高密度微阵列基因芯片技术在微生物分子生态学研究中的运用

应用基于16S rDNA 的高密度微阵列基因芯片(Microarray)技术对膜生物反应器内的微生物多样性进行研究.结果表明,膜生物反应器具有较高的微生物多样性,Microarray共检测到1 019种微生物.Proteobacteria是其中的优势种,共含有657种微生物,占总种群数量的64.5%左右.gamma Proteobacteria是Proteobacteria中的优势种,占35.8%左右,但相对含量一般并不高.beta Proteobacteria虽然种群数量稍少,但其在荧光强度最高的前25种和50种微生物中比重最大,分别占40%和36%左右.通过比较微生物的相对荧光强度,发现Clostridia是系统中的优势微生物种属.一些常见的硝化细菌如Nitrosomonadaceae、Nitrospiraceae等也具有较高的含量.Microarray作为一种实时、高效、准确的分子生物学手段,可应用于废水处理中的微生物多样性研究.     

衡水湖沉积物中典型持久性有机污染物污染特征与风险评估

在衡水湖布设11个点位,于2018年8月和2019年3月开展两次采样,对衡水湖沉积物中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多溴联苯醚(PBDEs)这3类典型持久性有机污染物(POPs)进行污染特征分析及生态风险评价.结果表明:①8月和3月衡水湖沉积物中∑PAHs平均值分别为875.49 ng·g^-1和1 010.17 ng·g^-1,与国内外其他地区相比处于中等污染水平,∑PAHs空间分布存在差异,但是季节变化差异不明显; PAHs污染来源复杂,最主要为木材和煤燃烧,其次为石油污染; PAHs生态风险处于较低水平,建议加强对芴的防控.②8月和3月衡水湖沉积物中∑OCPs平均值分别为35.57 ng·g^-1和38.39 ng·g^-1,与国内外其他地区相比处于中等污染水平,∑OCPs空间差异较小,季节差异变化显著;沉积物中DDTs含量主要受土壤中长期分化残留的DDTs和新DDTs源输入的影响,HCHs含量同时受工业历史使用和农业林丹的输入的影响; OCPs总体生态风险处于中等水平,需加强对DDT...     

基于模糊-灰色评价法集成的工业废水处理技术评估研究

通过对工业废水处理技术的分析,将模糊综合评价法与灰色综合评判法相结合,形成一种新的工业废水处理技术评价法——模糊-灰色集成评价法.这种评价法的特点是把灰色综合评判法中的关联度转化为权重来代替传统模糊综合评价法中利用层次分析法求出权重,以减少人为因素对评价结果的影响.同时,利用公式对原始数据进行无量纲化处理,将原本定性化...     

湿式氧化处理高浓度磷霉素废水的动力学研究

采用湿式氧化(Wet Air Oxidation,WAO)工艺处理高浓度磷霉素制药废水,并对磷霉素制药废水WAO过程中总有机磷(TOP)和CODCr去除的动力学特征进行研究,定量表征了反应温度、氧分压对TOP和CODCr去除的影响。结果表明:WAO过程中TOP和CODCr的去除分为快反应和慢反应2个阶段,其去除过程较好地符合分段一级动力学模型,总体而言,TOP和CODCr的去除随着反应温度和氧分压的增加而增大,慢反应阶段TOP和CODCr的去除对反应温度和氧分压呈现较弱的依赖性。在氧分压为1.0 MPa条件下,TOP去除的表观活化能Eafast和Easlow分别为68.6和44.7 kJ/mol,COD去除的表观活化能Ea和Ea分别为41.0和24.5 kJ/mol。     

湿式氧化-磷酸盐固定化组合工艺处理磷霉素制药废水及其资源化

采用湿式氧化-磷酸盐固定化组合工艺处理COD为72750mg·L-1、总有机磷(TOP)为8225 mg·L-1的磷霉素制药废水并对废水中磷进行资源化回收.首先,采用湿式氧化工艺,利用分子氧作为氧化剂,将废水中有机磷转化成无机磷酸盐,分别考察了反应温度、氧分压和废水初始pH值对湿式氧化处理效果的影响,结果显示：在反应温...     

辽河保护区七星湿地水质评估及模型模拟

支流已经成为辽河干流的重要污染源,在支流河口建设大型人工湿地可以阻控支流污染物.为揭示辽河保护区七星湿地的净污效果,在对七星湿地水质、水量进行监测的基础上,采用内梅罗污染指数法对其有机物和营养物状况进行评价,并计算污染物在湿地中的去除量,最后利用归趋模型对污染物变化情况进行模拟.结果表明:内梅罗污染指数在支流河入口处较高,万泉河污染最严重;支流水体在经过湿地净化后,水体污染程度有所下降.植物生长期内(5—10月)七星湿地对COD去除总量为26.83 t,削减率为35.3%;对氨氮的去除总量为2.63 t,削减率为37.9%;对总磷的去除总量为0.40 t,削减率为52.9%.衰减方程模型对于COD、TP及不同形态氮拟合效果一般;多元参数回归模型及Monod机制模型较好地模拟了湿地Cout(NH+4-N)和Cout(NO-3-N)的变化.对Monod机制模型参数进行计算可得:kNH+4=24.987 L·m-2·d-1,kmax,NO-2=77.696 mg·m-2·d-1,KS,NO-2=0.114 mg·L-1.相关模型参数可用于湿地氨氮与硝氮浓度的预测.因此,多元参数回归模型及Monod机制模型可应用于类似湿地Cout(NH+4-N)和Cout(NO-3-N)变化的模拟及预测.     

微生物燃料电池降低活化内阻和欧姆内阻技术研究进展

微生物燃料电池(MFCs)技术是一种集污水净化和能源转化为一体的新型污水处理与能源回收技术,但是由于受到来自于阴极和阳极上不可逆反应过程和所用材料本身的限制,产生了由活化内阻、欧姆内阻等导致的电量损失,致使该技术难以获得较高且稳定的能量输出,进而制约其进一步发展.随着近年来材料和生物领域的技术进步,上述损失可以通过合理...     

辽河保护区七星湿地水体溶解性有机物紫外吸收光谱研究

双组分模型假定吸收紫外光的溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)由2种组分(A和B)组成,组分A对紫外光有强烈的吸收,主要为芳香族化合物且具有疏水性;组分B对紫外光吸收较弱,具有亲水性。对七星湿地水样DOM进行紫外光谱扫描,采用双组分模型对溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)浓度进行模拟预测,并研究组分A所占比例(f A)与DOM性质的关系。结果表明,双组分模型可以较好地预测七星湿地水体中DOC的浓度(rmsd为2.18 mgL,R2为0.963),相应模型参数E A,254为95.04 L(g·cm),E B,254为0.15 L(g·cm),E A,340为30 L(g·cm),E B,340为0。f A随着水样中DOC浓度升高呈下降趋势,并且与特征吸光度(special UV absorbance,SUVA)SUVA254、SUVA280有较好的线性关系(R20.900)。f A可以反映DOM中不饱和共轭双键、苯环类化合物及芳香族化合物的变化,但不能反映DOM的分子量大小。因此,利用双组分模型可以实现对DOM定性及定量的分析。     

衡水湖沉积物营养盐形态分布特征及污染评价

以衡水湖为研究对象,于2019年3月采集具有代表性的11个点位的表层沉积物,对衡水湖沉积物中碳、氮和磷营养盐进行形态分布特征分析.结果表明,衡水湖沉积物中有机质(TOC)含量为93.226 mg·g^-1,其含量较高,导致潜在氮源释放风险可能较高.总氮(TN)含量为1.850 mg·g^-1,属中度污染;氮形态含量及其占TN比依次为:残渣态氮(Res-N,0.973 mg·g^-1,52.57%)>弱酸可提取态氮(WAEF-N,0.531 mg·g^-1,28.69%)>强氧化剂可提取态氮(SOEF-N,0.208 mg·g^-1,11.23%)>离子交换态氮(IEF-N,0.088 mg·g^-1,4.77%)>强碱可提取态氮(SAEF-N,0.051 mg·g^-1,2.75%),进一步表明衡水湖沉积物氮释放风险相对较高.总磷(TP)含量为1.020 mg·g^-1,其中无机磷(IP)含量为0.839...