厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及PICRUSt2功能预测分析

细菌群落是实现厌氧氨氧化系统高效脱氮的核心,而厌氧氨氧化启动过程细菌群落多样性及其功能特征仍未被充分阐明.本研究采用升流式厌氧污泥床（UASB）反应器进行厌氧氨氧化系统启动,利用16S rRNA基因高通量测序技术并结合PICRUSt2功能预测分析,研究启动过程不同时间（d0、d30、d60和d90）细菌群落多样性及功能动态变化特征.结果表明,启动过程共检测到48个门、111个纲、269个目、457个科、840个属和1497个种;Candidatus_Brocadia和Candidatus_Kuenenia为检测到的厌氧氨氧化菌,且它们的相对丰度在启动过程不同时间存在显著差异（P<0.05）.启动过程,细菌群落α多样性指数整体呈现显著的降低趋势（P<0.05）,细菌群落结构呈现出明显的空间分异特征,且差异显著（R=0.846,P<0.01）.PICRUSt2功能预测分析表明,启动过程,细菌群落具有丰富的功能多样性,一级功能层表现为有机系统和代谢方面较为活跃,二级功能层子功能基因丰度在厌氧氨氧化启动过程发生明显变化;细菌群落涉及49个参与氮素代谢的相关功能基因,且不同时间阶段参与硝化、反硝化、厌氧氨氧化、硝酸盐同化/异化还原和亚硝酸盐同化/异化还原过程的相关功能基因丰度发生明显变化.     

丛枝茵根真菌Gigaspora margarita孢子伴生菌群效应分析

丛枝菌根真菌的孢子表面存在与之伴生的微生物类群,其中以细菌为主.本文以不同处理方式的珍珠巨孢囊霉(Gigaspora margarita)孢子与白三叶草(Trifolium repens L.)进行共培养试验.试验分为4组:A,孢子经表面消毒;B,孢子表面消毒后并回接伴生菌;C,孢子未经表面消毒;D,孢子存在于土壤接种物中.以灭菌的蛭石为基质,修改的Hoagland营养液作为补充营养,在相对无杂菌的环境中培养3 mo,并取样观察.结果表明,处理A的植株茎叶鲜(干)重显著低于其它处理,根系鲜重无显著差异.菌根侵染率以D处理最高,A与B、C之间存在不显著的差异.产孢数量以A最少,并与B、C之间存在显著性差异.以PCR-DGGE技术分析各处理之间孢子伴生细菌的种群差异.结果显示,A处理与其它处理间存在较大的差异.其它处理间差异较小.分析认为,伴生菌群对G.margarita及其宿主植物的生命活动起着直接或间接的影响.     

磷细菌筛选及其对苗期玉米生长的影响

从潮土、水稻土、砂姜黑土、石灰土上植物根际土壤和根中分离了86株磷细菌,通过NBRIP液体摇瓶培养3 d,培养液水溶磷质量浓度为4.2～387.3 mg.L^-1,水溶磷质量浓度与培养液pH呈显著负相关（r^2=0.621 6）。筛选出3株磷细菌进行玉米盆栽试验,结果表明,1株磷细菌处理的玉米干物质量和吸磷量与对照（处理4）相比无显著差异,2株磷细菌处理的玉米干物质量和吸磷量与对照相比有明显增加,干物质量增加了19.6%～37.5%,吸磷量增加了22.7%～40.2%,其中编号为HCW115解磷菌株的效果相当于施用无机磷（P）10 mg.kg^-1处理。     

大宝山矿区氟污染特征及土壤溶出状态

对广东大宝山矿区周围尾矿水、河水等水体系统中的氟质量浓度进行了分析,利用水质分类的方法研究氟的来源及分布规律,并在实验室内进行土壤溶出实验,进一步证明氟的来源.研究结果表明:大宝山矿区水质类型主要有以下4种:Ca-SO4,Mg-SO4,Ca-HCO3,Ca-Mg-SO4.其中Mg-SO4型水质中氟含量比较高,最高达到16.68 mg·L-1;从时空分布来看,水中F质量浓度存在着明显的季节与地域特征,雨季氟含量要比旱季低,在研究流域内水中氟质量浓度的分布规律是从尾矿库到滃江呈降低趋势,这说明氟来源于矿山.溶出实验结果表明:尾矿类土样酸化严重,硫化物氧化促进了氟化物的溶出,溶出液pH变化与SO42-浓度变化都证明了这一点;表层土样溶出F质量浓度由大到小的排列顺序为:槽对坑尾砂库表土,铁龙尾砂库外排河流底泥,上坝村水稻田土.槽对坑尾砂库分层土样溶出F.质量浓度和易溶氟化物浓度由大到小的排列顺序为:表土,0.5m,1 m.溶出实验进一步证明了氟来源于矿山.     

初沉污泥球磨破解后水解酸化研究

采用球磨机对污水处理厂初沉池的污泥进行球磨破解以控制初沉污泥粒径,然后在不同条件下(污泥粒径、系统pH、污泥投配率)考察初沉污泥的水解酸化效果(以溶解性COD(SCOD)变化显示),以确定初沉污泥水解酸化的最佳条件。结果表明,初沉污泥的最佳水解酸化条件为:污泥粒径25μm、系统pH 11、污泥投配率10%、水解酸化时间5d,此时反应后系统SCOD为8 256mg/L,污泥水解转化效率为32.0%。通过球磨破解、水解酸化的方式回收初沉污泥中的碳源具有一定的可行性和较好的开发利用前景。采用球磨机作为污水处理厂初沉污泥预处理的装置,与其他方法如超声波法、热处理法等相比较,具有适应力强、操作可靠、运行简单等优点。     

厌氧-局部循环供氧生物膜技术处理农村污水

通过模拟农村生活污水水质和间歇进水特点,利用“厌氧-局部循环供氧生物膜”技术,研究该工艺对有机物、氮、磷的去除效果.厌氧池和局部循环供氧池有效容积比为1∶1.6,曝气装置位于局部循环供氧池中间底部,环形导流板将局部循环供氧池分隔成中间好氧区和四周缺氧区,斜管沉淀池前置到厌氧池与局部循环供氧池之间,出水端设置循环水池.装置连续稳定运行12个月,平均进水量为140 L/d,生物反应区HRT为1.3d.监测结果表明,出水COD、BOD、NH3-N、TN和TP平均浓度分别在40.31、3.38、2.69、11.98和0.75 mg/L,达到了国家城镇污水处理厂污染物排放指标(GB-18918-2002)中的一级排放标准.研究表明,厌氧-局部循环供氧技术是一种适合农村分散污水处理的新工艺,可有效减轻农业面源污染.     

混凝-水解-接触氧化-气浮工艺处理印染废水

采用混凝-水解酸化-接触氧化-气浮工艺,处理印染废水,运行结果表明：对CODcr SS、色度的去除率分别为91．5％、92％、90％,出水达到《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287—92）的一级标准。     

固定化PSB处理亚硫酸钠造纸废水

在序批式活性污泥法(SBR)生物反应器内投加固定化紫色非硫光合细菌(PSB)及其他异养菌以提高生物难降解物质的去除效率.采用聚集-交联固定法将高效优势菌固定于已驯化的活性污泥上处理亚硫酸钠造纸混合废水.结果表明,在好氧条件下稳定运行时COD_Cr去除率为70%左右,木质素去除率为75%.与传统生化法相比,固定化PSB-SBR系统处理效果好,启动快,耐冲击负荷,停留时间短,操作管理方便,在实际工程中具有广阔的应用前景.     

富营养化水体中微囊藻、菌、病毒数量关系初步研究

通过测定铜绿微囊藻、菌、病毒的数量以及总磷、总氮的浓度变化,研究了富营养化水体中藻、菌、病毒之间的数量关系。结果表明:病毒和第二天的藻细胞数呈显著负相关(r=-0.655,P0.01),其显著水平高于与当天藻细胞数的相关性(r=-0.578,P0.05),菌和第二天的藻也具有显著负相关性(r=-0.500,P0.05),回归分析表明,病毒的波动能够解释51.9%的藻细胞数的变化,菌的波动能够解释46.4%的藻细胞数的变化,藻细胞数与菌数的回归方程的确定系数低于藻细胞数与病毒数的确定系数。此外,藻和总磷存在极显著负相关性(r=-0.747,P0.01),病毒和总磷之间存在极显著正相关(r=0.857,P0.01)。上述结果说明,浮游病毒和浮游细菌丰度是影响藻类数量的重要因子,且富营养化水体中的浮游病毒可以通过裂解宿主细胞而加速了磷元素的循环。     

营养盐对湄洲湾海洋细菌生长及降解石油烃的影响

测定从湄洲湾海域分离的烃细菌在添加和不添加N、P营养盐的海水培养基的生物量及对原油和纯烃的降解作用.结果表明,营养盐对不同菌株的生长及代谢有不同的影响.添加N、P营养盐,试验菌PF-6（Pseudomonas fluorescens 6）的生物量增大,而PA-32（P.aeruginosa 32） 的生物量却减少.在初始原油浓度均为1g/L的摇瓶试验中,添加N、P营养盐培养6d,PF-6菌与PA-32菌的除油率分别为25%及26%,而不添加N、P营养盐时,PF-6菌与PA-32菌的除油率分别为21.4%及36.3%.经气相色谱测定,在以正十六烷和萘两种纯烃组成的培养基,营养盐对两个菌株降解正十六烷的影响仍然不同,但在不添加N、P营养盐时,两个菌株对萘均有较高的降解率.无需添加N、P营养盐能正常生长并降解石油烃的菌株,在海洋油污的生物修复中具有应用前景.