曝气膜生物反应器运行过程中污泥活性特征变化及其对膜污染的影响

研究了曝气膜生物反应器运行过程中活性污泥主要活性特征变化及其对膜污染的影响.通过排出剩余污泥的办法维持活性污泥浓度在4000 mg·L-1左右,并连续运行75 d.运行期间,每日检测活性污泥的各项性质指标便于反映污泥特性的变化.结果表明,随着反应器运行时间的延长,污泥脱氢酶活性逐渐增加,其对反应器的运行有着两方面的作用,一方面会强化微生物对污染物的去除,但另一方面则导致了胞外聚合物的增加,并加速膜污染.而污泥表观产率则随着运行时间的延长先增加后有所减少,其粒径逐渐减小,且胞外聚合物呈现增加的趋势,总的出水水质情况逐渐提高,与此同时,反应器内原生动物及后生动物在运行前期较少,而在后期大量出现.膜污染分析结果表明运行后期膜污染速度明显加快,其原因在于:污泥粒径的减小以及胞外聚合物的增加导致细小颗粒及胞外聚合物堵塞或在膜表面沉积数量增加.     

黏土矿物原位修复镉污染稻田及其对土壤氮磷和酶活性的影响

分别以黏土矿物坡缕石和海泡石作为钝化材料,对重金属镉污染的酸性水稻土壤进行原位钝化修复田间示范试验,考察了两种黏土矿物在不同添加剂量下对稻谷产量、糙米镉含量及土壤中有效态镉含量等变化的影响,用以表征修复效果.同时,深入研究了两种黏土矿物对土壤pH、土壤水解氮、有效磷含量及相关酶活性的影响以表征其对土壤环境质量的影响,并对各项理化指标之间的相关性进行分析.结果表明,田间示范条件下两种黏土均提高了土壤pH,降低了土壤中镉的生物有效性,明显降低了糙米中镉含量.其中,经2.00 kg·m-2坡缕石和2.25 kg·m-2海泡石处理后,糙米镉含量最大降幅分别为54.6%和73.5%,分别降低至0.32和0.18 mg·kg-1.土壤过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶及蔗糖酶的活性均得到不同程度的提高,表明经钝化修复后土壤中相关代谢反应得到恢复;两种黏土矿物对土壤中水解氮含量无明显影响,但降低了土壤有效磷含量.综合总体表现,两种黏土矿物可被推荐作为镉污染酸性稻田土壤的原位钝化修复材料.     

SCAR处理城市生活污水的效能及其微生物群落动态分析

利用强化循环厌氧反应器(SCAR)处理模拟城市生活污水,研究不同负荷条件下的反应器运行特征、污泥特性及微生物种群结构.结果表明,水力停留时间(HRT)为6 h可以作为反应器高效运行的关键控制参数,该条件下污水化学需氧量(COD)去除率达到75%以上.随着反应器容积负荷的逐渐提高,颗粒污泥中辅酶F420和产甲烷活性(SMA)逐渐增加,胞外聚合物(EPS)含量也不断提高,其中紧密黏附EPS(TB-EPS)含量的增加尤其明显.厌氧颗粒污泥性状和反应器对污染物的去除效率同时受到污泥负荷和HRT的影响,微生物的群落结构及其在反应器中的空间分布也受到污泥负荷的影响,不同代谢特征微生物在反应器不同空间位置的相对丰度随着污泥负荷的调整而改变.     

淮南小学校园不同活动场所灰尘重金属区域分异及生物可给性

利用PBET(Physiologically Based Extraction Test)体外胃肠模拟方法研究淮南市小学校园不同活动场所灰尘中8种典型重金属(Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V和Zn)在胃肠阶段的生物可给量,并计算其生物可给性,采用US EPA人体健康风险评价方法,评估研究区灰尘重金属经手-口暴露途径摄入对儿童产生的健康风险.结果表明;与淮南市土壤环境背景值相比,淮南市小学校园不同活动场所灰尘重金属总量普遍偏高,累积量较大的是Cd、Zn、Pb和Cu,富集程度较高.对比分析不同活动场所灰尘重金属含量发现,楼道灰尘重金属在3种活动场所中富集程度较高,其中Cd富集水平最高,主要因为楼道灰尘重金属不仅来源于楼道内部金属栏杆扶手生锈老化和防腐防锈油漆使用,同时受到室外污染源的影响.相关分析和主成分分析表明,灰尘重金属主要来自室外交通活动、工业活动、自然源以及室内污染源,Cd主要来自燃煤活动.PBET法提取重金属可给量在胃和小肠阶段差异较大,Cd、Pb、V和Zn在胃阶段生物可给量高于肠阶段.对比不同活动场所灰尘重金属生物可给量发现,在胃肠阶段均表现为楼道灰尘重金属可给量高于操场灰尘和校门口灰尘.健康风险评估表明,Zn在不同活动场所灰尘中重金属日平均暴露量最高,非致癌风险商(HQ)小于1,在安全阈值之内,对儿童不存在非致癌风险.Cd、Co、Cr和Ni的致癌风险商(CR)大小顺序为楼道灰尘操场灰尘校门口灰尘,在人体可承受范围内.楼道灰尘重金属的总非致癌风险指数(HI)最大,达0.118,因暴露时间较长,对儿童的潜在危害不容忽视.     

BiOBr/Bi2MoO6异质结的构筑及对甲基橙的吸附/光催化性能的协同作用机制

采用简单的沉积-沉淀法合成了BiOBr/Bi_2MoO_6(BOB/BMO)异质结,采用XRD、XPS、TEM、SEM、EDS、FT-IR、UV-Vis-DRS、PL、PC和EIS等测试技术对光催化剂的物相组成、形貌、光吸收特性和光电化学性能等进行系统表征,并以模型污染物甲基橙(MO)的吸附和光催化降解作为探针来评价BiOBr/Bi_2MoO_6异质结的吸附性能与光催化活性增强机制.SEM和TEM分析结果表明,所得Bi_2MoO_6微球由大量厚度约为20~50 nm的纳米片组成;沉淀-沉积法所得样品的形貌分析显示,尺寸约为10 nm的BiOBr量子点均匀沉积在Bi_2MoO_6微球表面,形成的新颖的BOB/BMO异质结.N2吸附/脱附结果表明,Bi_2MoO_6和BiOBr形成异质结具有大的比表面积(64.94 m2·g-1),且表面孔结构丰富.吸附/光催化降解实验结果表明,与纯Bi_2MoO_6或者BiOBr相比,BOB/BMO异质结表现出更好的吸附性能和光催化活性.吸附/光催化协同作用机理分析表明,BOB/BMO异质结具有大的比表面积和丰富的孔结构是其吸附性能增强的主要原因.此外,光致发光(PL)谱、光电流(PC)和交流阻抗(EIS)分析进一步揭示了BOB/BMO异质结有利于光生载流子的分离与转移,导致光催化活性增强,二者的协同作用使其对MO具有优越的去除性能.此外,BOB/BMO异质结较稳定,重复使用性能良好,有望用于MO废水的实际处理.     

纤维素降解菌Arthrobacter oryzae HW-17的纤维素降解特性及纤维素酶学性质

采用单一碳源选择性培养基和纤维素平板水解圈法筛选到一株具有较强纤维素分解能力的菌株Arthrobacter oryzae HW-17.此外,高通量测序发现,不同驯化条件下微生物群落结构有明显差异,低温条件下优势属为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和伯克氏菌属(Burkholderia).本文同时对菌株Arthrobacter oryzae HW-17的微生物特性和纤维素降解特性进行了初步研究,结果发现,KNO_3、30或35℃、pH=7分别为菌株产纤维素酶的最佳氮源、温度和pH.菌株HW-17的最高纤维素酶活为18.55 U·m L~(-1),且对磨碎加工处理的纤维素样品和含鸡粪的纤维素混合样品有更好的降解效果.此外,菌株HW-17产生的纤维素酶在中温(≤50℃)和偏酸性(pH=5~7)条件下能保持较高的酶活.Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)等金属离子能够抑制该酶的活性.     

Field released transgenic papaya effect on soil microbial communities and enzyme activities

Soil properties, microbial communities and enzyme activities were studied in soil amended with replicase （RP）-transgenic or non-transgenic papaya under field conditions. Compared with non-transgenic papaya, significant differences （P〈0.05） were observed in total nitrogen in soils grown with transgenic papaya. There were also significant differences （P〈0.05） in the total number of colony forming units （CFUs） of bacteria, actinomycetes and fungi between soils amended with RP-transgenic plants and non-transgenic plants. Compared with non-transgenic papaya, the total CFUs of bacteria, actinomycetes and fungi in soil with transgenic papaya increased by 0.43-1.1, 0.21-0.80 and 0.46-0.73 times respectively. Significantly higher （P〈0.05） CFUs of bacteria, actinomycetes and fungi resistant to kanamycin （Km） were obtained in soils with RP-transgenic papaya than those with non-transgenic papaya in all concentrations of Km. Higher resistance quotients for Km＇ （kanamycin resistant） bacteria, actinomycetes and fungi were found in soil planted with RP-transgenic papaya, and the resistance quotients for Km＇ bacteria, actinomycetes and fungi in soils with transgenic papaya increased 1.6-4.46, 0.63-2.5 and 0.75-2.30 times. RP-transgenic papaya and non-transgenic papaya produced significantly different enzyme activities in arylsulfatase （5.4-5.9x）, polyphenol oxidase （0.7-1.4x）, invertase （0.5-0.79x）, cellulase （0.23-0.35x） and phosphodiesterase （0.16-0.2x）. The former three soil enzymes appeared to be more sensitive to the transgenic papaya than the others, and could be useful parameters in assessing the effects of transgenic papaya. Transgenic papaya could alter soil chemical properties, enzyme activities and microbial communities.     

浅谈如何开展环境监测类设施公众开放日活动

随着城市工业化的快速发展,突发性环境污染事故逐渐增多,因此,环境公众开放日活动显得尤为重要。本文结合实际情况,探讨如何开展监测类公众开放日活动。     

4种典型有害赤潮原因种的溶血特性研究

对4种典型赤潮原因种的细胞和培养水中的溶血特性进行了研究.藻种分别是:赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)的两个品系,微小亚历山大藻(Alexandrium minutum),东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和微小卡罗藻(Karlodinum micrum).对各藻类的去藻上清液和超声破碎细胞提取液进行了溶血性检测,发现:几种赤潮种对鲫鱼红血细胞的溶血特性具有种间差异,同藻种的细胞与其培养水中的溶血强度存在差异.具体表现为:赤潮异弯藻具有最强的溶血性,去藻上清液的溶血性(60￣100%)远大于超声破碎细胞提取液的溶血性(30￣60%);微小卡罗藻超声破碎细胞提取液的溶血性(70%)大于去藻上清液的溶血性(30%),且是各藻超声破碎细胞提取液溶血性中最强的;东海原甲藻和微小亚历山大藻溶血性较弱,微小亚历山大藻去藻上清液的溶血性(30%)略大于超声破碎细胞提取液的溶血性(10%),东海原甲藻两部分的溶血性差异不显著.赤潮种类及其细胞内外的溶血特性在一定程度上显示了赤潮原因种在赤潮致害过程中的特征.     

Effect of Cadmium on Microbial Activity and a Ryegrass Crop in Two Semiarid Soils

Soil pollution with Cd is an environmental problem common in the world, and it is necessary to establish what Cd concentrations in soil could be dangerous to its fertility from toxicity effects and the risk of transference of this element to plants and other organisms of the food chain. In this study, we assessed Cd toxicity on soil microorganisms and plants in two semiarid soils (uncultivated and cultivated). Soil ATP content, dehydrogenase activity, and plant growth were measured in the two soils spiked with concentrations ranging from 3 to 8000 mg Cd/kg soil and incubated for 3 h, 20 days, and 60 days. The Cd concentrations that produced 5%; 10%;, and 50%; inhibition of each of the two soil microbiological parameter studied (ecological dose, ED, values) were calculated using two different mathematical models. Also, the effect of Cd concentration on plant growth of ryegrass (Lolium perenne, L.) was studied in the two soils. The Cd ED values calculated for soil dehydrogenase activity and ATP content were higher in the agricultural soils than in the bare soil. For ATP inhibition, higher ED values were calculated than for dehydrogenase activity inhibition. The average yields of ryegrass were reduced from 5.03 to 3.56 g in abandoned soil and from 4.21 to 1.15 g in agricultural soil with increasing concentrations of Cd in the soil. Plant growth was totally inhibited in abandoned and agricultural soils at Cd concentrations above 2000 and 5000 mg/kg soil, respectively. There was a positive correlation between the concentration of Cd in the plants and the total or DTPA-extractable concentrations of Cd in the soil.