高效液相串联质谱法检定活性污泥中N-高丝氨酸内酯

N-高丝氨酸内酯(AHLs)是革兰氏阴性菌群体感应系统中最重要的一类信号分子.本研究建立了高效液相串联质谱(HPLC-MS/MS)检测活性污泥中7种AHLs的方法.采用乙腈-水为流动相,选择电喷雾源正离子模式,经过梯度洗脱分离,在多反应监测模式下进行测定,分析时间为10 min.本方法在1—1000μg·L~(-1)范围内具有良好的线性关系,仪器检出限为1.0—2.0μg·L~(-1),仪器定量限为2.0—5.0μg·L~(-1),平均加标回收率在80.0%—113.4%之间.采用该方法对某污水处理厂和实验室序批式活性污泥装置(SBR)中活性污泥进行检测,均可检测到不同种类的AHLs,并具有良好的峰型及分离效果,说明方法可满足实际测定要求.     

SBR工艺城市污水处理厂微生物气溶胶逸散特征

在采用SBR工艺的某污水处理厂设置采样点,研究各污水处理工艺段微生物气溶胶的逸散特征.结果表明,各工艺段均有细菌气溶胶逸散,浓度为82～1 525 CFU·m~(-3),粗格栅、生化池和污泥脱水间为主要逸散源.各工艺段检测到的细菌气溶胶主要菌属为Cyanobacteria,其它丰度较高的菌属有Aeromonas、Peptostreptococcaceae、Moraxellaceae、Chroococcidiopsis、Sphingomonas、Arcobacter及Acinetobacter等,其中Aeromonas、Arcobacter、Acinetobacter及Sphingomonas为潜在致病菌.微生物气溶胶的浓度和丰度沿垂直方向和水平方向减少.适宜的温度和相对湿度利于微生物气溶胶在空气中保持活性(P 0. 01),风速则与微生物气溶胶的逸散呈负相关(P 0. 05).污水处理过程产生的微生物气溶胶的暴露风险较小(HQ 1),但是污染物的累积会增加人体的暴露风险.生物除臭反应器在处理臭味气体的同时还可以有效削减微生物气溶胶.     

A2O工艺中N2O的产生与逸散特征

目前污水处理过程中产生温室气体的问题已经引起普遍关注。本文通过实验室小试，研究了不同污水水质条件下A2O工艺中N2O的产生特征，以及氧化亚氮还原酶编码基因nosZ含量对N2O产生量的影响。结果表明，在A2O工艺中的各单元均有N2O产生，其中厌氧池产生量最大，约占总产生量的32％～85％；A2O工艺产生的N2O主要通过逸散进入大气，少量随二沉池出水进入到环境中。N2O的产生量与污泥中nosZ的含量成负相关，而碳源和DO对含有nosZ基因的反硝化细菌有明显的影响，低DO环境和充足的碳源能够极大的促进其含量的提高，从而显著减少N2O的产生量。     

纤维素降解菌的筛选及其产酶特性

纤维素降解菌在纤维素类物质降解的过程中起着重要作用。通过滤纸条崩解和液态产酶实验,从腐烂的树叶中筛选出1株对纤维素有较强降解能力的菌株SY2,通过形态学特征以及生理生化反应,初步鉴定该菌株为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescent)。产酶培养基及培养条件优化的实验结果表明:SY2的最佳产酶培养基为麸皮与秸秆粉的质量比1∶4、(NH4)2SO41%、pH8、固液比1∶2;最佳产酶条件为培养温度30℃、接种量7.5%、培养时间72 h;在酶液中添加Fe2+和VB12可使纤维素酶活力分别达到174.89μmol/(g.min)和165.99μmol/(g.min),提高了33.5%和26.3%。SY2对麸皮、滤纸的降解效果较好,降解率分别达到45.0%和33.3%。     

雾-霾天人体平均呼吸高度处不同粒径气溶胶的微生物特性

粒径分布和微生物种群结构是雾-霾天气溶胶与人体健康密切相关的典型特征.采用安德森六级采样器在人体平均呼吸高度（近地面1.5 m）处对北京某地雾-霾天及晴天分别进行气溶胶样品采集,从不同粒径气溶胶中的可培养细菌、真菌浓度及种群结构角度展开研究.结果表明,雾-霾天不同粒径气溶胶中可培养微生物浓度呈现不均匀分布状态;不同粒径气溶胶中微生物浓度、种群结构差异性均明显高于晴天.雾-霾天条件下,在粒径大于3.3 μm的气溶胶中,芽孢杆菌（Bacillus sp.）占据优势地位,在粒径小于3.3 μm的气溶胶中,芽孢杆菌（Bacillus sp.）和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）占优势地位.而当雾-霾过后,解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）在所有粒径的生物气溶胶中均占优势地位.雾-霾天条件下,在粒径大于3.3 μm的气溶胶中共检出5种优势真菌,分别是链格孢菌（Alternaria sp.）、意大利青霉（Penicillium italicum）、蓝状菌（Talaromyces stollii）、枝孢菌（Cladosporium sp.）和Davidiella sp.;而当雾-霾过后,仅链格孢菌（Alternaria sp.）被检测为优势菌.无论雾-霾天还是晴天,在粒径小于3.3 μm的气溶胶中真菌均主要以意大利青霉（Penicillium italicum）和蓝状菌（Talaromyces stollii）为主.在人体平均呼吸高度处,雾-霾天与晴天不同粒径气溶胶中微生物浓度和种群结构存在明显差异.雾-霾天人体平均呼吸高度处微生物浓度高、且种群结构较为复杂,其微生物特性对人体健康的潜在风险不容忽视.     

A2O工艺中N2O的产生与逸散特征简

目前污水处理过程中产生温室气体的问题已经引起普遍关注。本文通过实验室小试，研究了不同污水水质条件下A²O工艺中N₂O的产生特征，以及氧化亚氮还原酶编码基因nosZ含量对N₂O产生量的影响。结果表明，在A²O工艺中的各单元均有N₂O产生，其中厌氧池产生量最大，约占总产生量的32%~85%；A²O工艺产生的N₂O主要通过逸散进入大气，少量随二沉池出水进入到环境中。N₂O的产生量与污泥中nosZ的含量成负相关，而碳源和DO对含有nosZ基因的反硝化细菌有明显的影响，低DO环境和充足的碳源能够极大的促进其含量的提高，从而显著减少N₂O的产生量。     

剪切应力对活性污泥絮体特征的影响

采用具有自动控制系统可周期性改变搅拌速度的生物反应器处理生活污水,研究了剪切应力周期变化对活性污泥絮体特征及功能菌群分布的影响。结果表明,在相同的运行条件下,运行初期的污泥形态不规则,结构疏松,其内部各功能菌群丰度差异较大,污泥絮体粒径受剪切应力影响较大,最大和最小剪切应力下污泥平均粒径相差30μm;随着反应器运行时间的延长,活性污泥絮体的粒径减小;到达运行稳定期,污泥粒径较小,但结构紧实,最大和最小剪切应力下污泥平均粒径相差仅为6μm,说明剪切应力对污泥粒径的影响减弱,其主要作用在于维持污泥絮体相对稳定的三维结构及相对平衡的功能菌群分布。此外,处理效果研究也表明,稳定的污泥结构有助于污染物去除效率的提高。     

垃圾填埋场中硝酸还原酶测定条件优化

作为垃圾填埋场中氮素转化的关键酶之一，硝酸还原酶在填埋场氮素转移的过程中起着重要的作用。以生物反应器填埋场中的垃圾样品为研究对象，以土壤酶学测定方法为基础，对填埋场中硝酸还原酶的测定条件进行了优化研究。结果表明，填埋场中硝酸还原酶的最佳测定条件为：垃圾样品的风干温度为30℃，分别加入1%的KNO₃溶液2.0 mL和1%的葡萄糖溶液0.5 mL，抽气7 min后，置于20℃的培养箱中培养36 h。在该条件下对填埋场中硝酸还原酶活性进行测定，RSD小于1.66％，说明该分析方法结果可靠，精密度高。     

高通量测序技术应用于污水处理厂细菌气溶胶群落结构分析

由于污水及其处理设施中细菌气溶胶的逸散作用,导致污水处理厂细菌气溶胶的群落结构较为复杂,因此,选择适宜的采样和分析方法对其多样性的认识和风险评估具有重要意义.本研究以某城市污水厂为研究对象,采用"总悬浮颗粒物采样器+高通量测序技术"分别对污水处理全过程进行细菌气溶胶的收集与分析;作为对照,采用"Andersen六级采样器+克隆文库技术"进行同步采样和分析.结果表明,前者对各采样点气溶胶中细菌的多样性、总体群落组成、优势群落的解析均明显优于后者,分析更简便快捷,数据更全面、更接近其真实的分布状态.本研究结果可为污水处理厂细菌气溶胶的采样和分析方法的选择提供科学依据.     

农村分散式污水处理设施潜在致病细菌分布特征

污水是病原微生物传播的重要介质之一.目前我国大多数农村地区生活污水经生化处理后,极少进行消毒就直接排放至自然水体,这是否会造成农村地区污水中病原微生物的传播尚不明确.为此,以未开消毒设施的一体化污水净化槽为研究对象,在其稳定运行阶段,分析了不同处理单元、尤其是出水中细菌种群及潜在致病性细菌种类的特征.结果表明,与进水相比,净化槽各单元均包含一定量的潜在致病细菌,尤其是出水中,检出了20种潜在致病细菌,以Flavobacterium、Pseudomonas等为主.其中部分潜在致病菌随着污水处理流程其丰度呈现上升趋势.例如,Aeromonas、Klebsiella、Arcobacter和Bacteroides在进水中几乎未检出,其相对丰度分别为0％、0％、0.01％和0.21％,但其在出水中检出的相对丰度则为1.26％、0.70％、0.24％和2.63％.以上研究结果初步表明,在农村地区生活污水生物处理设施各工段中,均存在一定的潜在致病性微生物;尤其值得注意的是,在不进行消毒的状态下,出水中也包含多种潜在致病性微生物,其排放对周边环境及人体健康可能存在一定影响.本研究结果可为后续村镇小型污水处理设施的健康风险评估提供参考.