生物矿化在重金属污染治理领域的研究进展

生物矿化通过生物代谢影响金属及类金属物质的形态分布,进而改变金属及类金属物质的生物有效性及毒性,在环境污染治理领域成为研究热点.文献计量学结果显示,2007—2017年生物矿化研究以微生物为主要对象,在纳米颗粒物和矿区修复等方面形成热点,并在环境学、生物学、化学和工程学等领域形成交叉学科.结合典型矿化菌与重金属间的矿化关联规律和微界面反应对微生物矿化中重金属的钝化机制进行归纳:①依据矿化菌与矿化产物的关联性对矿化菌进行分类,从碳酸盐、铁锰氧化物、硫化物和磷酸盐4类矿化产物角度汇总了碳酸盐矿化菌、铁锰氧化菌、硫酸盐还原菌及磷酸盐溶解菌的代表微生物;②矿化菌通过诱导矿化的方式固定重金属离子,其中碳酸盐矿化菌、硫酸盐还原菌及磷酸盐溶解菌可以直接促进金属矿物的形成,铁锰氧化菌生成的矿物间接吸附金属离子;③微生物矿化是由外及内的过程,细胞壁及胞外多聚物具有丰富基团,在矿化初期提供吸附和成核位点,原生质体也可以提供矿化场所,在矿化中后期继续固定游离离子.但是,由于微生物复杂的细胞结构及独特的生理习性,矿化过程的微界面反应机制研究尚显不足,需要利用生物学、矿物学、环境科学等领域的先进技术进一步的探索;同时也应开展宏观生态水平的生物矿化研究,并结合实际问题完善生物矿化在环境污染治理中的理论,为重金属污染地区的治理提供新的思路和技术.      

降酚微生物的分离

为了获得高效降酚优势菌种，以燕化集团公司污水厂的活性污泥为菌源、驯化、筛选和分离出3种以苯酚为惟一碳源和能源的高效降酚微生物。驯化采用好氧条件下一次性加入大剂量苯酚和定时逐渐中量的方法，3种优势菌初步鉴定为假单胞菌属（Pseudomonas)。通过温度、pH和NaCl浓度的三因素三水平的正交试验，3种优势菌在温度为30℃，NaCl浓度为0.3-0.9mol/L,pH为5－9的条件下生长良好。这些菌株的好氧生物降解研究结果表明，它们对酚具有良好的生物降解能力。     

序批式生物膜法处理油田采油废水

采用序批式生物膜(SBBR)法处理油田采油废水。研究并开发了特殊活性污泥的培养和驯化方法。在被处理的污水中加入微生物促生剂FYS-5,可迅速培养出处理采油废水的微生物,用此种方法培养出的活性污泥的活性高,去除有毒有害物质的能力强,能够提高处理效率,保持良好的微生物生长状况。在SBBR装置进水COD容积负荷为0.5kg/(m3·d)及进水COD为500mg/L左右的条件下,经过近两个月的连续运转,COD平均去除率超过80%,出水中COD低于100mg/L,符合GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求,经过处理的污水可以直接排放。     

固定化微生物对养殖水体浮游生物的影响及生物除氮研究

研究了固定化微生物(含有光合细菌、芽胞杆菌、硝化细菌以及反硝化细菌)对养殖水体中藻类和浮游动物的种类、数量、生物量以及水体氮素等理化环境的影响.结果表明,固定化微生物处理后,水体中藻的种数增加,藻类细胞(或丝状体)数量及生物量减少;水体中浮游动物种类和生物量增加,从而浮游动物的群落组成发生了变化.微生物经固定化处理后,脱氮率高,有效期长;小球内固定化微生物总数和与脱氮速率呈正相关,其回归方程为y=-6.23×10-3 1.86×10-5x;固定化微生物处理可以显著降低水体的总氮、氨态氮和硝态氮的浓度,其含量分别是对照的40.8%、36.5%和45.9%.图3表1参10     

蓝藻越冬期湖湾沉积物磷吸附特征和释放风险

越冬过程是蓝藻暴发的前置阶段,该时期沉积物内源磷是蓝藻水华发生的主要磷源之一.在调查藻型湖湾蓝藻越冬两个时期(休眠期和复苏期)水质和沉积物污染物指标的基础上,进一步分析了水平和垂直方向上沉积物磷吸附特征,阐明沉积物磷释放风险及微生物群落结构变化.结果表明,研究区域两个时期湖湾基本为中度富营养水平,并且水质和沉积物氮磷污...     

大连石化污水处理场二期活性污泥培养驯化的实践

A/O生化池首次启动时的生物培养至关重要。大连石化公司污水处理场二期工程采用生物接种、微生物的培养和驯化,得出:开始接种后,A、B两个系列A/O池的污泥浓度呈连续上升的趋势,污泥浓度增加到2000～3000mg/L,可以进入培养驯化阶段;控制好A/O池的pH值、碱度、无机盐、氮源、泥龄、污泥指数等运行参数,可以较好地调整控制微生物的生物氧化方向,尽快达到驯化目的。     

底泥疏浚对湖泊沉积物的生态毒性效应的影响

采用淡水沉积物质量基准和微生物毒性试验方法,对疏浚前后五里湖沉积物提取液和全底泥沉积物的生态毒性进行了研究与分析.结果表明,疏浚后,沉积物中各重金属污染物的总体含量均显著降低,但是铬、铅和镍的含量仍然分布在阈值效应低值(TEL)和可能效应水平值(PEL)之间的灰色区域,仍可能对水体生态系统产生不良影响;疏浚后1个月,沉积物提取液中发光菌发光试验的EC50值降低约50%,毒性增加近1倍;与疏浚前相比,全底泥沉积物的细菌毒性试验的EC₅₀值降低11%～30%;全底泥月芽藻毒性试验的EC₅₀值也有显著降低.     

燃煤微生物预处理浮选脱硫的研究进展

研究了煤炭脱硫的意义 ,脱硫反应器及煤炭微生物法脱硫的现状并比较了几种脱硫方法 ,指出用生物预处理浮选法脱硫效率高 ,具有很好的经济性 ,是一种适合工业应用的微生物脱硫方法     

不同驯化方式对微生物降解乐果的影响

为了获得有效降解有机磷农药乐果的微生物,采用北京大兴黄村施用过乐果的土壤为菌源,以乐果作为唯一碳源和能源采用一次性大剂量冲击驯化和逐渐加量的驯化方式分离得到7株对乐果有一定降解能力的微生物。微生物降解乐果实验结果显示:不同的驯化方式对微生物的降解能力有明显的影响,大剂量冲击驯化获得的微生物对乐果的降解能力优于逐渐加量驯化获得的微生物。     

水库水深变化对不同浮游微生物群落及网络互作关键种的影响

为揭示水库水深变化对不同浮游微生物类群多样性及生态网络的影响,于2021年在横山水库采集表层及深层水样,利用16S和18S rDNA分子标记进行高通量测序,探究水深变化对不同微生物类群群落结构、种间互作网络和关键种的影响机制.结果发现,横山水库表层(0.5 m)和深层(5 m)中细菌群落多样性(Richness、 Simpson、 Shannon和Pielou’s Evenness指数)均高于真核微生物群落.细菌群落在不同水深处的主要优势物种为变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,其相对丰度在门水平上无明显差异;真核微生物群落在不同水深处群落组成基本相同,但其相对丰度差异较大,包括节肢动物门、纤毛门和淡色藻门等.此外,表层水体微生物网络的图密度、平均聚类系数等均高于深层,表明表层微生物物种间具有较强的关联性,能够较好地传递物质、能量和信息,且对外界变化的响应速度更快;细菌群落分子生态网络节点和边的数量、关键物种数目和种类均高于真核微生物群落,表明细菌群落网络规模更大,种间协同合作关系和网络连通性更强.不同水深处的细菌群落和真核微生物群落间相互作用皆以正相关为主导,两个类群在水库深层的负相关性均...