promising for odor control in biosolids treatment as the released ferr การแปล - promising for odor control in biosolids treatment as the released ferr ไทย วิธีการพูด

promising for odor control in bioso

promising for odor control in biosolids treatment as the released ferrous ions can form stable complexes with malodorous sulfur compounds (Li et al., 2007). Despite its growing use in the past 15 years, studies have shown that NZVI may affect microbial growth, both positively and adversely (Lee et al., 2008; Li et al., 2010; Xiu et al., 2010a,
2010b).
NZVI has antimicrobial activity against a broad range of microorganisms. For instance, NZVI inhibits photosynthetic activity of cyanobacteria because of rapid coating of iron and iron (III) hydroxide onto the cells (Marsalek et al., 2012). Bare NZVI can be strongly adsorbed to Escherichia coli (E. coli) cells due to electrostatic interactions, and therefore it inhibit bac- terial growth at concentrations as low as a few mg/L by inducing reductive stress and disrupting cell membranes (Auffan et al., 2008; Lee et al., 2008). NZVI can also effectively remove viruses 4X174 and MS2 through strong adsorption and inactivation (You et al., 2005). Under deoxygenated conditions, NZVI has shown even higher toxicity to bacteria, as the dis- solved oxygen may lead to the corrosion and surface oxidation of NZVI, reducing its redox activity (Lee et al., 2008; Lin et al.,
2010). The toxicity mechanisms of metallic nanoparticle may include disruption of the cell membrane structures, increased membrane permeability, DNA damage and enzyme inactiva- tion caused by released heavy metal ions, and apoptosis associated with the production of intracellular reactive oxy- gen species (ROS) (Choi et al., 2008; Choi and Hu, 2008; Marsalek et al., 2012). The specific mode of action of NZVI appears to be through reductive decomposition of protein functional groups and cell membrane due to strong reducing conditions at the NZVI surface (Lee et al., 2008; Li et al., 2010). NZVI penetrates into the cell through the vulnerable mem- brane, which can lead to more serious damages from intra- cellular ROS production due to the formation of hydroxyl radicals by dissociative recombination of H3Oþ
(H3Oþ þ e / HO þ H2) (Kim et al., 2010; Yang et al., 2013b;
Zhaunerchyk et al., 2009).
Unlike most NZVI studies undertaken with pure culture (Lee et al., 2008; Li et al., 2010; Xiu et al., 2010a) or simplified microbial communities (Xiu et al., 2010b), limited research has been conducted in the natural and engineered systems such as soils and anaerobic digesters contain multiple microbial communities. Thus more research is needed to address the fate and toxicity of NZVI in the systems where more complex microbial communities are involved. There is still a debate about the effect of NZVI on methanogens and sulfate reducing bacteria (SRB) under anaerobic conditions (Kirschling et al.,
2010; Xiu et al., 2010b). In one study, NZVI at 1.5 g/L pro- duced hydrogen gas and stimulated SRB and methanogen growth in TCE contaminated aquifer materials (Kirschling et al., 2010). At the concentration of 1 g/L, NZVI could signifi- cantly increase methane production to 275 mmol compared to only 58 mmol from the control (NZVI free) with the use of a consortium that had shown methanogenic and dechlorina- tion activities (Xiu et al., 2010b). ZVI powder at micrometer scale can also serve as an electron donor for methanogenesis and facilitate anaerobic digestion (Karri et al., 2005; Zhang et al., 2011). However, in a pure culture study, NZVI inacti- vated SRB at the concentration of 1 g/L likely due to coating the cell by FeO(OH) precipitates (Shu et al., 2011). Compared to ZVI

powder, NZVI has higher surface area with potentially higher reactivity to produce hydrogen gas rapidly. The questions therefore remain as to whether and how NZVI will affect methanogenesis and other important biochemical processes in anaerobic digestion where different bacteria and metha- nogens work in a syntrophic relationship but with different sensitivities to hydrogen concentration. Here, we determined the impact of NZVI and its bulk counterpart (ZVI powder at micrometer level) on methanogenesis and methanogenic population dynamics in anaerobic digestion.



2. Materials and methods

2.1. NZVI synthesis and characterization

NZVI stock suspensions were freshly prepared by reducing ferrous chloride with sodium borohydride as reported earlier (He et al., 2006). Briefly, deionized (DI) water and 0.2% (w/w) sodium carboxymethyl cellulose (CMC, capping agent, Sigma- eAldrich, St. Louis, MO) solution were purged with highly pu- rified nitrogen gas for at least twenty minutes before use. Then
50 mL of 0.625 M ferrous chloride was gradually added to
200 mL of 0.2% CMC solution under nitrogen gas purging. Finally, a total of 31.25 mL of 4 M sodium borohydride (NaBH4, Sigma) was added drop wise to the 250 mL solution containing ferrous chloride and CMC while the solution was vigorously stirred at 1100 rpm at room temperature. The final concen- trations of NZVI and CMC in the stock solution were 0.11 M and
0.14% (w/w), respectively. The NZVI stock solution was purged with nitrogen gas throughout the synthesis process following the protocols described elsewhere to ensure that only nano-Fe0 was formed (Lee et al., 2008; Li et al., 2010). The NZVI particles had an average size of 55 11 nm as they were characterized by transmission electron microscopy (TEM) (Fig. S1) and analyzed by Image J program (from rsbweb.nih.gov).


2.2. Impact of NZVI on methanogenesis in anaerobic digestion

Digested sludge was taken from a two-stage mesophilic digester at the Columbia Wastewater Treatment Plant (Columbia, MO), and then filtered through a 1/16 inch mesh to remove large particles before use. The anaerobic digestion experiments were carried out under mesophilic (37 1 C) conditions in a dark room. Biogas production in each batch anaerobic digestion experiment was recorded by an AER-200 respirometer system (Challenge Technology, AK). Each glass bottle (500 mL) with septa was fed with an aliquot (150 mL) of digested sludge, and an aliquot of glucose stock solution at a final biomass chemical oxygen demand (COD) concentration of 3000 mg/L and an organic substrate (glucose) concentration of 1000 mg COD/L. The glucose concentration did not lead to a significant accumulation of volatile fatty acids (VFAs) or high partial pressures of H2 that may inhibit methanogenesis (Jo¨ rdening and Winter, 2005; Yang et al., 2012a). An aliquot of NZVI stock suspension was then added and followed by the addition of a known volume of DI water to keep the total mixed liquor volume of 400 ml in each bottle.
0/5000
จาก: -
เป็น: -
ผลลัพธ์ (ไทย) 1: [สำเนา]
คัดลอก!
สัญญาสำหรับการควบคุมกลิ่นในการบำบัดรักษา biosolids เป็นประจุเหล็กออกสามารถจัดสิ่งอำนวยความสะดวกมั่นคง ด้วยสารซัลเฟอร์ malodorous (Li et al., 2007) แม้ มีการใช้ที่เติบโตในอดีต 15 ปี การศึกษาแสดงให้เห็นว่า NZVI อาจมีผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ทั้งเชิงบวก และส่ง (Lee et al., 2008 Li et al., 2010 Al. ร้อยเอ็ด Xiu, 2010a,
2010b) .
NZVI มีกิจกรรมจุลินทรีย์กับหลากหลายของจุลินทรีย์ เช่น NZVI ยับยั้งกิจกรรมของ cyanobacteria photosynthetic เนื่องจากรวดเร็วเคลือบเหล็กและเหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์ลงในเซลล์ (Marsalek et al., 2012) NZVI เปลือยสามารถจะขอ adsorbed Escherichia coli (E. coli) เซลล์เนื่องจากโต้ตอบงาน และดังนั้น มันยับยั้งเติบโตบัค terial ที่ความเข้มข้นต่ำสุดที่กี่ mg/L โดย inducing เครียดกล้าหาญ และอาจรบกวนเยื่อหุ้มเซลล์ (Auffan et al., 2008 ลีเอส al., 2008) NZVI สามารถได้อย่างมีประสิทธิภาพยังเอาไวรัส 4 X 174 และ MS2 ดูดซับแรงและยกเลิกการเรียก (คุณเอ็ด al., 2005) ภายใต้เงื่อนไข deoxygenated, NZVI ได้แสดงความเป็นพิษสูงต่อแบคทีเรีย เป็นโรค - ออกซิเจนแก้ไขอาจนำไปสู่การกัดกร่อนและสนิมพื้นผิวของ NZVI การลดกิจกรรมของ redox (Lee et al., 2008 Lin et al.,
2010) กลไกความเป็นพิษของโลหะ nanoparticle อาจรวมทรัพยเมมเบรนของเซลล์โครงสร้าง เมมเบรนเพิ่ม permeability ความเสียหายของดีเอ็นเอ และเอนไซม์เกิดจาก inactiva-สเตรชันปล่อยประจุโลหะหนัก และ apoptosis ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพันธุ์ intracellular ปฏิกิริยาเชื้อ gen (ROS) (Choi et al., 2008 Choi และหู 2008 Marsalek et al., 2012) โหมดเฉพาะการดำเนินการของ NZVI ดูเหมือนจะ เป็นผ่านเน่ากล้าหาญของกลุ่ม functional โปรตีนและเยื่อเซลล์เนื่องจากเงื่อนไขลดแรงที่ผิว NZVI (Lee et al., 2008 Li et al., 2010) NZVI แทรกซึมเข้าไปในเซลล์โดยมีช่องโหว่หน่วยความจำ-brane ซึ่งสามารถนำไปสู่ความเสียหายรุนแรงมากขึ้นจากการผลิต ROS ภายในมือถือเนื่องจากการก่อตัวของอนุมูลไฮดรอกซิล โดย recombination dissociative ของ H3Oþ
(H3Oþ þ e/โฮ þ H2) (Kim et al., 2010 ยาง et al., 2013b;
Zhaunerchyk et al., 2009) .
ซึ่งแตกต่างจากการศึกษา NZVI ส่วนใหญ่ที่ดำเนินการกับวัฒนธรรมบริสุทธิ์ (Lee et al., 2008 Li et al., 2010 Xiu et al., 2010a) หรือมีการดำเนินการวิจัยประยุกต์จุลินทรีย์ชุมชน (Xiu et al., 2010b), จำกัดในธรรมชาติ และออกแบบระบบเช่นดินเนื้อปูน และ digesters ที่ไม่ใช้ออกซิเจนประกอบด้วยหลายชุมชนที่จุลินทรีย์ ดังนั้น งานวิจัยเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อชะตากรรมและความเป็นพิษของ NZVI ในระบบที่ซับซ้อนจุลินทรีย์ชุมชนมีส่วนร่วม ยังมีการอภิปรายเกี่ยวกับผลของ NZVI methanogens และซัลเฟตลดแบคทีเรีย (SRB) ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน (Kirschling et al.,
2010 Xiu et al., 2010b) ในการศึกษาหนึ่ง NZVI 1.5 g/L โปร - duced ไฮโดรเจนก๊าซ และ SRB ขาวกระตุ้น และเจริญเติบโตเมทาโนเจนใน TCE ปนเปื้อนวัสดุ aquifer (Kirschling et al., 2010) ที่ความเข้มข้นของ 1 g/L NZVI ได้ความ cantly เพิ่มมีเทนผลิตเพื่อเปรียบเทียบกับ mmol 58 เท่าจากตัวควบคุม (NZVI ฟรี) พร้อมใช้องค์กรที่มีแสดงกิจกรรม methanogenic และ dechlorina สเตรชัน (Xiu et al., 2010b) mmol 275 ผง ZVI ที่สเกลไมโครมิเตอร์สามารถเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนมีการ methanogenesis และช่วยย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจน (Karri et al., 2005 เตียว et al., 2011) อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาวัฒนธรรมบริสุทธิ์ SRB inacti vated NZVI ที่ความเข้มข้นของ 1 g/L อาจเนื่องจากการเคลือบเซลล์ โดย FeO(OH) precipitates (ชู et al., 2011) เมื่อเทียบกับ ZVI

ผง NZVI มีพื้นที่ผิวสูงกับสูงอาจเกิดปฏิกิริยาการผลิตก๊าซไฮโดรเจนอย่างรวดเร็ว คำถามจึงครั้งเป็น และวิธี NZVI จะมีผลต่อ methanogenesis และกระบวนการชีวเคมีอื่น ๆ สิ่งสำคัญในการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งแบคทีเรียต่าง ๆ และเมธา nogens ทำงาน ในความสัมพันธ์ syntrophic แต่ กับรัฐอื่นเพื่อความเข้มข้นของไฮโดรเจน ที่นี่ เรากำหนดผลกระทบของ NZVI และของกันจำนวนมาก (ZVI ผงระดับไมโครมิเตอร์) บน methanogenesis และ methanogenic พลศาสตร์ประชากรในไม่ใช้ย่อยอาหาร


2 วัสดุและวิธีการ

2.1 NZVI การสังเคราะห์และสมบัติ

NZVI หุ้นบริการได้ซึ่งทำ โดยการลดเหล็กคลอไรด์กับโซเดียม borohydride เป็นรายงานก่อนหน้านี้ (เขาและ al., 2006) สั้น ๆ deionized (DI) น้ำและ 0.2% (w/w) โซเดียม carboxymethyl เซลลูโลส (CMC ตัวแทน ซิก eAldrich เซนต์หลุยส์ MO capping) โซลูชันถูกลบล้างไป ด้วยก๊าซไนโตรเจนปู rified สูงอย่างน้อย 20 นาทีก่อนใช้งาน แล้ว
ค่อย ๆ ถูกเพิ่ม 50 mL ของคลอไรด์ของโลหะ 0.625 M
200 mL ของ CMC 0.2% ภายใต้ก๊าซไนโตรเจนที่ล้างข้อมูล ในที่สุด จำนวน 31.25 mL ของ 4 M โซเดียม borohydride (NaBH4 ซิกมา) เข้ามาหล่น wise โซลูชัน 250 mL ที่ประกอบด้วยคลอไรด์เหล็ก และ CMC ในขณะที่การแก้ปัญหาได้ดั่งกวนที่ 1100 รอบต่อนาทีที่อุณหภูมิห้อง สุดท้าย concen-trations NZVI และ CMC ในโซลูชันหุ้นถูก 0.11 M and
0.14% (w/w), ตามลำดับ โซลูชันหุ้น NZVI ถูกลบล้างไป ด้วยก๊าซไนโตรเจนตลอดต่อกระบวนการสังเคราะห์โพรโทคอลที่อธิบายอื่นให้นาโน-Fe0 ที่เดียวก่อ (Lee et al., 2008 Li et al., 2010) อนุภาค NZVI มีขนาดเฉลี่ย 55 11 nm พวกเขามีลักษณะส่งผ่านอิเล็กตรอน microscopy (ยการ) (ฟิก S1) และวิเคราะห์ โดยโปรแกรมภาพ J (จาก rsbweb.nih.gov).


2.2 ผลกระทบของ NZVI methanogenesis ในไม่ใช้ย่อยอาหาร

Digested ตะกอนจาก digester mesophilic สองที่โรงบำบัดน้ำเสียของโคลัมเบีย (โคลัมเบีย MO), และจากนั้น กรองผ่านตาข่าย 1/16 นิ้วการเอาอนุภาคขนาดใหญ่ก่อนที่จะใช้ การทดลองย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนได้ดำเนินภายใต้เงื่อนไข mesophilic (37 1 C) ในห้องมืด ผลิตก๊าซชีวภาพในแต่ละชุดไม่ใช้ย่อยอาหารทดลองถูกบันทึก โดยระบบการ respirometer AER-200 (ท้าทายเทคโนโลยี AK) แต่ละขวด (500 มล.) มี septa ถูกเลี้ยง ด้วยเป็นส่วนลงตัว (150 มล.) ของเจ่าตะกอน และเป็นส่วนลงตัวของโซลูชั่นหุ้นกลูโคสเข้มข้น 1000 มิลลิกรัม COD/L. เป็นพื้นผิวอินทรีย์ (กลูโคส) และเข้มข้นต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) สุดท้ายชีวมวลของ 3000 mg/L ความเข้มข้นกลูโคสไม่ได้นำไปสะสมที่สำคัญของกรดไขมันระเหย (VFAs) บางส่วนความดันที่สูงของ H2 ที่อาจยับยั้ง methanogenesis (Jo¨ rdening และหนาว 2005 ยาง et al., 2012a) ส่วนลงตัวที่การระงับหุ้น NZVI แล้วเพิ่ม และตาม ด้วยการเพิ่มไดรฟ์ข้อมูลรู้จักน้ำ DI ให้ผสมเหล้ารวมปริมาณ 400 ml ขวดละกัน
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลลัพธ์ (ไทย) 2:[สำเนา]
คัดลอก!
promising for odor control in biosolids treatment as the released ferrous ions can form stable complexes with malodorous sulfur compounds (Li et al., 2007). Despite its growing use in the past 15 years, studies have shown that NZVI may affect microbial growth, both positively and adversely (Lee et al., 2008; Li et al., 2010; Xiu et al., 2010a,
2010b).
NZVI has antimicrobial activity against a broad range of microorganisms. For instance, NZVI inhibits photosynthetic activity of cyanobacteria because of rapid coating of iron and iron (III) hydroxide onto the cells (Marsalek et al., 2012). Bare NZVI can be strongly adsorbed to Escherichia coli (E. coli) cells due to electrostatic interactions, and therefore it inhibit bac- terial growth at concentrations as low as a few mg/L by inducing reductive stress and disrupting cell membranes (Auffan et al., 2008; Lee et al., 2008). NZVI can also effectively remove viruses 4X174 and MS2 through strong adsorption and inactivation (You et al., 2005). Under deoxygenated conditions, NZVI has shown even higher toxicity to bacteria, as the dis- solved oxygen may lead to the corrosion and surface oxidation of NZVI, reducing its redox activity (Lee et al., 2008; Lin et al.,
2010). The toxicity mechanisms of metallic nanoparticle may include disruption of the cell membrane structures, increased membrane permeability, DNA damage and enzyme inactiva- tion caused by released heavy metal ions, and apoptosis associated with the production of intracellular reactive oxy- gen species (ROS) (Choi et al., 2008; Choi and Hu, 2008; Marsalek et al., 2012). The specific mode of action of NZVI appears to be through reductive decomposition of protein functional groups and cell membrane due to strong reducing conditions at the NZVI surface (Lee et al., 2008; Li et al., 2010). NZVI penetrates into the cell through the vulnerable mem- brane, which can lead to more serious damages from intra- cellular ROS production due to the formation of hydroxyl radicals by dissociative recombination of H3Oþ
(H3Oþ þ e / HO þ H2) (Kim et al., 2010; Yang et al., 2013b;
Zhaunerchyk et al., 2009).
Unlike most NZVI studies undertaken with pure culture (Lee et al., 2008; Li et al., 2010; Xiu et al., 2010a) or simplified microbial communities (Xiu et al., 2010b), limited research has been conducted in the natural and engineered systems such as soils and anaerobic digesters contain multiple microbial communities. Thus more research is needed to address the fate and toxicity of NZVI in the systems where more complex microbial communities are involved. There is still a debate about the effect of NZVI on methanogens and sulfate reducing bacteria (SRB) under anaerobic conditions (Kirschling et al.,
2010; Xiu et al., 2010b). In one study, NZVI at 1.5 g/L pro- duced hydrogen gas and stimulated SRB and methanogen growth in TCE contaminated aquifer materials (Kirschling et al., 2010). At the concentration of 1 g/L, NZVI could signifi- cantly increase methane production to 275 mmol compared to only 58 mmol from the control (NZVI free) with the use of a consortium that had shown methanogenic and dechlorina- tion activities (Xiu et al., 2010b). ZVI powder at micrometer scale can also serve as an electron donor for methanogenesis and facilitate anaerobic digestion (Karri et al., 2005; Zhang et al., 2011). However, in a pure culture study, NZVI inacti- vated SRB at the concentration of 1 g/L likely due to coating the cell by FeO(OH) precipitates (Shu et al., 2011). Compared to ZVI

powder, NZVI has higher surface area with potentially higher reactivity to produce hydrogen gas rapidly. The questions therefore remain as to whether and how NZVI will affect methanogenesis and other important biochemical processes in anaerobic digestion where different bacteria and metha- nogens work in a syntrophic relationship but with different sensitivities to hydrogen concentration. Here, we determined the impact of NZVI and its bulk counterpart (ZVI powder at micrometer level) on methanogenesis and methanogenic population dynamics in anaerobic digestion.



2. Materials and methods

2.1. NZVI synthesis and characterization

NZVI stock suspensions were freshly prepared by reducing ferrous chloride with sodium borohydride as reported earlier (He et al., 2006). Briefly, deionized (DI) water and 0.2% (w/w) sodium carboxymethyl cellulose (CMC, capping agent, Sigma- eAldrich, St. Louis, MO) solution were purged with highly pu- rified nitrogen gas for at least twenty minutes before use. Then
50 mL of 0.625 M ferrous chloride was gradually added to
200 mL of 0.2% CMC solution under nitrogen gas purging. Finally, a total of 31.25 mL of 4 M sodium borohydride (NaBH4, Sigma) was added drop wise to the 250 mL solution containing ferrous chloride and CMC while the solution was vigorously stirred at 1100 rpm at room temperature. The final concen- trations of NZVI and CMC in the stock solution were 0.11 M and
0.14% (w/w), respectively. The NZVI stock solution was purged with nitrogen gas throughout the synthesis process following the protocols described elsewhere to ensure that only nano-Fe0 was formed (Lee et al., 2008; Li et al., 2010). The NZVI particles had an average size of 55 11 nm as they were characterized by transmission electron microscopy (TEM) (Fig. S1) and analyzed by Image J program (from rsbweb.nih.gov).


2.2. Impact of NZVI on methanogenesis in anaerobic digestion

Digested sludge was taken from a two-stage mesophilic digester at the Columbia Wastewater Treatment Plant (Columbia, MO), and then filtered through a 1/16 inch mesh to remove large particles before use. The anaerobic digestion experiments were carried out under mesophilic (37 1 C) conditions in a dark room. Biogas production in each batch anaerobic digestion experiment was recorded by an AER-200 respirometer system (Challenge Technology, AK). Each glass bottle (500 mL) with septa was fed with an aliquot (150 mL) of digested sludge, and an aliquot of glucose stock solution at a final biomass chemical oxygen demand (COD) concentration of 3000 mg/L and an organic substrate (glucose) concentration of 1000 mg COD/L. The glucose concentration did not lead to a significant accumulation of volatile fatty acids (VFAs) or high partial pressures of H2 that may inhibit methanogenesis (Jo¨ rdening and Winter, 2005; Yang et al., 2012a). An aliquot of NZVI stock suspension was then added and followed by the addition of a known volume of DI water to keep the total mixed liquor volume of 400 ml in each bottle.
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลลัพธ์ (ไทย) 3:[สำเนา]
คัดลอก!
สัญญาสำหรับการควบคุมกลิ่นในการรักษา biosolids เป็นปล่อยไอออนเชิงซ้อนเหล็กสามารถฟอร์มที่มั่นคงกับกลิ่นเหม็นของสารประกอบซัลเฟอร์ ( Li et al . , 2007 ) แม้จะมีการเติบโตของการใช้ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา มีการศึกษาแสดงให้เห็นว่า nzvi อาจมีผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ทั้งทางบวกและผลกระทบ ( ลี et al . , 2008 ; Li et al . , 2010 ; ซิ่ว et al . , 2010a

, 2010b )nzvi มีฤทธิ์ต้านจุลชีพต่อความหลากหลายของจุลินทรีย์ ตัวอย่าง nzvi inhibits กิจกรรมการสังเคราะห์แสงของ กฟภ. เพราะเคลือบอย่างรวดเร็วของเหล็กและเหล็ก ( III ) โซดาไฟลงในเซลล์ ( marsalek et al . , 2012 ) nzvi เปลือยสามารถขอดูดซับในเชื้อ Escherichia coli ( E . coli ) เซลล์เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตและดังนั้นจึงช่วยยับยั้งแบค - terial การเจริญเติบโตที่ความเข้มข้นต่ำสุดที่กี่ mg / l โดยกระตุ้นความเครียดลดลงและกระทบกับเยื่อหุ้มเซลล์ ( auffan et al . , 2008 ; ลี et al . , 2008 ) nzvi ยังสามารถได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการดูดซับและกำจัดไวรัส 4x174 MS2 แข็งแรงและใช้งาน ( คุณ et al . , 2005 ) ภายใต้เงื่อนไข deoxygenated nzvi สูงขึ้น , ได้แสดงความเป็นพิษกับแบคทีเรียเป็นออกซิเจน อาจนำไปสู่การกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันของ nzvi ผิว ลดกิจกรรมที่ 1 ( ลี et al . , 2008 ; หลิน et al . ,
2010 ) กลไกของความเป็นพิษโลหะอนุภาคนาโนอาจรวมถึงการหยุดชะงักของเยื่อหุ้มเซลล์โครงสร้าง เพิ่มการซึมผ่านเมมเบรน , ความเสียหาย DNA และเอนไซม์ inactiva , เกิดจากการปล่อยไอออนโลหะหนักและ apoptosis ในเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตของปฏิกิริยาอ๊อกซี่ - Gen สปีชีส์ ( ROS ) ( Choi et al . , 2008 ; ชอยและ Hu , 2008 ; marsalek et al . , 2012 ) โหมดที่เฉพาะเจาะจงของการกระทำของ nzvi ดูเหมือนจะผ่านการสลายตัวของโปรตีน ซึ่งการทำงานกลุ่มและเยื่อหุ้มเซลล์ เนื่องจากแข็งแรง ลดเงื่อนไขที่พื้นผิว nzvi ( ลี et al . , 2008 ; Li et al . , 2010 )nzvi แทรกซึมเข้าสู่เซลล์ผ่านทางช่องโหว่เมม - เบรน ซึ่งสามารถนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงจากภายในการผลิตเซลรอส เนื่องจากการเกิดอนุมูลไฮดรอกซิลโดยการสูญเสียของการ h3o þ
( h3o þþ E / โฮþ H2 ) ( Kim et al . , 2010 ; ยาง et al . , 2013b ;
zhaunerchyk et al . , 2009 ) .
ซึ่งแตกต่างจาก nzvi ที่สุดการศึกษาดำเนินการด้วยเชื้อบริสุทธิ์ ( ลี et al . , 2008 ; Li et al . , 2010ซิ่ว et al . , 2010a ) หรือประยุกต์ประชากรจุลินทรีย์ ( ซิ่ว et al . , 2010b ) วิจัยจำกัดมีวัตถุประสงค์ในธรรมชาติ และออกแบบระบบ เช่น ดิน และ anaerobic มูลประกอบด้วยชุมชนจุลินทรีย์หลาย ดังนั้นการวิจัยเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อที่อยู่โชคชะตาและความเป็นพิษของ nzvi ในระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นของชุมชนจุลินทรีย์เข้ามาเกี่ยวข้องมีการอภิปรายเกี่ยวกับผลกระทบของ nzvi บนและลดแบคทีเรียสร้างมีเทนซัลเฟต ( SRB ) ภายใต้สภาวะไร้อากาศ ( kirschling et al . ,
2010 ; ซิ่ว et al . , 2010b ) ในการศึกษาหนึ่ง nzvi 1.5 กรัม / ลิตรและโปร - duced ก๊าซไฮโดรเจนและจุลินทรีย์ในการกระตุ้นไปในน้ำที่ปนเปื้อนวัสดุ ( kirschling et al . , 2010 ) ที่ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตรnzvi จะเพิ่มการผลิตก๊าซมีเทนลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อ signifi - 275 มิลลิโมลเมื่อเทียบกับเพียง 58 มิลลิโมลจากการควบคุม ( nzvi ฟรี ) ด้วยการใช้กลุ่มจุลินทรีย์ที่ได้แสดงและกิจกรรม dechlorina - tion ( ซิ่ว et al . , 2010b ) ไมโครมิเตอร์สเกล zvi ผงที่ยังสามารถใช้เป็นอิเล็กตรอนที่ช้าและความสะดวกในการหมัก ( ชม et al . , 2005 ; Zhang et al . , 2011 )อย่างไรก็ตาม ในวัฒนธรรมที่บริสุทธิ์ การศึกษา nzvi inacti - vated SRB ที่ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตร น่าจะเกิดจากการเคลือบเซลล์โดยเฟโอ ( OH ) ตะกอน ( ซู่ et al . , 2011 ) เมื่อเทียบกับ zvi

แป้ง nzvi มีสัดส่วนพื้นที่ผิวต่อด้วยอาจสูงกว่าการผลิตก๊าซไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วคำถามจึงอยู่เป็นอย่างไร และไม่ว่า nzvi จะมีผลต่อกระบวนการทางชีวเคมีที่สำคัญอื่น ๆและช้าในการหมักที่แบคทีเรียที่แตกต่างกันและเมธา - nogens ทำงานในความสัมพันธ์ syntrophic แต่ด้วยความไวแตกต่างกันไฮโดรเจนเข้มข้น ที่นี่เราพิจารณาผลกระทบของ nzvi และกลุ่มคู่ ( zvi ผงในระดับไมโครเมตร ) และพลวัตประชากรจุลินทรีย์ในการย่อยช้า anaerobic .



2 วัสดุและวิธีการ

2.1 . การสังเคราะห์และศึกษาสมบัติ nzvi

nzvi หุ้นสารแขวนลอยมีการเตรียมสดโดยการลดเหล็กคลอไรด์กับโซเดียมบอโรไฮไดรด์ตามที่รายงานก่อนหน้านี้ ( เขา et al . , 2006 ) สั้น ๆคล้ายเนื้อเยื่อประสาน ( DI ) น้ำและ 0.2% ( w / w ) โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ( CMC , capping ตัวแทน Sigma - ealdrich เซนต์ หลุยส์ โซโม ) ถูกขับออกด้วยขอปู่ - rified ก๊าซไนโตรเจนเป็นเวลาอย่างน้อยยี่สิบนาทีก่อนที่จะใช้ งั้น
50 มิลลิลิตร เฟอร์รัสคลอไรด์เป็น 0.625 M ค่อยๆ
200 ml สารละลาย CMC 0.2% ภายใต้ก๊าซไนโตรเจนการกวาดล้าง . สุดท้าย ทั้งหมด 4 31.25 กรัมโซเดียมบอโรไฮไดรด์ ( nabh4 M ,Sigma ) ถูกเพิ่มลงปัญญาไป 250 มิลลิลิตร สารละลายที่มีคลอไรด์เฟอร์และ CMC ในขณะที่สารละลายชะมัดกวน 1 , 100 รอบต่อนาที ที่ อุณหภูมิ ห้อง สุดท้าย concen - trations ของ nzvi และ CMC ในโซลูชั่นหุ้น 0.11 ม.
0.14 % ( w / w ) ตามลำดับการ nzvi โซลูชั่นหุ้นถูกล้างด้วยก๊าซไนโตรเจนผ่านกระบวนการการสังเคราะห์ดังต่อไปนี้โปรโตคอลอธิบายอื่น ๆเพื่อให้แน่ใจว่าเพียง nano-fe0 ก่อตั้งขึ้น ( ลี et al . , 2008 ; Li et al . , 2010 ) การ nzvi อนุภาคมีขนาดเฉลี่ย 55 11 nm เป็นพวกเขามีลักษณะโดยส่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ( TEM ) ( ภาพที่ S1 ) และวิเคราะห์ข้อมูลด้วยโปรแกรมภาพ J ( จาก rsbweb nih gov . . )


. .ผลกระทบของ nzvi ในการย่อยอาหารช้าในถังย่อยตะกอน

ถ่ายจากสองขั้นตอนในการบำบัดน้ำเสีย โดยมีพืช ( โมโคลัมเบียโคลัมเบีย ) และจากนั้นกรองผ่าน 1 / 16 นิ้ว ประกบเพื่อเอาอนุภาคขนาดใหญ่ก่อนใช้ การทดลองได้ดำเนินการภายใต้การหมักแบบไร้อากาศ ( 37 มี 1 C ) สภาพในห้องมืดการผลิตก๊าซชีวภาพในแต่ละชุดการทดลองย่อยไร้อากาศถูกบันทึกโดย aer-200 respirometer ระบบเทคโนโลยี , ความท้าทายและ ) แต่ละขวดแก้ว ( 500 มล. ) กับของถูกป้อนด้วยการเทศนา ( 150 มล. ) ย่อยสลายกากตะกอน ,และเป็นส่วนลงตัวของสารละลายกลูโคสที่หุ้นสุดท้าย ชีวมวล ความต้องการออกซิเจนทางเคมีเข้มข้น 3000 มก. / ล. และพื้นผิวอินทรีย์ ( กลูโคส ) เข้มข้น 1000 มก. ซีโอดี / ล. ปริมาณน้ำตาลกลูโคสไม่ได้นำไปสู่การสะสมที่สำคัญของกรดไขมันที่ระเหยได้ ( vfas ) หรือแรงกดดันของราคาสูงบางส่วนที่อาจขัดขวางช้า ( โจตั้ง rdening และฤดูหนาว , 2005 ; ยาง et al . , 2012a )เป็นส่วนลงตัวของการระงับหุ้น nzvi ถูกเพิ่มแล้ว และตามด้วยการเพิ่มของปริมาณน้ำ DI หรือเก็บรวมปริมาณ 400 มล. ผสมเหล้าแต่ละขวด
การแปล กรุณารอสักครู่..
 
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.

Copyright ©2024 I Love Translation. All reserved.

E-mail: