水质净化生物滤池工艺的微生物群落特征及运行效果研究

为探讨水质净化生物滤池(生物强化滤池和生物活性炭滤池)工艺的微生物群落特征和运行效果,采用Biolog和PCR-SSCP (单链构象多态性)技术分析生物滤池中的微生物群落代谢功能与结构,测定生物滤池进出水NH⁺₄-N、NO^-₂-N、高锰酸盐指数、UV₂₅₄和BDOC等指标,考察其净水效果. 结果表明,原水经过生物滤池后,出水微生物群落代谢活性显著降低,说明生物滤池截留了原水中的活性微生物. 工艺运行6个月后,2个生物强化滤池中微生物群落代谢特征相似,其碳源利用率分别为73.4%和75.5%. 2个生物活性炭滤池中微生物群落代谢特征存在明显差异,颗粒活性炭生物滤池微生物群落碳源利用率79.6%高于柱状活性炭生物滤池的53.8%(p>＜0.01). PCR-SSCP分析表明各生物滤池微生物群落呈多样性,优势菌群基本一致. 研究还发现,生物强化滤池中的填料对微生物群落结构和代谢功能的影响较小,2种生物强化滤池净水能力无统计学差异(p>＞0.05);而生物活性炭滤池的颗粒活性炭填料有利于微生物群落生长繁殖,微生物群落有较强的代谢活性,其滤池对NH⁺₄-N、高锰酸盐指数、BDOC的去除效果优于柱状活性炭生物滤池(p>＜0.05);这也提示生物滤池运行效果与滤池中微生物群落代谢能力有关.     

滇池水质时间序列变化趋势识别及特征分析

应用STL(Seasonal-Trend Decomposition using LOESS)方法对1998—2010年滇池外海8个监测站点、10个水质指标的时间序列数据进行递归迭代,分解出低频率的趋势项、高频率的周期项及随机残差项.在此基础上计算稳态变化指数(RSI),对水质趋势的时、空变化特征进行识别和判定.结果表明,在分析的13年间,滇池外海8个监测站点各指标变化趋势总体一致;BOD5总体呈下降趋势,高锰酸盐指数(COD Mn)总体趋势显著上升,说明有机物可生化性下降;富营养化状态加剧,总氮(TN)总体趋势上升,并逐渐成为藻类的限制性营养盐,总磷(TP)浓度为劣V类,氨氮在氮元素形态中的主导地位正逐渐降低.研究结果表明,"十二五"期间滇池应重点控制氮磷、兼顾有机物污染.     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯酶促降解性的研究

从处理石化厂废水的活性污泥中分离出一株邻苯二甲酸酯降解菌FS1（Pseudomonas fluorescens FS1),测定了P.fluorescens FS1的邻苯二甲酸酯降解酸对邻苯二甲酸二（2－乙基已基）酯（DEHP）的降解特性。P.fluorescens FS1细胞中的颗粒部分、溶液部分对DEHP都具有降解作用，初步认为P.fluorescens FS1降解酶属胸内酶。P.fluorescens FS1降解酶对DEHP的最适酸度为pH6.5-8.0，温度为25－35℃，米氏常数Km为190.48nmol/mL。在好氧条件下，DEHP与P.fluorescens FS1降解酯酶作用，形成邻苯二甲酸单酯和邻苯二甲酸后，可进一步降解成苯甲酸、对羟基苯甲酸，最终转化为CO2与H2O。     

光合细菌乳酸代谢机制的初步研究

分离获得4株能利用乳酸作为唯一碳源分别进行好氧生长和厌氧生长的光合细菌菌株，对其无细胞抽提液进行透析和乳酸转化为丙酮酸能力的测定．结果表明，这4株光合细菌在好氧和厌氧条件下对乳酸的代谢机制是不同的．对筛选获得的高乳酸转化能力的S1菌株的进一步研究表明，黑暗好氧条件下，S1菌株的乳酸代谢能力与生长呈正相关关系；而光照厌氧条件下，乳酸代谢酶的合成滞后于生长．图5表1参10     

sup>17O-核磁共振研究给水中常见离子对水缔合的影响

给水中通常含有少量的离子,如Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺及Cl^-,SO₄^2-,CO₃^2-等.本文测量了不同温度(20～60℃)下的水及由上述离子组成的不同浓度盐溶液(0～1mol/L)的¹⁷O-核磁共振(¹⁷O-NMR)的化学位移和半峰宽根据化学位移和半峰宽的变化与水缔合的关系分析了离子对水缔合的影响结果表明,不同离子对水缔合的影响不同,阳离子促进液态水形成缔合结构,阴离子则破坏水的缔合结构;离子电荷越大,半径越大,对水缔合的影响越大,其中电荷的影响程度更大.     

Effect of wastewater COD/N ratio on aerobic nitrifying sludge granulation and microbial population shift

The effect of COD/N ratio on the granulation process and microbial population succession was investigated. Four identical sequencing batch reactors, R1, R2, R3 and R4, were operated with various initial COD/N ratios ranging from 0/200 to 800/200 (m/m). Ethanol was fed as the source of COD. Aerobic granules were successfully cultivated in R2 and R3, operating with the COD/N ratio of 200/200 and 400/200, respectively. Scanning electron microscope observations indicated that short rod-shaped and spherical bacteria were dominant in R2, while granules produced in R3 were surrounded with a large amount of filamentous bacteria. The average specific nitritation rate in R2 and R3 were 0.019 and 0.008 mg N/(mg MLVSS.hr), respectively. Fluorescence in situ hybridization results demonstrated that nitrifying bacteria population was enriched remarkably in R2. It indicated that nitrification ability and nitrifying bacteria population were enriched remarkably at low COD/N ratio. However, no granules were formed in R1 and R4 which might attribute to either limited or excessive extracellular polymeric substances production. This study contributed to a better understanding of the role of COD/N ratio in nitrifying sludge granulation.     

四溴联苯醚(BDE-47)对菲律宾蛤仔组织解毒代谢酶活力与DNA损伤的影响

研究了四溴联苯醚(BDE-47)对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)鳃丝和消化盲囊芳烃羟化酶(AHH)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)活力和还原型谷胱甘肽(GSH)含量、DNA损伤(F值)的影响.结果表明:BDE-47对菲律宾蛤仔鳃丝和消化盲囊AHH、GST、SOD活力和...     

紫外-生物过滤联合工艺和单一生物过滤工艺中微生物代谢特性的比较

为了系统阐述紫外预处理对生物过滤塔中微生物代谢特性的影响,比较分析了紫外-生物过滤联合工艺和单一生物过滤工艺中微生物代谢特性的变化规律.研究结果表明,联合工艺和单一工艺中微生物的平均代谢活性(AWCD)分别为0.023～0.038和0.024～0.045cm-1.h-1,联合工艺中微生物平均代谢活性高于单一工艺.不同工艺中微生物对碳源的代谢特性存在显著差异:联合工艺中微生物对胺类、醇类和糖类碳源的代谢能力优于单一工艺,对酯类、氨基酸类和羧酸类碳源的代谢能力与单一工艺相当,而对于聚合物类碳源的代谢能力则弱于单一工艺.     

细胞色素P450代谢污染物的化学模拟与优化

利用Fe2+EDTAH2O2联氨混合体系模拟了生物细胞色素P450的代谢功能,选择三氯乙烯作为典型污染物与模拟体系反应,产生的活性中间体与4(对硝基苄基)吡啶(NBP)反应生成紫红色物质,用分光光度法检测.根据产生活性中间体的多少对模拟体系的组成和反应条件进行了优化,对活化机理进行了初步探讨.结果发现联氨等还原剂的存在对模拟体系的代谢活化能力有重要影响,是体系区别于Fenton试剂的重要标志.在优化条件下,低至2×10-6mol·L-1的三氯乙烯在模拟体系中可以代谢产生活性中间体,表明该体系能够较好地模拟细胞色素P450的代谢功能.     

北京城市物质代谢的能值分析与生态效率评估

城市如同生命体一样,需要持续不断的代谢过程完成其正常运转.城市可持续发展研究的关键是城市物质代谢流量及其代谢效率研究,但物质代谢流量仅能反映代谢速率,而其生态效率则反映了支持社会经济发展的物质代谢能力.采用能值分析方法,引入"生态效率"概念,构建了城市物质代谢生态效率的度量模型,从代谢流量及其效率2个方面核算了北京市资源环境及经济发展的代谢状况.结果表明:1990～2004年,北京市可利用总能值非常丰富,经济发展程度较高;来自本土可更新自然资源相对匮乏,大部分来源于不可更新资源和系统购买的资源与服务;城市废弃物资源化水平有待提高,环境压力较大;生态效率指数呈现出增加的趋势,2004年生态效率指数比1990年提高了3.6倍,表明城市自组织能力、发展潜力以及再生循环能力不断提高.说明提高城市物质代谢生态效率的根本途径是经济效率、资源效率和环境效率的协同发展,以及逐步构建废物资源化的循环链条.