透性增大，酶分泌也增多，系统的COD去除率比对照提高了8.8%，单宁酶酶活提高了11%。但超声也使污泥絮体结构松散，沉降性能下降，SVI比对照系统升高9.3%。 由于污泥流失加剧导致污泥浓度相对较低，声磁联合强化系统相对于磁粉强化系统其处理效果并没有提高。但相对于单纯活性污泥系统，声磁联合作用下系统处理效果、污泥沉降性能以及系统运行稳定性都得到明显改善。本研究为难降解废水的生物处理提供了一个新的思路。 Tannins are typical refractory and toxic pollutants that commonly exist in wastewater from dye, medicine, paper and leather industries and cause many problems associated with environmental pollution and biological treatment of wastewater. Biological treatment efficiency of tannin-containing wastewater is usually low owing to its biological toxicity and low biodegradability, microbes are usually inhibited under high tannin concentration and sludge bulking frequently occurs. In this study, ultrasound and magnetic powder were used to improve the biological treatment performance of simulated tannic acid-containing wastewater. The effects of ultrasonic irradiation and magnetic powder on microbial activity, tannic acid degradation rate and sludge sedimentation were investigated. The augmentation mechanisms were analyzed and discussed. The experimental results showed that the microbes were prominently inhibited under high tannic acid concentration, but moderate degradation efficiency can be maintained under a tannic acid load of up to 1.8kgCOD/(m3·d), with the tannic acid degradation and COD removal percentage of 85.2% and 79.6% respectively. The highest degradation rates and treatment stability were achieved at pH range of 5~8, temperature range of 20~35℃ and DO concentration of above 1mg/L. The kinetic parameters were estimated, including: μmax =0.208h-1；Ks=226mg/L；Ki=522mg/L；kd=0.0092h-1；Y =0.594. The microbial activity, tannic acid degradation rate and sludge sedimentation were improved by adding Fe3O4 magnetic powder, and the augmentation performance was better than external magnetic field. The appropriate particle size and dosage of magnetic powder were found to be 0.05~0.15mm and 1.0g/L, respectively, under which the COD removal percentage was improved by 6.4% and SVI value decreased by 28.6%, and compact floc structure was observed. This was mainly caused by the flocculation and adsorption effects of magnetic powder against sludge floc and the stimulation of microbial activity under appropriate magnetic field. Under appropriate ultrasonic irradiation (ultrasonic intensity 0.4W/cm2, ultrasonic irradiation time 20min), the permeability of floc and cell membrane are improved, transfer of substrate and oxygen were reinforced; meanwhile, more enzyme were produced by microbes under the slight damage caused by ultrasound. However, the floc structure became loose under ultrasonic irradiation, leading to relatively poor sedimentation, with the SVI value 9.3% higher than the control system. Although the magnetic powder-ultrasonic irradiation combined augmentation system showed no improvement in treatment performance compared with sole magnetic augmentation system owing to its relatively low sludge concentration, it guaranteed the stable operation of system, meanwhile the tannic acid degradation and sludge sedimentation were significantly improved compared with sole activated sludge system. This study gives a new idea for biological treatment of refractory wastewater.

菌剂强化处理炼油废水及苯酚冲击下功能菌响应机制研究

近年来，我国炼油行业发展迅速，炼油能力全世界第二，炼油行业已成为污染大户。本研究针对炼油废水生物处理中存在的稳定达标难、抗冲击负荷能力差、建设投资与运行成本高等问题，就菌剂强化处理炼油废水中试与工程应用展开了研究，以期为菌剂的工程应用与推广提供理论参考与技术支持；并以炼油废水中的主要特征污染物苯酚为研究对象，考察了不同浓度苯酚冲击下功能菌的响应机制，并以此为指导研制功能菌激活促进剂，考察其对功能菌生物学指标的调控效果，以期为废水生物处理有毒污染物冲击调控提供理论依据与技术支持。 中试研究表明，菌剂强化处理炼油废水，出水COD、NH4+-N 平均值为86.7、7.6 mg/L，其平均去除率较常规生物处理系统分别提高了35.47%、59.28%，其耐受COD、NH4+-N 容积负荷分别高达2.42、0.139kg/(m3·d)，具有良好的耐冲击能力。工程应用研究表明，菌剂强化处理炼油废水，出水COD、NH4+-N 平均值分别为85.05、8.4mg/L，其去除率较常规生物处理系统提高了25.1%、28.7%，出水水质各项指标均达到了国家《污水综合排放标准GB 8978-1996》一级排放标准。技术经济分析表明，菌剂强化处理炼油废水在建设成本、运行成本上分别降低38%、49%，具有良好的技术经济优势。 苯酚冲击下功能菌响应机制研究表明：不同浓度苯酚冲击下，生物学指标生物量、脱氢酶酶活、1,2-双加氧酶酶活对冲击都有不同程度的响应，其响应敏感程度为脱氢酶酶活＞生物量＞1,2-双加氧酶酶活。1,2-双加氧酶酶活与COD 降解率相关性良好，可表征苯酚降解过程，确认为调控重点。以此为指导研制出苯酚降解功能菌抗冲击激活促进剂，可有效调控功能菌对有毒污染物苯酚的降解效果，1000mg/L 苯酚冲击下，经调控，其COD 去除率较对照提高20%，降解时间缩短16%以上。其对生物学指标的调控效果为1,2-双加氧酶酶活＞生物量＞脱氢酶酶活，验证了功能菌在苯酚冲击下的响应机制。研究表明菌剂强化处理炼油废水切实可行，具有良好的技术经济优势。有毒污染物冲击下废水生物处理系统响应机制研究为抗冲击调控提供了新的研究思路。 Currently, China’s oil refining industry is developing rapidly and has become the second largest all over the world. The oil refining industry is one of the major pollution industries in our country. The pilot scale study and engineering application research were conducted aiming at the problems in refining wastewater such as poor treatment stability and water quality, poor anti-shock capacity and expensive running cost, etc., so as to provide theoretical references and technological supports for the engineering application and popularization of microbial preparation in wastewater treatment. Also, the response mechanism of functional microbe under shock of different phenol concentrations, which is the main pollutants in refinery wastewater, was studied. Based on this result, functional microbe activation accelerator was developed, and the regulation effect of functional microbe biological index under phenol shocking were studied, in order to provide theoretical basis and technological support for regulation of toxic shocking of wastewater biological treatment. The result of pilot scale research indicated: for treatment of refinery wastewater in bioaugmention treatment system of microbial preparation, the COD and NH4+-N average value of effluent was 86.7 and 7.6 mg/L, Comparing with normal biological treatment system, the average removal rates of COD, NH4+-N increased 35.47%,59.28% separately by bioaugmention treatment system, which showed better anti-shocking capacity, the volumetric load r of COD and NH4+-N reached 2.42 kg/(m3·d) and 0.139 kg/(m3·d), respectively. The research on engineering application of refinery wastewater bioaugmentation treatment by microbial preparation indicated:the average concentrations of effluent COD and NH4+-N in the bioaugmentation treatment system were 85.05 and 8.4mg/L, which increased by 25.1% and 28.7% comparing with normal biological treatment system of refinery wastewater, And the effluent quality meets the first grade of discharging standard of National Integrated Wastewater Discharge Standard GB 8978-1996. The economic analysis of technology indicated: the demonstration project of bioaugmentation treatment of refinery wastewater by microbial preparation decreased by 38% in construction cost and 49% in running cost. This technology has economic benefits. The response mechanism of functional microbe under phenol shock indicated: biological index such as the biomass concentration, dehydrogenase and 1,2-dioxygenase had different responses under phenol shocking of different concentrations. The response sensitivity of different biological index under phenol shocking of different concentrations is: dehydogenase activity ＞ biomass ＞1,2-dioxygenase activity, and high correlation of 1,2-dioxygenase and COD degradation percentage is achieved, thus 1,2-dioxygenase could be used to reflect the degradation situation of pollutants. So, 1,2-dioxygenase is the keypoint of regulation. The anti-shock activation accelerator of phenol degradation functional microbe was primarily developed. The results indicated: the activation accelerator could regulate the degradation effect of toxic substance-phenol by functional microbe effectively. For the functional microbe treatment system under phenol shocking of 1000mg/L, the COD degradation rate increased by 20% and the degradation time reduced by more than 16% under regulation of activation accelerator. The regulation effects of biological index are: 1,2-dioxygenase ＞ biomass ＞ dehydrogenase. In this way, the response mechanism of functional microbe under toxic shocking is verified. The result indicated: the augmented microbial preparation treatment of refinery wastewater is applicable. It has many technical and economical advantages. The research results of responses mechanism of wastewater treatment system on toxic pollutants would offer a new idea for regulation of anti-shock.

Large-pore mesoporous SBA-15 silica particles with submicrometer size as stationary phases for high-speed CEC separation

A new mesoporous sphere-like SBA-15 silica was synthesized and evaluated in terms of its suitability as stationary phases for CEC. The unique and attractive properties of the silica particle are its submicrometer particle size of 400 nm and highly ordered cylindrical mesopores with uniform pore size of 12 nm running along the same direction. The bare silica particles with submicrometer size have been successfully employed for the normal-phase electrochromatographic separation of polar compounds with high efficiency (e.g., 210 000 for thiourea), which is matched well with its submicrometer particle size. The Van Deemeter plot showed the hindrance to mass transfer because of the existence of pore structure. The lowest plate height of 2.0 mu m was obtained at the linear velocity of 1.1 mm/s. On the other hand, because of the relatively high linear velocity (e.g., 4.0 mm/s) can be generated, high-speed separation of neutral compounds, anilines, and basic pharmaceuticals in CEC with C-18-modified SBA-15 silica as stationary phases was achieved within 36, 60, and 34 s, respectively.

α- i β- fluorowane aminofosfoniany – synteza oraz właściwości

Wydział Chemii

Tratamento de águas residuais

In this work, it is intended to expose the state of the art relating the use of microalgae in wastewater treatment. Nitrogen and phosphorous removal with microalgae is a common process. Biosorption by microlgae is an alternative to traditional treatment processes of metal ions removal. Neste trabalho pretende-se expor, de uma forma simples, o estado da arte no que diz respeito à utilização de microalgas para tratamento de águas residuais. São abordadas, com algum detalhe, as utilizações das microalgas para remoção de nutrientes e de metais pesadas de águas residuais.

Genetic analysis of bacteriophages from clinical and environmental samples

Bacteriophages, viruses infecting bacteria, are uniformly present in any location where there are high numbers of bacteria, both in the external environment and the human body. Knowledge of their diversity is limited by the difficulty to culture the host species and by the lack of the universal marker gene present in all viruses. Metagenomics is a powerful tool that can be used to analyse viral communities in their natural environments. The aim of this study was to investigate diverse populations of uncultured viruses from clinical (a sputum of patient with cystic fibrosis, CF) and environmental samples (a sludge from a dairy food wastewater treatment plant) containing rich bacterial populations using genetic and metagenomic analyses. Metagenomic sequencing of viruses obtained from these samples revealed that the majority of the metagenomic reads (97-99%) were novel when compared to the NCBI protein database using BLAST. A large proportion of assembled contigs were assignable as novel phages or uncharacterised prophages, the next largest assignable group being single-stranded eukaryotic virus genomes. Sputum from a cystic fibrosis patient contained DNA typical of phages of bacteria that are traditionally involved in CF lung infections and other bacteria that are part of the normal oral flora. The only eukaryotic virus detected in the CF sputum was Torque Teno virus (TTV). A substantial number of assigned sequences from dairy wastewater could be affiliated with phages of bacteria that are typically found in the soil and aquatic environments, including wastewater. Eukaryotic viral sequences were dominated by plant pathogens from the Geminiviridae and Nanoviridae families, and animal pathogens from the Circoviridae family. Antibiotic resistance genes were detected in both metagenomes suggesting phages could be a source for transmissible antimicrobial resistance. Overall, diversity of viruses in the CF sputum was low, with 89 distinct viral genotypes predicted, and higher (409 genotypes) in the wastewater. Function-based screening of a metagenomic library constructed from DNA extracted from dairy food wastewater viruses revealed candidate promoter sequences that have ability to drive expression of GFP in a promoter-trap vector in Escherichia coli. The majority of the cloned DNA sequences selected by the assay were related to ssDNA circular eukaryotic viruses and phages which formed a minority of the metagenome assembly, and many lacked any significant homology to known database sequences. Natural diversity of bacteriophages in wastewater samples was also examined by PCR amplification of the major capsid protein sequences, conserved within T4-type bacteriophages from Myoviridae family. Phylogenetic analysis of capsid sequences revealed that dairy wastewater contained mainly diverse and uncharacterized phages, while some showed a high level of similarity with phages from geographically distant environments.