北京市某城市污水处理厂微生物气溶胶污染特性研究

以北京市某城市污水处理厂的格栅间、曝气池、污泥浓缩池和污泥脱水间为对象,研究不同功能区的空气微生物浓度、粒径分布及微生物组成.结果表明:(1)该污水处理厂4个功能区空气异养细菌浓度平均值为3.3×104cfu/m3,范围为1.0×102～4.3×105cfu/m3；真菌浓度平均值为6.1×103cfu/m3,范围为7.5×10～7.6×104cfu/m3.异养细菌和真菌浓度存在显著性差异,尤以曝气池上空最高,其次是污泥脱水间,浓度最低的区域为格栅间和污泥浓缩池.各功能区均存在不同程度的异养细菌和真菌污染.(2)该污水处理厂不同功能区逸散出的异养细菌分布比例最高的为第2～5级,真菌主要分布在第3～5级.4个功能区空气中粒径为2.10～4.70μm(第3、4级)的异养细菌和真菌粒子分别占到了总数的37％～40％和46％～56％,而粒径为0.65～2.10μm(第5、6级)的异养细菌和真菌粒子则分别占到了总数的30％～33％和31％～37％,说明该污水处理厂不同功能区内的空气微生物存在一定的健康风险,可能对人呼吸道构成感染威胁.(3)假单孢菌(Pseudomonas)为该污水处理厂不同功能区均检出的优势异养细菌,而优势真菌种属为毛霉(Mucor)和曲霉(Aspergillus).     

喹诺酮抗性基因在城市污水处理系统中的分布及去除

城市污水处理厂是耐药细菌和抗生素抗性基因进入自然环境的主要途径之一。对污水处理厂不同工艺采集7组样品,重点考察污水处理系统中喹诺酮类耐药细菌和7种喹诺酮类抗性基因污染分布及其去除效率。结果显示,在不同处理工艺阶段均检测到耐环丙沙星细菌,最高浓度为(6.65±0.19)×106CFU/m L,耐药率为0.87%~7.24%。污水处理系统受抗生素抗性基因严重污染,入水样品中抗性基因总浓度为(1.28±0.12)×107copies/m L。污水处理工艺对抗环丙沙星细菌和喹诺酮类抗性基因具有有效的去除作用,除qnr C去除效率为75%,其余均在98%以上,但是仍有浓度为2.77×104CFU/m L的耐环丙沙星细菌和3.98×104copies/m L的抗性基因进入自然环境。表明污水处理系统已成为耐药细菌和抗生素抗性基因的储存库和污染源。     

颗粒物对不同材质管道出水的影响

以CDC生物膜反应器来模拟给水管网系统,选取聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)和不锈钢(SS)3种挂片材质,通过表征异养菌总数、细胞总数和颗粒物浓度研究颗粒物对不同管材出水的影响。结果发现,进水颗粒物浓度和体积浓度分别为63个·mL~(-1)和8.6×104μm3·mL~(-1),反应器稳定运行60 d后,3台不同管材反应器出水的颗粒物浓度和体积浓度都有所增长。其中PC出水的颗粒物浓度和体积浓度分别为4 151个·mL~(-1)和3.5×106μm3·mL~(-1),均高于PE和SS出水,且PC出水中异养菌总数和细胞总数分别为268 CFU·mL~(-1)和1.8×104cells·mL~(-1),也高于PE和SS出水。PC出水中可培养细菌比例从0.24%增加到了1.49%,高于PE和SS出水中可培养细菌比例的0.22%和0.24%。结果显示,颗粒物浓度和体积浓度与出水细菌含量具有显著相关性(R2均在0.96以上)。PC材质的管网更易吸附细菌,出水的颗粒物浓度和细菌数量也远远高于其他2种材质的出水,在实际使用中需谨慎选择使用。     

低温降解苯胺高效菌群的筛选及特性研究

在低温下对吉林化工厂污水处理厂曝气池活性污泥、低温生活污水处理系统曝气池活性污泥、实验室菌种库保存的高效菌剂以及以上三者的混合样等4种样品进行了变温培养、驯化,筛选到一组低温降解苯胺高效菌群--吉化污泥.该菌群对苯胺初始浓度不高于800 mg/L驯化培养基中苯胺的降解率可以达到100%,当初始苯胺浓度升到1000 mg/L时,去除率也能保持在60%以上;菌胶团形成能力较强,菌胶团形成指数达到21.2%;并且在高岭土絮凝试验中表现出很强的生物絮凝能力.该菌群的生长温度范围为5-35℃,最适培养温度15℃,属于耐冷菌群.适合作为生物强化菌剂投加到低温苯胺类废水生物处理系统中,提高处理系统的净化能力.葡萄糖作为共代谢基质对低温苯胺生物降解有促进作用,而无机氮源作用不明显.     

植物-水生动物-填料生态反应器构建和作用机理

设计构建了植物-水生动物-填料生态反应器,以强化景观水体生态修复效果.实验中构建了美人蕉-组合填料-泥鳅生态反应器,以上海市绥宁河富营养化河水为实验用水.采用近自然的静态处理方式,经过120 h,TP、NH 4-N和TN去除率分别为68.5%、46.0%和53.8%,较对照1(无美人蕉和泥鳅,其他条件相同)分别提高52.3%、40.4%和43.3%.反应器中美人蕉根系生物膜中异养细菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌数量分别为3.98E 08 CFU/g、8.20E 04 CFU/g和6.01E 03 CFU/g,较填料生物膜中相应细菌分别高出5.6倍、3.4倍和4.0倍.而根系和填料生物膜中反硝化细菌的数量水平相当,分别为1.09E 03 CFU/g和1.41E 03 CFU/g.根系泌氧能够改善根系生物膜含氧状态,使其成为硝化作用的主要场所.植物根系和填料生物膜内部存在兼性厌氧微环境,使反硝化作用得以进行,有利于总氮的去除.微生物群落的ERIC-PCR指纹图分析说明,美人蕉、泥鳅为填料生物膜微生物提供了有利的生存和作用的生态环境.     

3DBER-S阴极nirS型反硝化菌群的分析

为探究低碳氮比条件下3DBER-S(三维电极生物膜与硫自养耦合脱氮工艺)阴极反硝化菌群特征、强化脱氮机制,在TOC/TN=0.36的进水条件下稳定运行反应器,运用nir S基因克隆文库方法,分析了3DBER-S阴极生物膜反硝化菌群结构。结果表明,在3DBER-S阴极生物膜上反硝化菌中,β变形菌(β-proteobacteria)是优势菌种,占细菌总数的59.22%。其中,所占比例最大的是异养菌,包括与固氮弧菌属(Azoarcus tolulyticus)和趋磁螺菌(Magnetospirillum magneticum)类似的细菌,分别占44.74%和21.05%。能够分别利用硫单质或氢气作为电子供体进行反硝化脱氮的Sulfuricella denitrifican、高氯酸盐降解菌(Dechlorospirillum sp.)和陶厄氏菌属(Thauera)三者所占比例之和达到了17.11%。表明系统中氮的去除是由异养反硝化、氢自养反硝化和硫自养反硝化共同作用的结果,既有效减少了脱氮过程中有机碳源的消耗,又维持了系统酸碱度的平衡,从而能够在低碳氮比条件下维持稳定高效的脱氮效果。     

土霉素生产废水生物处理装置中微生物群落结构特征解析

抗生素对细菌具有强抑制作用,从而会影响废水生物处理系统中的微生物群落结构。在用定量PCR方法对土霉素生产废水处理装置(进水中土霉素浓度为1 662.1±248.6μg/L)中的细菌16S rRNA基因和真菌18S rRNA基因的含量进行比较的基础上,利用16S rRNA基因克隆文库方法对污泥中的细菌群落结构进行了详细解析。定量PCR结果显示,土霉素废水活性污泥中真菌(18S rRNA)/细菌(16S rRNA)基因的拷贝数比例高达1.2,明显较高于非抗生素肌苷废水活性污泥中的比例1.52×10-6,表明真菌对于土霉素废水中有机物的去除可能发挥重要作用。细菌克隆文库分析结果显示,Alpha变形菌和Beta变形菌是主要的优势菌,比例分别为23.7%和22.0%,其次是酸杆菌(17.0%)和拟杆菌(11.9%)。     

水质净化高效复合微生态制剂的研制

在室内模拟条件下,采用正交实验的方法对光合细菌、枯草芽孢杆菌和反硝化细菌的复配比例进行了研究,筛选一种用于水产养殖水质净化的高效复合微生态制剂。结果表明,当光合细菌(菌细胞浓度约为2×109CFU/mL)、枯草芽孢杆菌(菌细胞浓度约为8×108CFU/mL)和反硝化细菌(菌细胞浓度约为8×108CFU/mL)按菌液体积比为1∶2∶1进行复配利于水中溶解氧的提高和COD、氨氮、亚硝态氮、硝态氮的降解。验证实验表明,筛选组合各指标均优于商品微生态制剂和空白对照,其中溶解氧含量显著高于商品微生态制剂EM和复合芽孢菌处理,在实验第5天对COD的降解率为95%,显著优于EM和复合芽孢菌处理的66.3%和47.9%,实验第7天对氨氮、亚硝态氮和硝态氮的降解率分别达到70%、89%和56%。     

混凝剂对生物造粒流化床污泥中微生物生理生态的影响研究

为了系统研究聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)对生物造粒流化床颗粒污泥生理生态的影响,对投加PAC或PAM后活性污泥的特性和硝化菌群的空间分布进行了对比研究,同时考察了投加混凝剂后的污染物去除效果.结果表明,与不投加混凝剂相比,投加PAC后,运行60 d时反应器中混合液悬浮固体(MLSS)、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)浓度分别提高了73％、29％；通过平板计数法计算结果可知,未投加混凝剂、投加PAC、投加PAM的反应器中微生物的增长是非常稳定的,投加PAC或PAM都促进了细菌的生长和繁殖；荧光原位杂交鉴定结果表明,各个反应器中亚硝化菌(AOB)或硝化菌(NOB)所占比例均基本相当,且AOB数量均略高于NOB数量；投加PAC或PAM都能够提高COD的去除率；投加PAC可大大提高TP的去除率；3个反应器中各种形态氮的去除效果非常接近,脱氮主要靠硝化菌群的生物降解作用,投加PAC或PAM对微生物的硝化作用没有抑制.     

城市污水处理厂污水处理系统中四环素类药物耐药菌的分布特性研究

采用微生物平板涂布法对2家城市污水处理厂污水处理各阶段的四环素类药物(四环素、金霉素、土霉素)耐药菌分布进行了测定,分析了污水处理的各阶段对四环素类药物耐药菌的去除效果。结果显示,2家污水处理厂污水处理系统中均能检出土霉素、四环素、金霉素耐药菌,数量分布均为土霉素耐药菌>四环素耐药菌>金霉素耐药菌。3种耐药菌的浓度均在加氯消毒出水中为最小(在0～103 cfu/mL),在外排污泥中最大(高于进水浓度,在105～107 cfu/mL)。四环素耐药菌数从进水的1.1×105～1.6×105 cfu/mL降为出水的0～5.5×102 cfu/mL,说明污水处理过程对四环素耐药菌有一定的去除效果,但四环素耐药菌占总菌数的百分比没有明显下降或上升,相比于进水的1.1%～3.4%,出水仍然保持在3.1%～4.3%左右,表明污水处理过程中没有选择性的富集或去除四环素耐药菌。     

蔬菜与餐厨垃圾厌氧发酵启动阶段微生物分析

为了研究厌氧发酵启动阶段微生物菌群结构、数量变化情况与沼气产量的关系，分别对蔬菜废弃物和餐厨垃圾单一物料发酵进行分析，并测定pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位。结果表明，餐厨垃圾比蔬菜废弃物的启动时间长，但产气持久。蔬菜废弃物中细菌达峰值的时间早于餐厨垃圾，说明蔬菜废弃物中的有机质更利于微生物降解利用。两种原料中的微生物群落结构变化一致，启动阶段初期好氧和兼性厌氧细菌属优势菌，其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌，是启动阶段降解有机质的主要菌群。随后厌氧细菌快速增殖，13增殖速率由不足20％增长到近100％并保持稳定。厌氧纤维素降解菌在启动阶段增殖较慢，原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。原料液VFA中丁酸含量最多，最高浓度4．7mg／mL以上，占有机酸总量总量的46％以上，厌氧发酵类型为丁酸发酵型。     

蔬菜与餐厨垃圾厌氧发酵启动阶段微生物分析简

为了研究厌氧发酵启动阶段微生物菌群结构、数量变化情况与沼气产量的关系，分别对蔬菜废弃物和餐厨垃圾单一物料发酵进行分析，并测定pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位。结果表明，餐厨垃圾比蔬菜废弃物的启动时间长，但产气持久。蔬菜废弃物中细菌达峰值的时间早于餐厨垃圾，说明蔬菜废弃物中的有机质更利于微生物降解利用。两种原料中的微生物群落结构变化一致，启动阶段初期好氧和兼性厌氧细菌属优势菌，其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌，是启动阶段降解有机质的主要菌群。随后厌氧细菌快速增殖，日增殖速率由不足20%增长到近100%并保持稳定。厌氧纤维素降解菌在启动阶段增殖较慢，原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。原料液VFA中丁酸含量最多，最高浓度4.7 mg/mL以上，占有机酸总量总量的46%以上，厌氧发酵类型为丁酸发酵型。     

铁、锰氧化细菌在环境污染治理中的应用

对各种铁、锰氧化细菌的生理生化特性进行了讨论 ,介绍了铁锰氧化细菌在环境污染治理方面的应用 ,并提出了今后研究工作的重点及亟待解决的问题     

Kinetics of ammonium removal with suspended and immobilized nitrifying bacteria in different reactor systems

The degradation of ammonium by free and immobilized bacteria in different reactor systems was investigated. It was found that the start-up of a nitrifying system is enhanced if a reservoir of immobilized bacteria is present. It was also found that in a single stage system with suspended nitrifying bacteria a stable ammonium removal > 95 % could be established up to an influent ammonium concentration of 1000 mg/1 and a volumetric loading rate (VLR) of 2.3 kg NH₄⁺ m⁻³ d⁻¹. The oxygen uptake rate (OUR) due to nitrification processes was greatly enhanced with increasing volumetric loading rates. Using nitrifying bacteria immobilized on Siran material it was demonstrated that the ammonium degradation rate was directly proportional to the initial ammonium concentration.     

海水微生物菌群去除铵氮和亚硝酸氮研究

研究了筛选的自养和异养微生物菌群的脱氮效果后发现 ,异养微生物无论是生长还是对NH+ 4 N及NO-2 N的去除都明显好于自养微生物。通过研究 ,培养出了具备很强脱氮能力包含自养和异养菌的混合微生物 ,在细胞干重浓度为0 .4 8g/L的情况下 ,在实验 3h和 5h后 ,可将初始浓度 10 6mg/L的NH+ 4 N和初始浓度 4 9.9mg/L的NO-2 N全部去除。     

太湖水体附着细菌和浮游细菌的丰度与分布特征

为了探讨太湖水体附着细菌及浮游细菌丰度的变化规律,明确细菌丰度与环境因子的关系,应用荧光显微技术对太湖4个湖区细菌丰度及分布特征进行了研究,并探讨了其与总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、总悬浮颗粒物(TSS)等环境因子之间的关系.结果表明,太湖水体中附着细菌占优势,占总细菌的65％(总细菌平均值为6.53×106cells/mL,附着细菌平均值为4.25×106 cells/mL,浮游细菌平均值为2.28 × 106 cells/mL);附着细菌与浮游细菌数丰度具有相似的时空分布规律,附着细菌与浮游细菌丰度都是河口区(10#)最高,其次梅梁湾(3 #)、湖心区(8#)和东太湖(24#)较低;春夏季高,秋冬季低;水温、TP对太湖水体中附着细菌及附浮游细菌的丰度影响比较大,它们与水体中附着细菌丰度及附浮游细菌均呈显著的正相关(p＜0.05).太湖不同湖区附着细菌及浮游细菌的数量空间差异是由太湖不同湖区生态环境的异质性引起的.     

油田水反硝化技术抑制硫酸还原菌

利用反硝化技术对江苏油田5个联合站的采出水,进行了添加不同抑制剂的浓度、种类、不同配比和接种DNB菌对SRB、DNB的菌落数量、硫化氢的产生量和氧化还原电位的影响的静态实验。研究结果表明:投加一定浓度的硝酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐,对油田采出水SRB的生长都有不同程度的抑制作用,而同等浓度的抑制效果表现为亚硝酸盐>硝酸盐>钼酸盐,同时投加DNB和0.3～0.5 g/L(比例为1∶1)的亚硝酸盐/硝酸盐可较好地抑制油田采出水中的SRB和硫化氢的产生,其中0.5 g/L抑制效果最明显,可抑制硫化氢的产生10 d以上,SRB和硫化氢抑制率分别可达87%和98%。以不同药剂的常压静态腐蚀实验结果表明,抑制剂的腐蚀速率比杀菌剂和缓蚀剂略高,但低于石油天然气行业中标准规定的0.0076 mm/a,也远低于对照样的0.152 mm/a。     

本源微生物菌剂修复城市污染河流

通过丰湖河投菌过程中和总投菌后两周的各水质指标分析,对本源微生物菌剂作用城市重污染河流过程进行了探讨和研究。结果表明,在2010年11月20日全河布菌后,以COD下降后上升的情况作为补菌时间的判断依据,实现菌种效力最大化。继2010年11月25日、27日和30日3次补菌后上游至下游硐桥、久泰桥和益民水闸处COD的去除率分别达到52.7%、68.8%和61.6%,氨氮和总磷有所去除。水色由深灰绿色转变为深绿色,浮油减少,臭味明显消除。表明此法在冬季水温较低的天然河流条件下,不需大型设备便可较快修复水质,具有较好的经济环境效益。     

1株好氧菌对不同油脂的降解

从某餐馆排污渠污泥分离到10株油脂降解菌,以植物油脂花生油为唯一碳源,通过适应性培养驯化并检测细菌生长的OD值筛选出1株优势菌。在确定其最佳生长环境条件的基础上,分别以花生油、餐厅污水和一种含有油脂的膜为对象污染物,进行了优势菌的降解试验。结果表明,该菌对花生油溶液中油脂和CODcr的去除率在24h以内分别达到98．91％和97．27％;对餐厅污染中油脂和CODcr的降解率在30h内分别达到88．66％和85．42％。另外,该优势菌对油脂膜也有良好降解效果,在固体和液体培养基中30d内油脂膜量分别减少了3．31％和11．29％以上。试验证实了该菌对植物油脂、含油脂污水和固体油脂废弃物有良好的净化效果。