土著细菌对江汉平原浅层含水层沉积物中砷迁移的影响

对江汉平原水文地质调查发现,该地区地下水砷含量已远超国家饮用水标准。以沉积物培养的土著细菌混合液为生物材料,以江汉平原高砷含水层沉积物为研究对象,在实验室内模拟地下水系统,研究厌氧环境条件下,不同生物量土著细菌和pH值对沉积物中砷迁移转化的影响,以及土著细菌活动下砷在不同沉积物中的迁移转化。结果表明,不同生物量菌悬液都能促进沉积物中As的释放,增加总As和As(III)的浓度,但150mL处理组,在研究后期,总As和As(III)的浓度呈现减缓趋势;在初始生物量一定的条件下,沉积物中As含量越高,细菌活动下总As相对释出量就越低,而且As(III)占所释出总As的比值就越高,但两个高砷含量沉积物组的差异较小;在初始pH值为5、7和9的培养条件下,细菌都能加速砷的迁移,但pH值为5的处理组(简称pH5处理组)最弱,在前8天,pH9处理组较pH7处理组的低,随后超过pH7处理组。研究表明,土著细菌悬液能加速As从沉积物中释出,并且释出的As以As(III)为主;在耐受的弱碱性环境条件下,细菌对砷的迁移和转化随环境的pH值增加而增强。     

16S rDNA克隆文库解析江汉平原高砷地下水系统中的细菌多样性

为研究江汉平原高砷地下水系统中细菌多样性和种群结构,以2011年11月采自江汉平原仙桃市沙湖镇高砷含水层沉积物为研究对象,沉积物采自同一50m钻井,分别选取埋深9.9～10.1m和15.7～16.0m样品。提取沉积物中总DNA,采用16SrDNA克隆文库方法,分析高砷含水层沉积物中土壤细菌的多样性。结果发现,伯克氏菌目(Burkholderiales)、假单胞杆菌目(Pseudomonadales)和肠杆菌目(Enterobacteriales)构成了高砷系统中抗砷的优势菌群。结果表明,高砷含水层中生活有大量微生物,这些微生物在砷的地球化学循环中扮演着重要角色。     

阜阳电厂灰水氟化物浓度的确定及对地下饮用水源污染预测

目前在火电厂环境影响评价中,主要利用类比法和实验法确定灰水中氟化物的浓度。文章提出了一种新的方法－－计算法。该方法以氟的迁移转化规律为基础,以物料平衡原理为依据,充分考虑煤源、煤质、除尘方式、除灰方式、排灰方式及冲灰水水质等影响因素。与类比法和实验法相比,该法简便、可靠、实用、经济。鉴于阜场附近地区地下水饮用水源污染的可能性,影响程度及发生时间。     

富砷湖滨湿地底泥细菌群落结构及多样性对水位变化的响应

为探究富砷底质下高原湖滨湿地底泥微生物群落对水位变化的响应特征,本研究以室内模拟实验的方式,探讨不同水位条件对富砷湖滨湿地底泥细菌群落结构及多样性的影响.结果 表明,细菌丰度、多样性与水位高低具有显著相关性,细菌丰度由多到少排序为:高水位＞中水位＞无水位,即水位越高,细菌丰度越高,细菌群落多样性则表现为高水位条件下较高...     

大同盆地富砷地下水的水化学与地球化学研究

为弄清大同盆地地下水中影响砷的迁移、富集的主要地球化学与生物地球化学过程,为区域供水安全提供指导作用,针对高砷地下水系统开展了水文地球化学与含水层沉积物全岩地球化学研究;并在此基础上探讨了研究区高砷地下水成因。结果表明,研究区高砷地下水为偏碱性、强还原环境,砷含量为0.31～452μg·L-1,主要以砷酸盐形式存在,地下水中砷与三价铁的浓度有显著的相关性。高砷含水层沉积物中有机质、铁与砷含量表现出显著相关性。以上结果说明,碱性还原环境有利于地下水中砷的富集;微生物参与下,沉积物相有机质的氧化和Fe氧化物/氢氧化物的还原过程是本区高砷地下水形成的主控因素。     

土壤中耐砷细菌的筛选和砷还原基因多样性分析

采用琼脂平板培养法从湖南富砷土壤中筛选出43株耐砷细菌。16SrRNA序列分析结果表明所筛选菌分属于四个门：Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes,其中71．1％为革兰氏阳性菌。通过PCR和克隆测序等方法检测耐砷菌的砷还原相关基因（arrA、arsC、arsB／ACR3）及其基因多样性。检测结果显示：43株菌中,6．9％含异化砷还原基因arrA,30．2％含细胞质砷还原基因arsC,27．9％含As（Ⅲ）运载蛋白基因arsB／ACR3,这些基因在细菌中的出现频率较低。通过Mega软件构建系统发育树发现arrA基因的多样性可能受一定的地域差异影响,arsC基因在一些菌株中存在着基因水平转移现象,同时表明a变形菌可能更倾向于拥有Acr3型As（Ⅲ）载体蛋白,而arsB则多出现在芽孢杆菌中。     

湖南石门雄黄矿区矿样中的砷氧化细菌的分离及鉴定

绿色的生物学方法处理含砷废水,对于缓解工业发展所带来砷污染问题,提高居民健康生活质量具有重要意义。以湖南石门雄黄矿区的尾矿池积水（SY）、地下400 m处的矿坑水（NY）和尾矿池底泥表层（XY）3个样本为研究对象,利用细菌富集和多次传代的方法,从这3个环境样本中获得可氧化三价砷的3个菌群。在砷质量浓度为l~5 g·L-1的培养基中分别检测上述3个菌群的耐受能力,发现在砷质量浓度高达5 g·L-1的条件下,上述菌群均能在2~3 d内达到109 cells·mL-1。利用上述菌群处理l g·L-1亚砷酸钠溶液,SY、XY和NY菌群可分别在25、20和35 h内将三价砷完全氧化,并且使溶液中的总砷质量浓度降低66.7%。进一步对3个菌群进行多次平板分离,利用五价砷和硝酸银的颜色反应,获得11株可氧化三价砷的目的菌株。对这些菌株16S rDNA进行NCBI的BLASTN序列比对发现,菌株SMY24、SMY33、SMY22、SMY32、SMY21和SMY31均属于假单胞菌属（Pseudomonas）,菌株SMY104属于不动杆菌属（Acinetobacter）,菌株SMY17、SMY25、SMY9和SMY1在所有的已知序列中,最大的相似率只有91%,最小的相似率为76%,且都是未曾报道纯培养的细菌。对这些菌株三价砷氧化能力进行测定发现,其中菌株SMY104和SMY21在20 h内能将三价砷几乎完全氧化。通过对这些菌株三价砷氧化酶基因进行初步检测,发现了多个菌株具有三价砷氧化酶基因（AoxB）。     

利用稀土基无机合成材料去除饮用水中砷的研究

本文研制了一种新型除砷吸附剂,即基于稀土金属铈的无机铈铁吸附剂,并对该吸附剂的除砷效果进行了评价．活性氧化铝和新型研制的铈铁吸附剂对Ａｓ(Ⅴ)吸附平衡比较实验结果表明:活性氧化铝除砷的最佳 ｐＨ为 ３．５－５．５,最大吸附量为８６ｍｇ Ａｓ(Ⅴ)·ｇ－１;而铈铁吸附剂的ｐＨ适用范围广,在ｐＨ３－７的范围内具有较高的除砷性能,最大吸附量可达１６．０ｍｇＡｓ(Ⅴ)·ｇ－１,该吸附材料对Ａｓ(Ⅴ)的吸附基本符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ型等温方程式,硬度、盐度和氟离子不干扰吸附过程,但磷酸根离子干扰材料对Ａｓ(Ⅴ)的吸附、铈铁无机吸附材料在饮水除砷中具有比较大的应用前景．     

地下水中砷和汞的不同测试方法

本文研究了原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等3种不同方法检测地下水中的砷和汞.结果表明,地下水中砷汞的3种测试方法在一定的浓度范围内标准曲线线性良好,相关系数均在0.999以上,加标回收率和精密度较好,质控测定结果均在理论值范围内,说明3种方法有很好的准确性和稳定性,分析数据结果可靠. AFS和ICPMS砷检出限分别为0.10μg·L^-1和0.02μg·L^-1,汞检出限分别为0.03μg·L^-1和0.05μg·L^-1,都远低于相关水质标准检出限以及《地下水质量标准》规定的Ⅰ类水限值,完全能够满足地下水测试要求.而ICPOES砷和汞的检出限分别为20μg·L^-1和9.36μg·L^-1,可用于受到污染的地下水样品检测.     

弱磁场强化零价铁去除水中砷的效果

砷是一种有毒的类金属污染元素,许多工业场地土壤与地下水发现砷严重超标.本文对20 mT弱磁场促进零价铁去除砷的效果、影响因素和机理进行了实验室研究.结果表明,当初始pH=5—9时,外加弱磁场对零价铁除砷反应动力学影响显著,尤其在pH=7时,反应动力学速率常数从0.21 s~(-1)升高到1.14 s~(-1),增大了443%;2 h内去除率由30.9%提升至89.1%,提高了189%.在初始pH=7,更小粒径(5—9μm)的零价铁条件下,弱磁场促进零价铁除砷的效果更显著.由反应后剩余固体的SEM图可知,外加弱磁场下,零价铁颗粒表面的腐蚀产物明显增多.XPS分析结果表明,弱磁场环境下更多的氧气参与反应,促进了零价铁的腐蚀,生成更多的铁氧化物和氢氧化物,从而加速了砷在零价铁及其氧化物、氢氧化物表面的吸附和共沉淀.弱磁场可以显著促进零价铁对砷的去除,且无需外加能源和药剂投入,绿色环保,具有良好的发展前景.     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

为了探讨超富集植物蜈蚣草在处理高砷地下水方面的可行性,研究了水培条件下砷的浓度、形态和碳酸氢盐(HCO-3)对超富集植物蜈蚣草吸收砷的影响。实验中使用了浓度为0.1～100mg·L-1的As(III)和As(V)溶液。HCO-3处理中,HCO-3浓度范围为0.5～20mmol·L-1,As(III)或As(V)的浓度为5mg·L-1。结果表明,在水培条件下,蜈蚣草具有明显的耐高砷特征。当介质砷含量高达100mg·L-1时,砷的去除率可达到80%,且对As(III)的吸收效率高于As(V)。植物体内砷形态研究表明,蜈蚣草体内2种形态砷的含量与外源砷形态有一定的关系,As(V)处理条件下,植物体中的As(V)比例较As(III)处理高。高浓度的HCO-3(20mmol·L-1)处理对蜈蚣草地上部分生物量没有明显影响,但是抑制了地下部分的生长,并且对砷的吸收表现出明显的抑制作用。     

奎屯河流域地下水地球化学特征及其对砷运移的影响

通过对奎屯河流域61组地下水水样、2个钻孔中44组不同深度沉积物样品中化学组分的分析,研究了该区水文地球化学特征及其对砷运移的影响.结果 表明,研究区地下水中As浓度为未检出-444.40 μg·L-1.高砷地下水主要分布在研究区下游还原环境的冲积细土平原区,水化学类型主要为SO4·HCO3-Na型和Cl·HCO3-N...     

发酵松树皮和花生壳对地下水中砷的减毒效应

本研究探索了通过发酵的松树皮和花生壳强化地下水中土著微生物活性来降低砷毒性的方法.静态批实验结果表明地下水中化学氧化和生物氧化过程的耦合,会促使As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),从而降低砷的毒性.加入有机基质可提升As(Ⅲ)的去除效率,花生壳的效果强于松树皮.通过对实验体系的化学及微生物表征,发现有机基质促进As(Ⅲ)减毒的...     

内蒙古河套地区水体中砷的地球化学特征

采样分析典型地砷病区域——内蒙古河套地区地下水、地表水和自来水中砷含量和形态,研究河套地区水体中砷分布状况,并采集山西山阴县大营村(地下水)和山东招远地区水样(地表水、地下水),以用于污染特性比较和源解析。结果发现,内蒙古河套地区和山西省山阴县大营村作为生活饮用水的地下水中砷含量超标率较高,其中内蒙古临河区狼山镇先锋七社和山西大营村地下水砷含量平均值分别为368.9和443.5μg.L-1,分别有75%和100%的水样超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中农村小型集中和分散式供水砷含量限值。内蒙古五原县乃日乡的175个水样中,也有59%的地下水样砷含量高于50μg.L-1,且砷形态主要以无机砷为主。河套地区地表水水样砷含量大部分在50μg.L-1以下,部分自来水(水源为地下水)样砷含量超过生活饮用水标准。     

饮用水生物滤池中亚硝酸盐氧化细菌的生长规律

饮用水生物滤池工艺中亚硝酸盐氧化细菌的生长状况可以作为反应器挂膜是否成功的标志，其生长具有明显的阶段性，在经历了延迟期和对数期之后进入稳定期，由于氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌在生态学上存在以后者为受利方的偏利互生关系，延迟期后期与氨氧化细菌的对数期生长相对应，表现为表观去除率的“对数下降”期．亚硝酸盐氧化细菌对数期生长的时间在1mo左右；低温可以使其长期处于延迟期．图7表3参12     

Cd(Ⅱ)与As(Ⅴ)在土壤铁氧化物和细菌表面上的共吸附研究

中国南方土壤常常受到镉砷复合污染,镉砷的化学特性截然不同,因此在土壤不同组分表面的化学行为存在显著区别.在南方偏酸性土壤中铁氧化物占固相比例很大,基于此,选取两种典型土壤组分,即铁氧化物(针铁矿)和微生物(蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus),通过批吸附实验结合X-射线光电子能谱探究Cd(II)与As(V)的共...     

基于高通量测序的工业园区地下水和土壤细菌群落结构比较研究

为探究工业园区地下水和土壤细菌群落结构、多样性变化特征,采用高通量测序技术对地下水和土壤细菌16S r RNA基因高变区域进行序列测定。通过对Alpha多样性、物种组成、丰度和群落结构的分析,比较地下水和土壤细菌群落结构的异同。Alpha多样性的比较结果表明,土壤细菌群落多样性和丰富度明显高于地下水,地下水细菌群落多样性指数反映出地下水已受到周边污染源的影响。物种注释结果表明,地下水样品共检出48个细菌门,土壤样品共检出50个细菌门。变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是地下水细菌群落的优势类群,共占93.54%,且该工业园区地下水细菌群落呈现出典型的淡水种群特征;土壤中优势细菌门为Proteobacteria、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、Firmicutes和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),共占85.21%。由于地下水和土壤两者的生态系统和理化环境的差异,致使Actinobacteria、Acidobacteria、绿弯菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和Gemmatimonadetes占比在地下水和土壤细菌群落间差异显著,同时使地下水和土壤细菌群落各含有一些特有的优势细菌属(地下水2个,土壤4个)。基于高通量测序技术对工业园区样品的测序结果可以为地下水和土壤环境的生态评价提供方法依据。     

砷尾矿污染土壤的细菌群落结构多样性及其相关环境影响因子分析

以湖南石门雄黄尾矿污染土壤为对象,研究纵向不同深度、横向不同距离土样中的重金属污染程度以及细菌群落结构变化规律,查明砷污染土壤的核心微生物组成并将其与土壤理化指标进行共存网络图分析.结果表明:该尾矿区的土壤各项重金属指标严重超标,尤以铅(626.54 mg·kg?1,Ei=105.48)、砷(1804.75 mg·kg...     

富砷湖滨湿地底泥优势细菌群落对风浪扰动的响应

底泥微生物是影响湖滨湿地生态环境的重要因素.设置无风浪(无曝气)、中风浪(曝气量设为20 L/min)、大风浪(曝气量设为40 L/min)3种风浪扰动强度,利用16S rRNA高通量测序技术,分析风浪作用对富砷湖滨湿地底泥优势细菌群落的影响.结果 显示:(1)不同风浪扰动下的5种优势纲群为y-变形菌纲(Gammapr...