九龙江下游水源水中新发病原微生物和抗生素抗性基因的定量PCR检测

新发水传病原微生物和抗生素抗性基因对于饮用水的生物安全性有重要意义.以7种典型的水传病原微生物和4种抗生素抗性基因作为检测指标,对闽西南地区的重要水源九龙江下游水源水进行了检测.从九龙江下游4个采样点和附近某水厂进出水采集水样,用0.22μm的滤膜过滤后,进行DNA提取及荧光定量PCR检测.结果表明,九龙江下游水源水中Salmonella enterica(Salmonella spp.)、Legionella pneumophila(L.pneumophila)和Pseudomonas aeruginosa(P.aeruginosa)等个别指标可达到103、104、105copies.mL-1的水平.有机物浓度可能对病原微生物和抗生素抗性基因的水平有较大影响.水厂常规工艺对于大多数病原微生物和抗生素抗性基因可以实现有效去除,但对Salmonella spp.的去除效果不理想.因此为保证饮用水安全,需要在清理污染源、提高处理工艺水平以及末端控制方面加强管理.     

生物流化床预处理对饮用水致突变活性的影响

以Ｃ市市区内受污染的Ｎ河水为原水，在实验室内建立起生物流化床预处理－－传统工艺的组合净水工艺。对原水，传统工艺，生物流化床预处理，组合工艺的出水及其相应的氯化出水Ａｍｅｓ试验致突变性研究。以ＲＭ和水样比活性表示，非氯化水样的结果表明：传统工艺和生物预处理都会使原水的致突变性有所提高，后者的增幅大于前者；生物预处理能使两类致突变物尤其是碱基置换型致突变物发生有利于被后续传统工艺去除的变化，使组合工艺     

膜生物反应器中污染物去除途径及膜过滤性能

采用一体式悬浮生长型和附着生长型膜生物反应器(MBR)处理微污染水源水,主要考察了两种MBR对污染物的去除途径和膜过滤性能。结果表明,两种MBR对主要污染物高锰酸盐指数和NH4+-N均有良好的去处效果,去除率分别达到66%和94%以上。悬浮生长型MBR的去除效果稍强于附着MBR,因为前者的生物量要高于后者。两种MBR的生物去除和膜去除对去除效果都有重要贡献,而膜去除是获得良好的出水水质的保证。曝气量对两种MBR的污染物去除效果没有明显影响,一定范围内增大曝气量会提高生物去除的比例。悬浮生长型MBR的膜污染速率要比附着生长型快得多,但运行稳定后,两者的膜比通量大致相当。     

饮用水生物处理小试工艺中NH＋４-N的非硝化去除途径分析

通过计算N和DO的质量平衡,研究饮用水生物处理小试工艺中是否存在NH4 -N的非硝化去除途径,并探讨其可能机制.结果表明,当生物流化床和生物滤池进水NH4 -N浓度大于2 mg/L时,前者进水的NH4 -N、NO2--N和NO3--N之和比出水高出0.91 mg/L,后者理论上消耗的DO比实际多约2.90 mg/L,说明这2种工艺中均有氮亏损现象发生,一部分NH4 -N通过与DO无关的非硝化作用被去除.对非硝化去除途径的分析表明,因为反应器对磷元素和有机物的利用不随氮亏损发生变化,可以排除掉同化作用和反硝化作用;因为反应器进水低碳高氮的特性NO2--N的积累与发生氮亏损的废水生物处理系统相似,据此提出在生物膜缺氧内部发生、通过短程硝化和厌氧氨氧化的偶联(或OLAND反应)将NH4 -N和NO2--N同时转变为N2脱除的自养脱氮是饮用水生物处理中氮亏损的可能途径.     

中日山地城市“三生空间”的景观格局比较研究

基于2020年高精度遥感解译数据，选择贵阳市观山湖区和日本福知山市为典型山地代表，比较中日山地城市生产—生活—生态空间(三生空间)的景观格局。结果表明：日本福知山市“三生空间”的景观连通度和聚集度高于观山湖区，但景观破碎度和多样性程度低于贵阳观山湖区。在较低地形梯度带，日本福知山市“三生空间”的景观破碎化程度、连通度、多样性程度均高于贵阳观山湖区，但在较高地形梯度带，日本福知山市与观山湖区的景观指数呈相反特点。通过比较中日山地城市“三生空间”的景观格局，以期为中国山地城市空间优化提供科学依据。     

水传病原微生物PCR-纳米金显色快速检测方法

水传病原微生物是腹泻等肠胃疾病发病的主要原因,而发展快速、有效的检测方法对于控制和减少该类微生物的传播风险十分重要.因此,本文研究了PCR反应结合不修饰的纳米金颗粒(Gold nano-particles,AuNPs)显色检测方法的最佳盐浓度、探针含量、PCR反应条件等,并从纳米金制备、病原菌种类、检测特异性等方面进行考核,确定了最优检测条件为:10μL PCR扩增产物混合20 pmol探针,95℃反应5 min,55.5℃反应3 min后,40℃杂交10 min;此时,先后加入90μL实验用纳米金和一定浓度的PBS溶液,室温观察颜色变化.结果发现,纳米金溶液由红色变为紫色或近于无色为阳性结果,对应的吸光度值迁移出530 nm,以此可达到快速检测病原微生物的目的.     

氨氮在饮用水生物滤池内的去除机制

为探讨饮用水生物滤池对NH4+-N的去除机制,测定生物滤池进出水中NH4+-N、NO2--N、NO3--N、高锰酸盐指数、总磷、单质氮(N2)、温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)等指标,并采集生物滤池不同层高(0、10、20、40、60 cm)活性炭生物填料,应用分子生物学技术,对样品中的细菌种群进行研究.结果表明,根据进水NH4+-N浓度分为3个阶段,第一、二和三阶段都发生了"氮亏损"现象(出水无机氮之和小于进水无机氮之和),氮亏损的量(出水无机氮之和与进水无机氮之和的差值)分别为0.94、0.32和0.15 mg.L-1.氮亏损的量与进水中NH4+-N浓度有很好的正相关性,但与进水中高锰酸盐指数浓度没有线性关系.第一阶段水中N2的平均浓度随着生物滤池填料层高呈上升趋势,进水中N2平均浓度是14.04 mg.L-1,出水N2平均浓度为14.67 mg.L-1.测序结果显示活性炭上生物膜中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)全部归为3个常见属:Nitrosococcus、Nitrosomonas和Nitrosospira.当生物滤池进水NH4+-N浓度较高时,生物滤池中发生的"氮亏损"现象是由AOB的作用.     

污水中溶解性有机氮类化合物的氯化反应特性及其消毒副产物生成潜能

为探讨城市污水厂二级出水中溶解性有机氮(dissolved organic nitrogen,DON)类化合物的氯化消毒副产物生成潜能及其化学结构变化,首先测定DON、溶解性有机炭(dissolved organic carbon,DOC)、NH4+-N和UV254等指标以及与氯反应前后DON相对分子质量分布,并采用气相色谱测定消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)质量浓度,最后应用红外光谱和三维荧光光谱对与氯反应前后的水样进行表征.结果表明,城市污水厂二级出水中DON、DOC、UV254和NH4+-N分别为2.47mg·L-1、14.45 mg·L-1、15.88 m-1和5.42 mg·L-1,DOC与DON比值[m(DOC)/m(DON)]为5.85 mg·mg-1,SUVA为1.09L·(m·mg)-1;与氯反应后,小相对分子质量(Mr<6 000)DON所占比例由70%提高到78%,大相对分子质量(Mr>20 000)DON所占比例从21%降到14%,占较小比例的中等相对分子质量(Mr6 000～20 000)DON基本不变;氯化消毒副产物生成潜能中一氯一溴乙腈(BCAN)质量浓度最大为6.887μg·L-1,三氯乙腈(TCAN)质量浓度最小仅为0.217μg·L-1;与氯反应前,水样的红外光谱出现6个主要吸收区域分别在3 500～3 400、2 260～2 200、1 700～1 640、1 500～1 450、1 150～1 100和850～800 cm-1;与氯反应后水样的红外光谱在1 380～1 350 cm-1和600～550 cm-1增加两个吸收区域;三维荧光光谱证实,与氯反应前后水样中变化与3个主要特征峰有关,分别代表色氨酸类蛋白质、芳香族类蛋白质和富里酸类等物质.     

北京城区绿地土壤重金属污染评价与空间分析

为了揭示北京城区绿地土壤重金属污染状况、影响因素和空间结构特征,从而为北京市环境保护和绿地土壤重金属污染防治提供理论依据,采集北京地区公园绿地、道旁绿地、附属绿地和居住绿地等多个绿地类型中的151个表层土壤(0~20 cm)样品,测定了样品中的重金属(Pb、Cd、Ni、Hg、As)含量,综合运用内梅罗污染指数法及地统计分析方法对5种重金属污染状况、影响因素及空间分布特征进行研究。结果表明:北京城区绿地土壤重金属Pb、Cd、Ni、Hg、As质量分数分别为29.89、0.33、23.89、1.42和7.54 mg?kg~(-1)。5种重金属内梅罗综合污染指数为1.19,属于轻度污染,其中Hg单项污染指数为1.54,污染等级为轻度污染,其余4种重金属单项污染指数均在0.7以下,污染等级为安全级。公园绿地土壤重金属污染内梅罗指数为1.81,属于轻度污染,并且存在轻度的Hg污染,污染指数为1.37,道旁绿地、居住绿地和附属绿地均未受到重金属污染。半变异函数拟合结果表明,5种重金属均存在中等强度的空间自相关性,其中Pb和Cd拟合于球状模型,块基比值分别为65.03%和43.12%;Hg拟合于高斯模型,块金比值为41.3%;Ni和As拟合于指数模型,块金比值分别为44.35%和49.96%。另外,Pb、Cd和As表现为各向异性,Hg和Ni表现为各向同性。Ni和As高值区主要分布在北部地区;Pb和Hg高值区分布主要集中在中部,呈现出从中部向外围递减的趋势;Cd高值区分布比较零散,呈不规则斑块状分布。5种重金属污染及空间结构受到随机因素和结构因素的共同影响,受随机因素影响的程度为PbAsNiCdHg。     

隐孢子虫和贾第鞭毛虫的危害及其控制技术

病原微生物对水体的污染以及在饮用水中的存在是一个重要的公共卫生问题.微小隐孢子虫和蓝氏贾第鞭毛虫(简称两虫)被认为是世界上最主要的导致人体腹泻的水源性原生动物寄生虫,隐孢子虫卵囊和贾第鞭毛虫孢囊具有个体微小,致病量低、抵抗环境选择性压力强、易于造成两虫病暴发流行等特点,对公共健康及公共安全具有潜在的风险.饮用水处理中,...