共基质对优势菌降解原油的作用研究

以长期被石油污染的土壤为菌源,用原油作为唯一碳源进行驯化后,反复筛选、分离得到降解原油的优势6株(SY1~SY6),研究了初级共代谢基质和无机离子对优良菌降解原油的影响;并对所筛选出的6株菌进行混合菌的实验。结果发现,初级共代谢基质葡萄糖和乙醇加入可促进各菌株对原油的降解程度;混合菌的降解效果没有单一菌的除油效果好。     

优势复合菌剂处理黑臭河水的实验研究

初试条件下系统的考察了优势复合菌剂对西洋河黑臭河水水体的处理效果,实验结果表明:(1)优势复合菌剂能有效降低黑臭河水的COD、氨氮和总磷,去除率达到80%以上;(2)好氧条件下的处理效果要优于自然条件下的处理效果;(3)不同的接种量(V菌/V水)、温度、pH值及摇床转速对处理效果均有不同的影响,由正交试验得到的最佳降解条件为接种量10/10000、温度35℃、pH值9、转速100r/min。在优化条件下对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到67.83%、70.29%、70.59%。     

Adaptability of microbial inoculators and their contribution to degradation of mineral oil and PAHs

Five dominant bacteria strains（A cetobacter sp., Alcdigenes sp., Micrococcus sp., Arthrobacter sp. and Bacillus sp.） and five fungi strains （Cephalosporium sp. Ⅰ, Cephalosporlum sp. Ⅱ, Aspergillus sp. Ⅰ, Aspergillus sp. Ⅱ and Fusarium sp.） isolated from petroleum-contaminated soil were used to assess the potential capability of mineral oil and PAH enhanced degradation separately and jointly using the batch liquid medium cultivation with diesel oil spiked at 1000 mg/L. The experiment was performed on a reciprocal shaker in the darkness at 25℃ to 30℃ for 100 d. The dynamic variation in the activity of microbial inoculators in each treatment and the degradation of the target pollutants during the period of experiment were monitored. Results showed a more rapid biodegradation of mineral oil and PAHs at the beginning of the experiment （about 20 d） by dominant bacteria, fungi and their mixture than that of the indigenous microorganisms, however, thereafter an opposite trcnd was exhibited that the removal ratio by indigenous microorganisms was superior to any other dominant treatments and the tendency lasted till the end of the experiment, indicating the limited competitive capability of dominant microorganisms to degrade the contaminants, and the natural selection of indigenous microorganisms for use in the removal of the contaminants. At the end of the experiment, the removal ratio of mineral oil ranged from 56.8 % to 79.2 % and PAHs ranged from 96.8 % to 99.1% in each treatment by microbial inoculators,     

微生物菌剂强化处理油砂

研究了微生物菌剂对油砂的处理效果,并通过第15天和第30天两次追加微生物菌剂和营养物质来加速分解石油类污染物。试验结果表明,经过56d的处理,菌剂强化处理单元最终油去除率达到47．4％;添加营养物质和农家肥的对照单元油去除率为23．6％,证明土著菌种在得到适宜的营养和共代谢基质后降解了部分石油;未做任何处理的原始油砂单元含油量基本没有变化。通过气相色谱一质谱联用分析表明,微生物菌剂对于较少碳原子数的有机物质有较好的降解效果。处理单元中随着石油分解过程的进行,系统pH会有一个明显的下降过程。通过对照单元细菌数的检测发现,改善营养物质和氧含量,可以提高土著菌种的石油降解件能。     

以再生水为补水的景观水体水华爆发特征调查和药剂应急控藻效果评价

采用现场调查和实验室验证的方法,对以再生水为景观补水的水华优势藻进行了分析。2年的现场调查表明,再生水在条件适合时极易发生水华,且水华的优势藻以小球藻为主。在实验室针对小球藻和铜绿微囊藻进行了竞争生长实验研究,在再生水的氮磷浓度范围内小球藻生长快于铜绿微囊藻,这也验证了再生水作为景观水补水时小球藻是优势藻现场调查结论。针对水华爆发初期和水华爆发验证时2种条件,比较研究了4种以化学成分为主的抑藻药剂对以小球藻为水华特征藻的控藻效果。结果表明,这4种药剂对水华的控制均具有一定的效果,并且水华初期实施药剂抑藻,药剂投加少,且效果好。对4种药剂进行急性毒性实验,只有S2一种药剂在安全浓度时对水华爆发初期有抑藻效果。     

三峡库区典型支流春季特征及其水华优势种差异分析

三峡水库蓄水后,多年来众多支流水华频发引起广泛关注。为研究春季三峡库区不同区域典型支流特征及水华的差异性,选取小江、大宁河、香溪河为研究对象,于2015年春季对三条支流进行监测与分析。结果表明:三条支流回水区长度与宽度有所区别,小江、大宁河、香溪河的蜿蜒度分别为2.151、1.384、1.126;长江干流水体以表层倒灌潜入小江,以中上层倒灌潜入大宁河,由中层倒灌潜入香溪河,越靠近库首,其倒灌影响距离相对越远,分别占研究回水范围的61.9%、69.2%和80.7%;温跃层梯度逐渐减小,水温呈现不同的层化结构,回水区上游水温较下游高;三条支流的光混比变化规律相似,水体中的总氮、总磷含量能够为藻类生长提供丰富的营养条件;春季水华的优势藻种及各优势种的分布区域有所不同,回水区上游更易暴发高强度水华,小江水华优势种主要包括蓝藻、绿藻、甲藻、硅藻;大宁河多发生以绿藻为优势藻种的水华,偶尔伴有甲藻、硅藻和隐藻水华,香溪河春季优势共存的水华类型较多见,多发生硅藻、甲藻水华,有时出现绿藻水华。倒灌异重流是三条支流水华暴发呈现分区的主要原因,水温及水动力条件差异是造成三条典型支流水华优势藻种存在差异的主要因素。     

全国城市污水处理厂中微生物群落的溯源分析

为深入理解城市污水处理厂(wastewater treatment plants,WWTPs)中微生物群落的组成特征,本研究采用16S rRNA基因测序技术,系统地分析了全国15个城市WWTPs中活性污泥(activated sludge,AS)微生物群落的组成和可能的微生物来源.结果表明,15个城市AS群落中相对丰度超过0. 1%的微生物(门水平)共有10种,包括Proteobacteria、Bacteroidetes和Chloroflexi等,优势门的相对丰度之和占AS群落总丰度的94. 53%～97. 04%. AS群落组成在一定程度上受地理因素影响:超过3 000个OTUs只广泛存在于某一个城市的WWTPs中,且接近中国大陆两端的哈尔滨和三亚拥有更多的独特OTUs;同为沿海城市的三亚和大连,其WWTPs中的特征微生物组成最为相似,而成都和重庆WWTPs中未检测到特征微生物.溯源分析的结果表明,AS群落结构能在一定程度上反映WWTPs的进水性质及所在城市的地理环境特征.具体地,植物及土壤来源微生物在不同城市AS群落中均占有较高比例;淡水来源微生物在淡水资源相对较多的南方区域AS群落中所占比例较高;除三亚外,每个城市AS群落中都检测到一定量的工业废水来源微生物,这与城市WWTPs处理部分工业废水有关;而人体肠道微生物在各城市AS群落中的占比均较低.     

采煤塌陷塘浮游生物对矿区生态变化的响应

通过分析淮南矿区生态环境对塌陷塘水体的影响及不同时序采煤塌陷塘浮游生物的种类变化,探讨了塌陷塘水域浮游生物对矿区生态变化的响应;从中发现塌陷初期硅藻-裸藻占优势,到中期随着营养水平的增加,绿藻-蓝藻成为水体主要藻类,经过很长时间的高营养化水平后,塌陷塘周边环境逐渐稳定,影响因素也趋于单一化,硅藻-裸藻再次成为水体的优势藻类.浮游动物种类则呈现明显下降趋势,且优势种也发生变化.这说明塌陷塘的浮游生物演替不同于一般的水库和湖泊.     

重庆长江嘉陵江交汇段浮游藻类组成及变化

从重庆长江与嘉陵江交汇段水体中鉴定出浮游藻类6门,45属,85种(包括变种).种群构成比例为硅藻65.9%,绿藻20.0%,蓝藻7.0%,其它7.1%.各监测点藻类细胞密度变幅为0.95×10⁴～3.86×10⁴个/L,硅藻中的直链藻、脆杆藻、舟形藻、桥弯藻等占优势.硅藻随环境因素及水文条件等呈现一定的季节变化,其数量与水温基本呈反相关关系.     

白洋淀优势水生植物中喹诺酮类抗生素的生物富集特征及其与环境因子相关性研究

利用超高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS）对白洋淀水体和水生植物中喹诺酮类（Quinolones,QNs）抗生素进行检测,并探究QNs在水生植物的生物富集特征及其与环境因子的相关性.研究结果表明：①在水生植物中,氧氟沙星（Ofloxacin,OFL）和氟甲喹（Flumequine,FLU）的检出率最高（Freq=100%）,其次为马波沙星（Ciprofloxacin,CIP）和氟罗沙星（Fleroxacin,FLE）（Freq≥50%）,其余QNs检出率小于40%（Freq≤40%）;水生植物中∑QNs浓度为34.6~290.9 ng·g^-1,其中FLU和OFL平均浓度最高;②在白洋淀水体中,∑QNs浓度为0.738~2004.000 ng·L^-1,其中FLU平均浓度最高（168.0 ng·L^-1）;③QNs在水生植物中的生物富集系数（Bioconcentration factors,BCF）（L·kg^-1）为170.1（BCF_ORB）~2 836.0 L·kg^-1（BCF_FLU）,这表明QNs在水生植物中的生物富集能力较高;④检出率较高的FLU、OFL、FLE的营养放大因子（Trophic magnification factors,TMF）为0.712（TMF_QNs）~3.646（TMF_FLE）,其中OFL呈营养放大,而FLU、FLE呈营养稀释;⑤相关性分析结果表明ENR、MAR、OFL和ORB的BCF与水深（WD）、温度（T）、透明度（SD）、溶解氧（DO）和沉积物总有机碳（TOCs）呈显著正相关;而与化学需氧量（COD）、总磷（TP）、总氮（TN）、NO₃-N、PO₄^3-、沉积物总碳（TCs）、沉积物总氮（TNs）和NH₃-Ns呈显著负相关;TMF_FLU和TMF_FLE与TP、TN、NO₃-N、NH₃-Ns呈显著负相关,这表明生活污水和养殖废水对QNs的贡献最大.本研究结果将为提高水生植物对抗生素的修复效果,以及白洋淀生态修复和风险管控提供理论依据和数据支撑.