六价铬细菌还原的分子机制研究进展

工业化进程中铬(Cr)的广泛使用造成了严重的环境污染,其中Cr(Ⅵ)由于具有致癌、致畸变作用以及极强的水相迁移性使其成为Cr污染的主要形式,而Cr(Ⅲ)在环境中易形成沉淀且毒性较小,因此将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)被认为是一种有效的Cr(Ⅵ)污染治理策略.Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)可以通过化学反应或微生物转化,其中细菌介导的Cr(Ⅵ)还原是一种极具潜力的铬污染修复方式,具有反应温和、能耗低且无二次污染等特点,因此其还原过程的分子机制受到了越来越多的关注.本文总结了已发现的Cr(Ⅵ)还原细菌种类以及在污染治理中的应用,并详细阐述了Cr(Ⅵ)还原的分子途径和具体的功能蛋白,逐级深入的展示了目前已研究的Cr(Ⅵ)细菌还原的分子机制,对目前该领域存在的科学问题及未来的发展方向进行了归纳和总结.     

CO2代替硫酸中和印染废水对厌氧处理的影响

高碱性印染废水在生化处理前需进行中和处理降低pH,而通常所采用的硫酸会对厌氧处理产生抑制效应,因此分别使用CO_2和硫酸中和印染废水,并采用UASB反应器进行厌氧处理,对比分析反应器的处理效果与微生物群落结构.结果表明:采用CO_2代替硫酸中和印染废水的UASB-2反应器内ρ(SO42-)显著降低,ρ(CODCr)ρ(SO42-)由2～3升至6～8,CODCr去除率和氨化率分别升高了46. 8%和42. 2%;在进水采用硫酸中和的UASB-1反应器内,产酸菌与SRB(sulfate reducing bacteria,硫酸盐还原菌)丰度的增加导致反应器处理效率不佳,而UASB-2反应器内微生物多样性提高,绿弯菌门(Chloroflexi)、热孢菌门(Thermotogae)及Thermovirga属等优势菌群有利于提高厌氧污泥处理能力;进一步将CO_2中和工艺代替硫酸中和工艺应用到实际工程,发现生化处理系统CODCr、TP、TN污染物去除率由原来的91%、82%和52%分别升至95%、89%和60%,每年可减少印染废水处理成本165×104元,减排CO_2气体3 150 t.研究显示,CO_2中和工艺在印染废水处理中有一定的推广应用价值.     

海洋底栖甲藻——利玛原甲藻(Prorocentrum lima)对三种赤潮藻的化感作用

为明确利玛原甲藻(Prorocentrum lima)对其它生物可能存在的化感作用,考察了利玛原甲藻培养物、无藻细胞滤液以及腹泻性贝类毒素(diarrhetic shellfish poisoning,DSP)租提物对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、海洋卡盾藻(Chauondla marina)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)3种赤潮藻生长的影响.结果显示,共培养时利玛原甲藻对其它3种赤潮藻的生长有不同程度的抑制作用,其生长也受到3种赤潮藻的影响;无藻细胞滤液对东海原甲藻和海洋卡盾藻有抑制作用,其中对东海原甲藻的抑制作用更明显.但对塔玛亚历山大藻的影响不大;比较而言,DSP粗提物对3种藻的影响最为明显,甚至可完全抑制海洋卡盾藻的生长.这些结果提示.利玛原甲藻与赤潮藻间存在交互抑制作用,可能会通过分泌化感物质、细胞间接触抑制等途径抑制其它藻的生长;利玛原甲藻具有一定的化感作用,但DSP毒索并非利玛原甲藻发挥化感效应的主要原因.     

城市污水处理厂恶臭污染源调查与研究

以H2S和NH3为主要监测指标,对广州一大型生活污水处理厂主要恶臭源H2S、NH3的排放浓度进行了8个月的连续监测.结果表明,该污水厂恶臭成分H:S的排放浓度为0.01-22 mg/m',NH,排放浓度为0～0.67 mg/m3.同时,污水厂各处理单元由于其功能和运行条件不同,所产生的恶臭气体成分也不完全一样,在污水进水区段恶臭污染物以H2S为主,其中格栅井H2S浓度最高.其中沉砂池、格栅和污泥浓缩池的H2S、NH3排放浓度呈夏秋季节高、冬春季节低的特征,与季节变化的气温有明显的相关性.对恶臭排放影响因素的研究表明,污水水温越低则H2S和NH3的排放浓度越低,此外,降雨可以显著降低污水处理厂恶臭污染物的排放浓度.     

DG-DGGE分析除臭生物滤池微生物多样性及富集后的种群结构差异

以细菌的通用引物PCR扩增16SrRNA基因的V3可变区,结合应用双梯度变性梯度凝胶电泳(DGDGGE)技术分析除臭生物滤池中不同空间层次的微生物种群的基因多样性,以及富集前后的微生物种群结构变化,初步了解可培养细菌的情况,并回收主要的DNA片段进行序列分析.结果表明,在滤池的不同层次上呈现出明显的空间分布多样性差异,并且培养前后及不同培养基富集培养的微生物种群的多样性及特异性有很大的差别.序列比对显示,硫氧化细菌在除臭过程中占有优势地位,为进一步的菌种分离提供有益的指导,也为更好地处理恶臭气体提供可靠的科学支持.图4表2参18     

Nitrogen mass flow in China's animal production system and environmental implications

China's economic boom in recent decades has stimulated consumer demand for animal products and consequently, a vast expansion in animal production. From 1978 to 2006, the number of animals increased by 322% for pigs, 209% for poultry, and 2770% for dairy cattle. The objective of the present study was to quantify nitrogen mass flow in China's animal production system at the national scale and to elucidate potential environmental implications. A comprehensive analysis was performed combining statistical records with data from the scientific literature and supplemental survey information. Results indicate that approximately 18 Mt of N flowed through the Chinese animal production system in 2006. Nitrogen input to the system was from various feed materials, including 6.8 Mt (38% of total) from roughage, 4.4 Mt (24%) from byproducts, 2.3 Mt (13%) from cereal grains, and 1.6 Mt (9%) each from crop residues and oilseed cakes, with the remaining N (16%) obtained from other feedstuffs. Nitrogen outputs from the system included edible animal products (2.4 t, 13% of total), nonedible animal parts (e.g., bones, skins) (3.8 Mt, 21%), and excreta (12 Mt, 66%). At the national level, the excreta would average 28 Mg (as excreted) and 90 kg N ha(-1) of cropland. However, at the provincial level, it varied from 1 Mg ha(-1) (5 kg N ha(-1)) in Qinghai to 97 Mg ha(-1) (243 kg N ha(-1)) in Sichuan. In regions with excreta in the intermediate rate (e.g., Hebei Province, 115 kg N ha(-1)) or high rare (e.g., Sichuan Province, 243 kg N ha(-1)), animal manure contributes significantly to nutrients polluting groundwater and/or surface waters. It is crucial for China to develop and implement proper management practices to maximum the beneficial use of the 12 Mt excreta N while minimizing its environmental footprint.     

企业环境管理中政府和企业作用分析

我国的经济发展伴随着日益严重的环境问题。在引起环境问题的诸多因素中,来自企业方面的因素对环境的影响最为深远,因此改善环境首先就需要加强企业的环境管理。在推动企业进行环境管理的各种因素中,既有如政府的管制等外部因素,也有如减少成本、产品差异化等企业自身内部因素。外部因素和内部因素对推动企业环境管理都具有重要作用,但也有其局限性。本文通过政府管制及企业自身因素对驱动企业进行环境管理的作用机制的研究,分析各个驱动因素优缺点,寻求各驱动因素的最佳的组合,促使企业更好地加强环境管理。     

天然水体中颗粒物吸附抗生素特征分析

为了研究抗生素在天然水体中的固、液相分配规律,分析了水体中颗粒物对7种典型抗生素的吸附特征,并通过环境扫描电镜测定了颗粒物的表面结构及元素组成.同时,采用高效液相色谱与质谱串联(HPLC-MS/MS)的检测方法对抗生素进行测定,以Simeton为内标物,得到抗生素的检出限为15~25 ng·L-1,定量下限为50~83 ng·L-1.连续吸附实验结果表明:初始的20 min颗粒物对抗生素的吸附比较快,达到过量吸附;吸附达到过饱和后会进行10 min的解吸反应;实验进行30 min后,吸附与解吸过程的变化会趋于稳定,2 h后达到吸附平衡.抗生素的平衡吸附量在1616~15568 ng·g-1之间,其吸附量及吸附曲线的变化与抗生素的pKa值密切相关.     

城市餐厨垃圾资源化处理必要性研究

随着中国城市经济快速增长,餐厨垃圾产出量日益增多。不科学的处理不仅会造成环境污染、危害人民身体健康,同时也是对资源的巨大浪费。通过对国内外餐厨垃圾处理现状对比及对兰州市餐厨垃圾资源化处理现状的分析,提出国内城市对餐厨垃圾进行资源化处理的必要性。     

碟形沼泽湿地水中氮的动态变化及影响因素分析

通过对三江平原碟形湿地不同植被类型沼泽水体中氮含量的研究表明,漂筏苔草、毛果苔草和乌拉苔草沼泽水体中各形态氮含量具有明显的季节变化特征.总氮(TN)含量在5-10月份的植物生长季节表现为先增加后降低的趋势,不同植被类型沼泽水体TN含量明显不同.NH4+-N是无机氮的主要存在形态,含量比例在44.81%～98.89%之间.在整个生长季,乌拉苔草沼泽水NH4+-N含量呈先增加后降低的趋势,毛果苔草沼泽水NH4+-N含量在8月份具有峰值,漂筏苔草沼泽水NH4+-N含量较低,波动不大.硝态氮(NO3--N)在生长季中期含量较低,而亚硝态氮(NO2--N)含量较高;生长季末期NO3--N含量增高,而NO2--N含量降低.沼泽水体中不同形态氮浓度与植被类型、植被生长阶段密切相关,并且受到水温、降雨、蒸发、农田排水等因素的影响.