污水灌溉对土壤重金属含量、酶活性和微生物类群分布的影响

以沈阳张士灌区长期污灌的农田土壤为对象,研究了土壤重金属、土壤酶活性、微生物生物量和种群分布特征,分析了土壤微生物参数与土壤重金属和土壤性质的相关关系.结果表明,虽然已停止污灌十余年,张士灌区农田土壤仍存在Cd、Zn、Cu等多种重金属污染.土壤Cd污染最严重,含量达1.75～3.89 mg·kg-1.土壤耕作层(0～30cm)Zn、Cu、Pb总含量随土层深度增加逐渐减少,而Cd元素的垂直分布呈向下迁移的趋势.Cd、Zn、Cu、Pb等4种重金属含量水平分布特征相似,均为1号样地＞2号样地＞3号样地＞4号样地.相关性分析表明,张士灌区土壤酶活性、微生物生物量和种群分布受重金属污染和土壤养分的影响,土壤养分含量(有机碳、N、P、K)对微生物的正面效应大于重金属对微生物的负面效应.土壤全量Cd和速效K对微生物参数的影响最为明显,Cd含量与多酚氧化酶活性和微生物生物量(Cmic)呈极显著负相关,与纤维素酶活性呈极显著正相关(P＜0 01),速效K含量与多酚氧化酶活性、微生物生物量以及可培养微生物种群数量均呈极显著正相关(P＜0.01).     

高效复合菌在木薯酒精废液处理中的应用研究

对酒精废液生物处理反应器内颗粒污泥中的微生物进行分离纯化.分离出的8株高效优势菌,初步鉴定结果:1号为皮杆菌属;2号为棒杆菌属;3号、4号为微小杆菌属;5号为乳杆菌属;6号为纤维单胞菌属;7号为丙酸杆菌属;8号为红长命菌属.对8种纯化后的菌株进行混合培养,确定了复合菌群生长最佳培养温度为37℃,最适pH值为6.8.在处理过程中投加适量葡萄糖、硝酸铵和微量元素能够提高复合菌群的处理效果.最佳添加量为:葡萄糖0.5g/L,硝酸铵1g/L,Fe2 5mg/L和Ca2 25mg/L.在日处理量100 m3的UASB生物反应器中投加该复合菌群后,木薯酒精废液的COD去除率明显提高,达到90%以上.处理系统运行稳定.     

夏季闽江CDOM的空间分布与降解特征

利用三维荧光光谱-平行因子分析技术(EEMs-PARAFAC)以及微生物和光降解实验等方法,分析夏季闽江下游-河口区有色溶解有机质(CDOM)的组成、分布及其降解特征.结果表明,闽江下游-河口区CDOM存在三类荧光组分:类腐殖质、类酪氨酸和类色氨酸;类腐殖质是河段CDOM的主要荧光组分,在河口区随着盐度增加主要的荧光组分逐渐变为类蛋白质.CDOM的丰度变化呈现出明显的空间分布格局:河段CDOM的吸收系数a(280)较低,进入市区后有所增加,到了郊区呈现下降的趋势,而在河口区迅速下降;保守估计福州市区对闽江CDOM的贡献为8%.河段a(280)易被微生物降解和光降解,降解率分别为(28±8)%和(44±7)%,其生物可利用性和光化学活性远高于受海源CDOM影响的河口区;类腐殖质、类酪氨酸和类色氨酸荧光组分在河段具有较高的光化学活性,降解率分别为(75±0.5)%、(58±21)%和(73±3)%,但不易被微生物降解,而且在28 d微生物培养后出现类腐殖质的累积.     

不同驯化方式实现SBR中部分反硝化的对比研究

部分反硝化（NO₃^--N→NO₂^--N）是一种非常具有前景的硝酸盐废水处理方法,其可以结合厌氧氨氧化实现低碳源、低能耗脱氮.本文以葡萄糖为碳源,对比研究3种部分反硝化驯化方式：R1（SBR缺氧）、R2（SBR缺氧-好氧交替运行）、R3（SBR缺氧搅拌伴随低曝气）.经过120d驯化后,对三种反应器污泥进行沿程实验,探索3种反硝化规律.结果显示引入溶解氧驯化后的R2、R3污泥相比R1能够更好地实现部分反硝化,且R3最佳.采用高通量测序技术,对运行109d时R1,R2,R3进行微生物群落结构对比分析.结果显示在有溶解氧参与的R2,R3反应器中的优势菌属为Candidatus Saccharibacteria,相对丰度分别为45.44%和34.96%,这是该菌首次作为反硝化污泥优势菌属被报道.另外R1反应器中微生物多样性要远大于R2,R3,这也从侧面说明R2,R3的反硝化菌更专性.初始pH值对R3驯化污泥影响的批试实验表明,初始pH值对亚硝酸盐积累有明显影响,且初始pH值越高,亚硝酸盐积累越多.     

稠油采出含聚污水微生物处理研究

随着海外河油田聚合物驱采油技术大面积应用,含聚合物(聚丙烯酰胺)污水大量产出。针对含聚污水黏度大、含油多、乳化稳定,采用传统的污水处理方法及设施难以达到油田注水水质标准的问题,在对海外河油田含聚污水水质分析和微生物处理可行性分析的基础上,进行了微生物处理实验,实验表明:经生化处理的污水满足SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》。     

基于高通量测序的SBR反应器丝状膨胀污泥菌群分析

为探究丝状污泥膨胀及控制过程中细菌菌群和真菌菌群的变化规律,采用一套11 L的SBR反应器,接种某城市污水处理厂膨胀污泥,以乙酸钠为碳源进行人工配水,对膨胀污泥进行399 d的培养实验,采用高通量测序技术对污泥样本进行菌群多样性分析.结果表明,接种污泥菌群多样性比较丰富,经培养至污泥高度膨胀后,菌群多样性降低,污泥沉降性能恢复正常后,菌群多样性又逐渐增加.细菌中的腐螺旋菌属(Saprospiraceae_norank)、丛毛单胞菌属(Comamonadaceae_unclassified)和四球菌属(Tetrasphaera)相对丰度分别为13.37%、10.54%和8.59%,是接种污泥的主要细菌属.经过培养,膨胀污泥菌群发生变化,接种污泥中细菌相对丰度仅为0.01%的丝硫菌属(Thiothrix)增加至56.95%~60.14%,真菌中相对丰度为19.60%的丝孢菌属(Trichosporon)增加至94.82%.污泥膨胀得到控制后,污泥中丝硫菌属(Thiothrix)相对丰度减少至0.01%,丝孢菌属(Trichosporon)相对丰度减少至2.32%.丝硫菌属(Thiothrix)和丝孢菌属(Trichosporon)过多不利于污泥沉降.     

基于CALIPSO卫星数据的斜程能见度反演

基于CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)卫星气溶胶产品,采用平面平行辐射传输模型SBDART(Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer)研究天津地区的斜程能见度。首先,使用CALIPSO卫星2015—2019年气溶胶产品对气溶胶消光系数廓线等垂直方向气溶胶光学特性进行统计分析。然后,针对具有“衰减型”气溶胶消光系数廓线的天气,采用SBDART模型求解大气辐射传输方程,得到天空背景辐射亮度,最后依据斜程能见度定义反演得到准确的斜程能见度。进一步,对使用Koschmieder定律和经验公式计算获得的斜程能见度准确性进行评估。结果表明,与经验公式法相比,在低能见度天气条件下,使用Koschmieder定律反演得到的斜程能见度更为准确,其平均误差小于15.0%,均方根相对偏差小于17.6%。此外,还对气溶胶消光系数廓线进行了拟合,并在斜程能见度反演中使用拟合的消光系数。结果表明,在低能见度天气条件下,拟合参数与近地面消光系...     

贮存污泥生物干化过程中微生物群落结构及功能性分析

以啤酒糟作为调理剂,与贮存污泥混合进行生物干化,考察生物干化系统的表现以及微生物群落结构的演替规律,并分别利用PICRUSt软件和FUNGuild数据库对细菌和真菌群落的功能性进行分析。其中,贮存污泥与调理剂质量比为5∶1,通风方式为10 min开、20 min关,通风量为1.4 L/(min·kg)干物质,试验周期为18 d。结果显示：在生物干化过程中,堆体的温度先升高后降低,最终降至室温,最高温度可达62.5℃;随着时间的延长,含水率逐渐下降,由71.22%降至54.12%;随着时间的延长,挥发性固体(Volatile Solids, VS)质量比逐渐降低,由465.33 g/kg降至335.80 g/kg;微生物群落结构在动态变化,在整个生物干化过程中属水平的优势细菌为脲杆菌属(Ureibacillus)和芽孢杆菌属(Bacillus);真菌群落属水平高温期的优势真菌为毕赤酵母属(Pichia)。对细菌的功能性分析显示,生物干化过程中的主要代谢路径(1级)为代谢、基因信息处理过程、环境信息处理过程、细胞过程;基于2级KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes...     

2012—2021年全球除草剂微生物降解的文献计量分析

利用Science Citation Index（科学引文索引）对2012—2021年间发表在除草剂微生物降解领域的文献进行检索。分别从除草剂微生物降解研究的国家、机构发文量、被引频次、高被引论文及研究方向等进行统计分析,从文献计量学的角度分析近10年来除草剂微生物降解研究的发展状况。结果表明,2012—2021年间共有除草剂微生物降解文献782,074篇,近10年来文献量逐年增多,主要研究方向是生态环境科学、生物化学和分子生物学、生态环境科学、材料科学、工程学等。中国和美国在该领域内影响力最大,中国近几年在该领域的研究动态也比较活跃,处于世界领先水平。由此可见,除草剂微生物降解研究是当前的热点。本文的文献整理加工为我国环境领域科研工作者提供一份比较详实、科学、精确的数据,为该领域工作的开展提供重要参考。     

十溴二苯乙烷对蚯蚓亚急性毒性及微生物群落结构影响

新型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)生产和使用量日益增大,在环境中的检出率越来越高,其生态风险正受到广泛关注.然而,有关DBDPE对陆地无脊椎生物毒性效应以及微生物群落结构的影响知之甚少.探究了不同剂量(5、10、20、50和100mg·kg-1)DBDPE暴露对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)生长、行为...