假单胞菌摄磷和释磷条件的研究

考察了碳、硫等物质对废水生物脱磷优势菌假单胞菌磷代谢的影响．结果表明，缺磷环境导致假单胞菌产生过量摄磷现象；假单胞菌无论是经过无碳厌氧、无碳好氧还是无硫厌氧、无硫好氧培养后，转接到富磷培养基内好氧培养时，都产生过量摄磷现象．随着在富磷培养基内的好氧培养时间延长，细菌的摄磷量下降．     

假单胞菌磷代谢特性的研究

本文考察了处理效果良好的循序间歇式废水生物脱氮除磷试验装置内活性污泥优势菌——假单胞菌(Pseudomonas sp.)的磷代谢特性。试验结果表明,在好氧条件下,以乙酸盐为基质培养时,向培养基内滴加H_2SO_4可导致假单胞菌产生磷释放现象,滴加NaOH或NaHCO_3时,则发生过量摄磷现象,且加NaOH较加NaHCO_3所引起的磷摄取量大。另外,当以乙酸盐为基质时,假单胞菌于好氧培养过程中能明显除磷,其效果与厌氧-好氧培养过程相近。     

循序间歇式废水生物除磷处理工艺微生物学特性的研究

考察了处理效果良好的循序间歇式废水生物除磷试验装置内活性污泥的微生物组成及其优势菌的磷代谢特性。试验结果表明,活性污泥混合液中的优势菌为假单胞菌属,其次是气单胞菌属和棒杆菌属,仅发现少量的不动杆菌属。当以乙酸钠为基质时,假单胞菌属于好氧培养过程中能明显除磷,其效果与厌氧/好氧培养过程的相近。另外,在好氧条件下,以乙酸钠为基质培养时,向培养基内滴加H₂SO₄可导致假单胞菌产生磷释放现象,滴加NaOH或NaHCO₃时,则发生过量摄磷现象,并且加NaOH所引起的磷摄取量较NaHCO₃的大。      

光合细菌球形红杆菌摄磷能力的研究

研究了光照、碳源、酸碱对光合细菌球形红杆菌摄磷能力的影响。试验结果表明,在微好氧培养条件下,不同因素对该菌摄磷能力有很大影响,在光照条件下该菌从培养基中摄磷能力增强,甚至有过量摄磷现象。相反,在黑暗条件下,该菌体向培养基中释放磷,出现磷释放现象;以乙酸钠为碳源时该菌的摄磷量大于以乙醇为碳源时的摄磷量;向培养基中滴加3M的氢氧化钠（使pH保持在7.5左右）时,该菌出现过量摄磷现象,相反,向培养基中滴加1.5M的硫酸（使pH值保持在6.5左右）时,该菌出现磷释放现象     

倒置AAO工艺聚磷微生物的吸磷行为

采用人工配水和市政污水研究了“缺氧-厌氧-好氧”(倒置AAO)脱氮除磷工艺中,聚磷微生物(PAOs)在低碳源、高硝酸盐环境下的释磷和吸磷行为.结果表明,在低碳源、高氮和磷环境中,尽管PAOs在缺氧厌氧段释磷程度低,如果适当延长厌氧段和好氧段的HRT、且好氧曝气较充分,仍能超量吸收磷.PAOs过量吸磷的能量来源不仅仅是厌氧段吸收与合成的胞内聚合物在好氧段的氧化,还来自好氧环境正常代谢过程中多余的能量.外加碳源的投加时间点对PAOs吸磷的影响不显著.PAOs在厌氧段后期出现过量吸磷现象,推测是细胞内有机物厌氧降解产生的ATP通过某种代谢途径被用于无机磷的吸收.     

两相法筛选高效除磷菌的研究

利用模拟除磷菌生存环境的两相法,设计厌氧-好氧两相交替条件,配合厌氧相含底物无磷培养基和好氧相含磷无底物培养基,进行高效除磷菌的筛选和菌株除磷能力检测.两相法包括前期富集、筛选、检测前驯化和检测共四个阶段.采用两相法从运行良好的SBR反应器中筛得15株菌,所有菌株均具有除磷能力,菌株除磷能力强.两相法筛选除磷菌具有针对性强,工作量小,筛选获得的菌株多样性好和高效除磷菌比例高等优点.     

金黄色葡萄球菌聚磷特性研究

在厌氧/好氧交替环境下,对一般不认为是典型聚磷菌的金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)纯菌的释磷、聚磷行为和碳源利用情况进行了研究,并考察了其对实际生活污水中磷的去除效果.结果表明,正常好氧条件下培养的金黄色葡萄球菌,改为厌氧培养5h后就有明显的释磷行为;在紧接下来转为好氧培养时会快速吸磷,6h时的吸磷量达水中总磷的65%,菌体含磷量由之前的0.98%增加到2.30%.染色观察显示,厌氧培养后菌体内聚羟基丁酸(PHB)颗粒显著增多,转为好氧培养后胞内聚磷颗粒增多.经过厌氧/好氧交替运行4个周期后菌体的含磷量就由初期的0.8%增至4.6%,但每个环境交替周期内吸磷量并未显著增加,且在厌氧/好氧交替的第1个周期,金黄色葡萄球菌即具有明显释磷、吸磷行为.该菌在厌氧阶段可利用包括蛋白胨、葡萄糖等大分子有机物在内的多种碳源释磷;其对实际生活污水磷的去除率高达98.2%.因此,金黄色葡萄球菌具有典型的聚磷菌特征,其聚磷时可利用的碳源可以是VFAs之外的蛋白质和葡萄糖,且其聚磷能力不需要诱导,是其与生具有的本性.     

过量曝气对生物除磷性能的影响研究

采用两组A/A/O方式运行的SBR反应器,溶解氧分别控制在2～4mg/L(对照组)和6～8mg/L(过量曝气组),通过试验对比研究了过量曝气对聚磷菌厌氧释磷、缺氧吸磷、好氧吸磷性能的影响。结果表明:过量曝气初期,出水磷浓度低于对照组,一周后出水磷浓度开始上升,除磷率下降了18%;过量曝气时,厌氧释磷量是对照组的1.45倍,释磷速率不变,缺氧吸磷量增加,但反硝化聚磷菌的比例减少,好氧吸磷量和吸磷速率均降低,分别为对照组的75%和68%,而内源损耗引起的无效释磷和好氧吸磷能力降低是除磷效果变差的主要原因;过量曝气使污泥的SVI值升高,平均粒径减小,出水SS略优于对照组,污泥的含磷量降低,总磷去除效果变差,长期过量曝气,将会导致生物除磷过程的恶化。     

厌氧-好氧驯化活性污泥生物合成PHA的研究

厌氧-好氧处理有机污水的活性污泥中含有大量菌胶团菌,其形成与菌体胞内聚羟基烷酸酯(PHA)的积累有关,因此有可能利用污水中有机物和活性污泥中多种微生物合成PHA。笔者利用纺织工业废水厌氧-好氧驯化活性污泥,从中提取PHA。分别研究了厌氧过程和好氧过程中供氧量、碳源调节物浓度、培养时间等对菌胶团菌生长和胞内PHA积累的影响,测定了所得PHA的分子量、熔点和单体链节组成。      

n(NO3--N)/n(NO2--N)对混培养菌与纯培养菌同步脱氮除硫的影响

在温度30℃、pH为7、硫氮比为5/3、厌氧条件下,对比研究了不同n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌混培养菌同步脱氮除硫影响.随着n(NO-3-N)/n(NO-2-N)减小,荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌对NOx-N去除率逐渐增高,而S2-去除率却依次减少,混培养菌对NOx-N去除效率先增加后趋于平稳.n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对混培养菌去除S2-几乎没有影响.荧光假单胞菌能迅速将NO-3-N转化为NO-2-N,但NO-2-N转为N2却相对缓慢,培养液中出现NO-2-N累积;而铜绿假单胞菌将NO-2-N还原N2的能力明显比荧光假单胞菌强,培养液未反应的NOx-N以NO-3-N为主,未出现NO-2-N累积.混培养菌对NOx-N转化的情况介于荧光假单胞菌与铜绿假单胞菌之间.荧光假单胞菌同时获得较高NOx-N、S2-去除的n(NO-3-N)/n(NO-2-N)为5/5,铜绿假单胞菌为10/0,混培养菌为5.0/5.0.混培养菌对NOx-N、S2-的同步去除效果优于单菌株荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌.     

碳素纤维在近岸海洋污染物磷酸盐、硅酸盐处理中的应用

对碳素纤维进行氧化改性,利用改性后的碳素纤维处理近岸污染海水,重点研究了改性碳素纤维对海水中活性磷酸盐和活性硅酸盐的吸附作用。考察了碳素纤维液相改性时间、碳素纤维投加量、活性磷酸盐初始浓度、活性硅酸盐初始浓度、吸附时间、海况、pH值等单因素对近岸海洋污染物磷酸盐、硅酸盐吸附效果的影响。研究结果表明:改性碳素纤维对硅酸盐的吸附效果较好,去除率可达70%,对活性磷酸盐的去除率为31%左右。通过正交实验确定改性碳素纤维材料修复模拟近岸海水的优化条件为:碳素纤维改性时间为1.5 h,投加量为0.01 g,硅酸盐初始浓度为3mg/L,磷酸盐初始浓度为20 mg/L,海况为3级,pH值为8,吸附时间为3 h。在此条件下,碳素纤维对磷酸盐的去除率可达31.06%,硅酸盐去除率可达70.88%。     

论我国磷业发展战略

我国磷矿资源丰富,但长期以来缺乏磷业发展战略部署,磷矿山建设缓慢,磷肥供应不足,造成氮、磷、钾施肥比例失调,全国有2/3的耕地缺磷,其中半数严重缺磷,农业上出现了“报酬递减”现象。本文在分析我国磷业发展概况的基础上进行了磷矿与磷肥需求预测,根据我国农业及磷矿资源分布与有关开发建设条件等,提出了我国磷业发展战略与宏观生产布局,论证了发展磷业应立足国内、以国民经济总体部署为准则、建立4个大型综合性磷业基地、以资源型布点为主,辅以混合型、临海型和消费型布点等磷业发展战略中的重大问题,并提出了发展我国TS形双结构磷业网络的思想。     

玉米根内和根际土壤溶磷细菌生物学特性研究

从玉米根内和根际土壤中分离筛选到22株溶磷细菌。根据16SrRNA基因序列分析,2株溶磷效果最好的菌株分别被鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.SY9)和泛菌(Pantoea sp.Gym7c)。同时对菌株SY9和Gym7c的溶磷能力和植物促生特性进行了进一步研究。利用磷酸钙和开阳磷矿矿粉研究了菌株释放P、Ca和Fe的效能。液体培养条件下,菌株在在磷酸钙培养基中的生长好于在开阳磷矿粉培养基中的生长,同时菌株能够合成铁载体。菌株SY9从开阳磷矿粉中释放P、Ca,和Fe的能力比菌株Gym7c强。然而菌株Gym7c从磷酸钙中释放P和Ca的能力比菌株SY9强。菌株Gym7c主要是通过合成的有机酸溶解磷酸钙并释放其中的P和Ca,而菌株SY9是通过合成的有机酸和铁载体溶解开阳磷矿粉并释放出其中的P、Ca,和Fe。溶解开阳磷矿粉的有机酸主要是葡萄糖酸而溶解磷酸钙的有机酸主要包括丁二酸、丙酸、苹果酸和酒石酸等。菌株Gym7c能够合成生长素、铁载体和1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶。菌株SY9和Gym7c对酸碱、盐和温度均表现出一定的抗性。     

磷酸盐对铅镉复合污染土壤的钝化修复研究

通过模拟实验,研究磷酸二氢钾、磷酸二氢钙和磷酸二氢铵3种磷酸盐对铅镉复合污染土壤的钝化效果,采用重金属形态分析和X-射线衍射法(XRD)探讨了钝化剂的修复机制。结果表明:3种磷酸盐处理可使土壤TCLP提取态Pb、Cd含量显著降低,其中磷酸二氢钙钝化效果最好,且随着投加量的增加,在n(P)/n(Pb+Cd)=5∶1时,钝化效率最高,对Pb、Cd的钝化率分别达到69.81%、35.18%。施加磷酸盐可使污染土壤中Pb、Cd从可交换态和碳酸盐结合态向残渣态转化,显著降低Pb、Cd的生物可利用性。X-射线衍射仪(XRD)检测发现,钝化后的土壤中有羟基磷铅矿、磷酸铅、磷酸镉等矿物晶体生成,表明3种磷酸盐对土壤中铅镉的钝化机理主要是生成难溶性磷酸盐沉淀和羟基磷铅镉矿物。     

Phosphorus release from phosphate rock and iron phosphate by low-molecular-weight organic acids

Low-molecular-weight(LMW) organic acids widely exist in soils, particularly in the rhizosphere. A series of batch experiments were carded out to investigate the phosphorus release from rock phosphate and iron phosphate by low-molecular-weight organic acids.Results showed that citdc acid had the highest capacity to solubilize P from both rock and iron phosphate. P solubUization from rock phosphate and iron phosphate resulted in net proton consumption. P release from rock phosphate was positively correlated with the pκa values. P release from iron phosphate was positively correlated with Fe-organic acid stability constants except for aromatic acids, but was not correlated with pκa. Increase in the concentrations of organic acids enhanced P solubilization from both rock and iron phosphate almost linearly. Addition of phenolic compounds further increased the P release from iron phosphate. Initial solution pH had much more substantial effect on P release from rock phosphate than from iron phosphate.     

酸碱调节对混合污泥中氮、磷溶出的影响

为了研究不同酸碱调节下混合污泥(初沉池污泥与剩余污泥按约4∶6的比例混合)中氮磷溶出的变化规律,考察了天津市某污水厂的混合污泥在酸性(pH=3.0),碱性(pH=10.0)以及pH值不调节的情况下,在15～20℃水解酸化过程中氨氮(NH4+-N)和磷酸盐(PO43--P)的释放规律。结果表明:对混合污泥进行pH调节可以提高氨氮和磷酸盐的释放量,且混合污泥中氨氮的释放量表现为碱性>对比试验>酸性;磷酸盐的释放量表现为酸性>对比试验>碱性。     

可变电荷表面对磷的吸附与解吸动力学

研究了可变电荷表面为主的土壤对磷的吸附与解吸动力学。结果麦明,磷吸附和解吸动力学均可用修正的Elovich方程、双常数速率方程和分段拟合的抛物线扩散公式来表征。吸附和解吸过程均可分为快、慢两个反应阶段。磷吸附过程是一个扩散控制的不可逆过程.     

鱼类养殖对水体磷酸盐的影响：源、汇的半现场实验例证

设置4个温度水平（16℃,20℃,23℃和26℃）和3个投喂水平（1%,2%和饱食水平）,在类养殖场条件下饲喂许氏平鲉,研究其对水体磷酸盐浓度的影响.结果表明,在所有温度、投喂水平下,水体的磷酸盐浓度均有升、降.从物质平衡角度看,养殖鱼类是水体磷酸盐的源,但又不是单纯的源,因鱼粪和残饵等微粒的吸附作用,养殖鱼类有可能成为水体磷酸盐的汇。因此在评价鱼类养殖的环境容量时,慎用活性磷酸盐磷这个指标。此外,进行鱼类养殖环境影响评价时,应加强颗粒物的监测;为降低水体的磷负荷,磷酸盐和水体颗粒物质均应是生态调控的对象。     

底物条件对兼氧MBR气化除磷效能的影响

以模拟养猪厂排放的高磷废水为研究对象,通过改变底物条件,考察初始C/P值、进水PO3-4-P浓度对兼氧MBR气化除磷效能的影响。结果表明:底物条件对兼氧MBR气化除磷效能的影响显著,初始C/P值过高或过低都不利于磷酸盐的去除与磷化氢的生成。当初始C/P为50时,兼氧MBR反应器对磷酸盐的去除率达到最高,平均去除率为34.22%,磷化氢的产量也达到最高,平均为277.5μg/L。同时,在碳源充足的条件下,当进水ρ(PO3-4-P)浓度为40mg/L时,兼氧MBR反应器对磷酸盐的去除率达到最高,磷化氢的产量也达到最高。工艺适用性分析表明,兼氧MBR气化除磷工艺适用于处理养殖废水、屠宰废水、肉食品加工废水等碳源充足的高磷污(废)水。