Characterization of microbial communities from coastal waters using microarrays

Molecular methods, including DNA probes, were used to identify and enumerate pathogenic Vibrio species in the Chesapeake Bay; our data indicated that Vibrio vulnificus exhibits seasonal fluctuations in number. Our work included a characterization of total microbial communities from the Bay; development of microarrays that identify and quantify the diversity of those communities; and observation of temporal changes in those communities. To identify members of the microbial community, we amplified the 16S rDNA gene from community DNA isolated from a biofilm sample collected from the Chesapeake Bay in February, 2000. The resultant 75 sequences were 95% or more similar to 7 species including two recently described Shewanella species, baltica and frigidimarina, that have not been previously isolated from the Chesapeake. When the genera of bacteria from biofilm after culturing are compared to those detected by subcloning amplified 16S fragments from community DNA, the cultured sample exhibited a strong bias. In oysters collected in February, the most common bacteria were previously unknown. Based on our 16S findings, we are developing microarrays to detect these and other microbial species in these estuarine communities. The microarrays will detect each species using four distinct loci, with the multiple loci serving as an internal control. The accuracy of the microarray will be measured using sentinel species such as Aeromonas species, Escherichia coli, and Vibrio vulnificus. Using microarrays, it should be possible to determine the annual fluctuations of bacterial species (culturable and non-culturable, pathogenic and non-pathogenic). The data may be applied to understanding patterns of environmental change; assessing the health of the Bay; and evaluating the risk of human illness associated with exposure to and ingestion of water and shellfish.     

单级与两级序批式反应器用于牛场污水处理的比较研究

对序批式反应器 (SBR)的特点进行了简要的介绍。研究了水力停留时间和有机负荷率对单级和两级SBR用于牛场污水处理时污染物去除率和出水水质的影响 ,并对单级和两级SBR的污水处理性能进行了比较。研究结果表明 ,当用单级SBR处理 10 0 0 0mg LCODCr的污水时 ,1d水力停留时间即可获得较好的处理效果 ,但出水中仍含有一定量的氨。两级SBR可使用较短的水力停留时间而获得较高的污染物去除率和较好的出水水质 ,并可通过硝化过程实现氨的完全的去除     

大气环境质量综合评价加权灰色关联模型的建立与应用

利用灰色理论建立大气环境质量综合评价加权灰色关联模型 ,运用污染贡献率确定权重系数。与其它评价模型相比 ,加权灰色关联模型还具有排序功能 ,实例表明该模型是简便有效的     

SBR降解动力学研究

采用SBR工艺处理有机废水,在已有工艺条件下对生物降解动力学进行了研究,得出生物降解反应为一级反应。研究表明,用Monod公式能较好反映出有机物的降解规律,确定了其动力学参数V_max=14.6306 d^-1,K_s=83.2993 mg/L,得出SBR降解动力学模型为V=14.6306X·S/(83.2993+S)。利用以动力学为基础的动态模拟法优化SBR工艺,实验结果表明该方法合理可行,对SBR的设计与运行有一定的指导作用,可作为SBR反应器扩大实验和设计的依据。     

模拟气候升温对湿地土壤微生物群落及磷素形态的影响

通过构建微宇宙湿地柱模拟气候升温的方法,采用高通量测序和核磁共振技术,分别研究了湿地土壤微生物群落和磷素形态对暖化作用的响应特征.结果表明,暖化作用导致了Firmicutes、Clostridia、Clostridiales、Clostridiaceae和Clostridium的相对丰度分别显著下降65%~98%、69%~87%、67%~87%、73%~97%和74%~93%,这表明暖化作用对不同分类水平上的物种Firmicutes到Clostridium具有显著的抑制效应.通过主坐标分析和聚类分析,不同湿地柱采样点的暖化组与对照组样本表现出显著的分离特征,揭示了暖化作用能够诱导微生物群落组成发生显著性变化.磷酸单酯和正磷酸盐是各湿地柱土壤主导的磷素形态,同时暖化作用导致了XX湿地柱采样点的磷酸单酯和正磷酸盐相对丰度分别显著升高275%和下降20%,JH湿地柱采样点的磷酸单酯和多聚磷酸盐相对丰度分别显著升高85%和下降49%,这表明不同磷素形态对暖化作用的响应具有土壤异质性特征.通过典型对应分析,揭示了暖化条件下微生物群落组成的显著变化对磷素形态具有显著的影响效应.     

厌氧序批式反应器内挥发性脂肪酸积累特性研究

小试规模的厌氧序批式反应器（ASBR）,通过人工配水,研究了启动3个月时间以及一个运行周期内反应器内挥发性脂肪酸（VFA）的积累情况,并通过分析期间产甲烷活性的变化说明了控制VFA积累的重要性。经过近120 d的运行,乙酸和丙酸的最大比产甲烷活性分别提高了1.8和2.2倍,说明反应器的启动过程即是微生物群落的优化和选择的过程,ASBR的抗冲击的能力较强说明随启动的进行和种群的优化,活性污泥凝聚性能增强,对VFA的降解能力增强。     

序批式活性污泥法在炼油化工废水处理中的应用

炼油化工废水处理的传统处理工艺中存在一定的弊端。为此,玉门炼油化工总厂对其废水处理设施进行了改建和扩建,其生物处理系统采用了序批式活性污泥法处理工艺。经过 3年运行的结果表明:该系统运行效果良好,处理后的水质可达到《GB8978-1996》(石化)一级排放标准的要求;化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)分别降低78.6%和91.2%,硫化物去除率为98.2%,挥发酚去除率为99.6%。而且该反应器具有较强的耐冲击负荷能力,进水中COD在600 mg/L以下且有大幅度波动时,该系统仍可稳定地运行,处理后的水可达标排放。     

SBR法处理垃圾渗滤液及其同时硝化反硝化生物脱氮研究

采用SBR系统处理城市垃圾渗滤液,研究了不同C／N、130和MLSS对同时硝化反硝化脱氮效率的影响。结果表明：总氮去除率随着C／N、MLSS升高而上升;DO越低,总氮去除率越高;当进水CODCr与NH3-N浓度分别为420mg／L和112mg／L,DO和MLSS分别为1．5mg／L和5016mg／L时,CODCr、NH3-N及TN去除率分别为81．54％、96．57％和46．66％。根据试验结果,对同时硝化反硝化一个代表周期作了分析。     

贵州喀斯特地区土壤细菌群落结构特征及变化

为探明贵州喀斯特不同植被演替群落下的土壤细菌群落结构及变化特征,本文利用高通量测序技术对5个主要植被演替群落(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、乔木林)的根际(竹叶椒)、非根际土壤细菌群落结构及环境因子进行了分析研究。结果表明:贵州喀斯特高原土壤细菌类群主要为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes),其相对丰富度分别为43.35%、12.97%、7.53%、7.12%、6.19%、5.35%、5.05%,未分类类群占7.36%。样品中检测到了较低丰度的广古菌门和泉古菌门。随植被群落演替,根际土壤中变形菌门、厚壁菌门和浮霉菌门丰度逐渐增加;非根际土壤中酸杆菌门和疣微菌门丰度随植被演替逐渐减小。贵州喀斯特高原土壤细菌的影响因子大小为土壤有机碳、土壤总氮、含水量、电导率等,其中土壤有机碳和土壤总氮有显著性影响。