污染土壤中植物根际细菌群落功能差异研究

为了对化工污染土壤进行生物修复,阐释污染胁迫下植物根际细菌群落结构特征与功能,该研究以化工污染场地中3种典型植物的根际与非根际土壤为研究对象,测定土壤理化性质。利用高通量测序技术对土壤细菌多样性及群落结构进行分析,并预测群落功能。4种土壤pH均超过8,4种土壤含水量介于25.6%～30.9%之间;全氮均多于444 mg/kg;全磷均多于462 mg/kg;氯化物含量介于22～29 mg/kg之间。根际微生物群落共检出细菌17门、43纲、87目、124科、174属,其中玉兰植物根际细菌群落多样性高于其他群落。基于UPGMA聚类树与LEfSe分析可知不同细菌群落结构相似但相对丰度差别较大,菌群相对丰度表现出植物特异性,莲子草根际微生物群落结构差异性最高,红叶石楠与玉兰根际细菌群落结构较为相似。FAPROTAX基因预测表明,莲子草根际细菌群落拥有更强的化能异养、光营养、甲醇电氧化、甲基营养、氢化物氧化、硝酸盐脱氮、硫化物氧化功能,而红叶石楠根际细菌群落只有固氮功能基因数量多于其他细菌群落,玉兰根际细菌群落中尿素分解、碳氢化合物降解功能基因数量较多。该文通过根际与非根际微生物群落及其功能研究了...     

河流生态适宜性评价体系的构建及验证

为了反映河流生态修复效果,从河流生态适宜性的视角保护河流、管理河流,对太湖流域进行研究。该文最终确定了由准则层、要素层、指标层构成,分为定量评价和定性评价2部分的河流生态适宜性评价体系。应用该体系于2020年9月(丰水期),2021年3月(枯水期)对雅浦港、武进港进行生态适宜性评价,武进港丰、枯水期的得分分别为0.225、0.312;雅浦港丰、枯水期得分分别为0.419、0.485。评价结果表示雅浦港生态适宜性要优于武进港,并且枯水期河流生态适宜性强于丰水期。这与同一时期研究区域生态情况基本一致。该研究构建的河流生态适宜性评价体系能够客观真实地反映河流生态恢复状况,适用于太湖流域,可为河流的生态治理提供数据支撑。     

城市水环境综合整治工程原理与系统方法

通过对城市水环境综合整治目标与需求的梳理,从宏观尺度上分析了城市水环境整治的工程原理,提出了解决城市水环境整治的工程途径和技术方法,根据各类治理技术的对象和功能,构建了城市水环境整治技术体系,为不同适用技术的选择提供了理论指导,并基于工程原理与解决途径提出了城市水环境综合整治系统性方案的编制方法。     

多溴联苯醚的降解途径研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)属溴代阻燃剂,是一类分布广、难降解、高生物毒性的持久性有机污染物,具有极高的生态风险。开展PBDEs降解途径的研究,可降低典型环境中持久性有机污染物的污染风险,在其污染修复治理等方面具有重要的科学意义。该文在分析PBDEs结构、种类及危害的基础上,对国内外PBDEs降解途径研究近况进行了系统的总结与评述,分析了光降解、零价铁降解、微生物降解等降解方式的优点与不足,并对多溴联苯醚降解的研究进行了展望,为持久性有机污染物的相关降解研究提供参考借鉴。     

低温高效植物油脂降解菌的筛选与特性

为了在自然环境中寻找高效油脂降解菌用于含油污水的处理,从取自哈尔滨市冬季生活污水管道的菌泥中分离出低温细菌24株.通过驯化、分离、纯化,筛选出8株在5 ℃下对油脂具有分解能力的细菌.经过复筛,确定5#菌为低温高效降解植物油脂的菌株. 5#菌在初始ρ(花生油)为4 000 mg/L时,以2%接种量,pH为7.2,摇床转速为120 r/min,5　℃下培养5 d,油脂的去除率达70%以上.经过16S rDNA序列分析鉴定发现,5#菌与假单胞菌有99%的相似度. 结合形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果,认定5#菌属于假单胞菌属.      

AOA-SBR系统运行效能及高效聚磷菌的特性研究

为获得聚磷能力突出且抗逆性强的菌株,进一步扩大生物除磷的应用范围,在实验室条件下完成AOA-SBR反应器的启动及运行,基于Illumina Miseq高通量测序技术对反应器各运行阶段样品中的细菌群落结构进行解析,从稳定运行的SBR反应器中分离得到聚磷菌,分别进行菌株的鉴定及其生长聚磷特性研究.结果表明:①反应器的启动及运行后期,各项出水水质指标均达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A水平,系统的除磷率稳定在95%以上.②反应器对于除磷微生物的定向富集作用较强,变形菌门中的不动杆菌属为优势菌群.③共分离得到5株高效聚磷菌,暂命名为LXP1~LXP5,经鉴定分别为假单孢菌属（Pseudomonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）、红球菌属（Rhodococcus）、大头茶属（Gordonia）及脂肪杆菌属（Pimelobacter）.④LXP1~LXP5都具有典型的生长曲线和较短的生长周期,生长周期范围为24~36 h;各菌株在好氧条件下的吸磷量均在10 mg/L以上,最大可达30 mg/L.研究显示,实验室条件下AOA-SBR反应器的启动及运行可较好地实现对活性污泥中的除磷微生物定向富集的目的,该试验分离得到5株高效聚磷菌并经鉴定分属5种不同的菌属范畴,其中Rhodococcus、Gordonia及Pimelobacter的菌株为近年来鲜有的从活性污泥中筛选得到的具有较好聚磷特性的菌株.      

混合碳源制备生物絮凝剂的絮凝效能及产量预测模型

为实现混合底物的高效定向转化,以产絮菌根癌农杆菌(Agrobactrium tumefaciens)F2为研究对象,考察不同单一碳源及不同初始浓度对菌体生长、絮凝效能及絮凝剂产量的变化规律,采用BP算法构建絮凝效能及产量预测神经网络.产絮菌F2利用葡萄糖时的絮凝效能和产量分别为88.98%和2.20 g·L-1,过低的初始浓度将影响产量,不低于7.5 g·L-1为佳.以D-(+)-葡萄糖、D-半乳糖和D-甘露糖3种单糖为混合碳源,构建网络结构为3-5-2的产絮效能及絮凝剂产量预测模型,对两个输出层的预测误差范围均在4%以内,预测葡萄糖、半乳糖、甘露糖浓度的最优解为6.59 g·L-1、1.32 g·L-1、3.57 g·L-1,经验证混合碳源发酵产絮可使絮凝效能和产量比单一葡萄糖发酵时分别提高6.87%和26.82%,本文为产絮菌F2利用含糖有机质废液发酵产絮凝剂提供数据参考.     

再生水灌溉对土壤化学性质及可培养微生物的影响

通过室内土柱模拟实验,探讨再生水灌溉对土壤化学性质和可培养微生物的影响,从而为再生水回用评价提供数据支持.结果表明,在土壤化学性质方面,再生水灌溉可显著提高土壤有机质(OM)和全氮(TN)含量,而对土壤总磷(TP)、速效磷(AP)和pH值无显著影响.在微生物数量方面,再生水灌溉可显著提高表层0~20 cm细菌和放线菌数量,而对20~40 cm和40~60 cm土层三大微生物类群数量影响较小.在微生物种类方面,不动杆菌属(Acinetobacter)是再生水灌区的优势菌属,芽孢杆菌属(Bacillus)是自来水灌区的优势菌属;自来水灌区特有种属4个,再生水灌区特有种属6个;再生水灌溉对表层0~20cm土壤微生物群落Shannon多样性无影响,使土壤微生物群落Pielou均匀度降低,可提高土壤微生物群落Margalef丰富度.通过SPSS 17.0对土壤微生物数量和土壤化学性质进行相关性分析表明,土壤微生物数量与OM、TN、TP和AP含量呈正相关,与土壤pH值、含水量(SWC)呈负相关;通过CANOCO 4.5对土壤微生物种类与土壤化学性质进行DCA去趋势分析和RDA冗余分析表明,AP含量与微生物群落相关性最强(P=0.002),TP和TN对链球菌属(Streptococcus)、气球菌属(Aerococcus)和奈瑟氏球菌属(Neisseria)的影响较大,OM和AP对气单胞菌属(Aeromonas)、动性球菌属(Planococcus)和盐杆菌属(Halobacterium)影响较大.     

不同芳香烃对地下水中细菌群落结构的影响

为给化工污染地下水进行污染评价和自然修复提供理论支持,揭示不同芳香烃污染地下水中微生物群落结构与污染物的响应关系,该文选取江苏省常州市某典型污染场地为研究对象,采集6样点4季节共24组具有代表性的地下水水样,采用水化学分析方法和高通量测序方法对其理化因子与细菌群落结构进行测定分析。地下水理化结果表明,地下水中的氯苯、二氯苯、甲苯与二甲苯浓度严重超过国家标准,该地块地下水受到较为严重污染。微生物群落结构解析结果显示,研究区域地下水的细菌群落以变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门为主。相关性分析结果表明,该地块环境因子对地下水样品中的微生物群落结构的影响程度为：甲苯>NH₃-N>邻二氯苯>对、间二甲苯>邻二甲苯>对二氯苯>NO₃^->总有机碳>氯苯>间二氯苯>pH>SO₄^2-。甲苯与二甲苯对研究区域地下水微生物群落结构的影响明显大于氯苯与二氯苯。     

好氧反硝化细菌的筛选鉴定及处理硝酸盐废水的研究

采用污泥驯化手段富集好氧反硝化细菌,将得到的驯化污泥分离纯化,共得到5株好氧反硝化细菌.f1、f2、f3、f5和f7的TN去除率为90.4%、 91.2%、94.6%、95.6%和97%,表现出较好地去除总氮的能力.经过生理生化鉴定和16S rDNA测序, 建立了系统发育树,可基本确定分离的菌株f1、f3和f5为Pseudomonas sp., 分离菌f2和f4为Paracoccus sp..采用筛选的5株好氧反硝化细菌建立连续流反应器.在反应器进入稳定运行阶段时,可以观察到系统对于硝酸盐的去除率稳定在98.16%左右.表现出较好的硝酸盐去除效果,出水亚硝酸盐含量一直维持在较低的水平,其最大值不超过3.56　mg/L.COD的平均去除率为87.24％,基本实现了同一反应器中有机物和硝酸盐的共同去除.