合肥市夏季大气颗粒物中微生物群落的高通量测序分析

大气颗粒物的组分、来源和时空变化特征等方面已进行了广泛的研究,但对占大气颗粒物25%的生物气溶胶中细菌和真菌等微生物群落的研究较少.本文使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和离子色谱仪（IC）分别测定了大气颗粒物中痕量元素和水溶性离子的含量,并结合高通量测序和荧光定量PCR分析了合肥市7~9月大气颗粒物PM_1.0、PM_2.5和PM₁₀中微生物群落组成及其来源.结果表明,不同粒径下细菌群落多样性无显著差异（ANOVA,P>0.05）,雨天细菌和真菌群落多样性均高于晴天,所有样品中细菌群落多样性均显著高于真菌群落多样性（ANOVA,P<0.01）;大气中细菌的优势菌门为变形菌门（46.19%）、厚壁菌门（33.42%）、拟杆菌门（10.99%）、蓝藻门（3.33%）和放线菌门（2.11%）,真菌的优势菌门为子囊菌门（73.23%）、担子菌门（5.78%）、被孢霉菌门（3.41%）和毛霉门（0.10%）;通过分析潜在源环境的指示物种,发现土壤、植物叶片和动物粪便是合肥市大气中细菌群落的主要来源,真菌群落的主要来源是植物叶片和土壤;细菌群落主要受K、Pb、Al、Fe、Mg、Ca、Na⁺、NO₂^-和风速（WS）影响,而真菌群落的主要影响因素是V、Mn、Sr、NO₂^-、NO₃^-、Na⁺、Cl^-、空气质量指数（AQI）和PM₁₀;此外,在细菌和真菌群落分析中鉴定到了不动杆菌属、链球菌属、肠杆菌属、假单胞菌属、代夫特菌属、沙雷氏菌属、木霉属、链格孢属和曲霉属等9种致病菌,它们可以导致人类和其它生物的多种疾病.本文的研究结果有助于揭示大气微生物的各种特性及其影响因素,以及对人类健康的影响,对后续研究和政府相应政策的制定具有重要的参考价值.     

污水再生利用微生物控制标准及其制定方法探讨

污水再生利用的关键是水质安全保障和风险控制.微生物风险是再生水安全利用过程中需要优先控制的重要问题.本文系统探讨了我国现行污水再生利用标准中的病原微生物控制要求,分析了基于病原微生物指示指标浓度控制的必要性与不足,提出了引入微生物去除能力保障控制的必要性,并详细介绍了其制定方法与保障措施.今后,需进一步深入探讨基于浓度控制与保障能力控制相结合的污水再生利用微生物控制方法,以期为我国再生水安全利用提供技术支撑.     

活性污泥微生物群落结构及与环境因素响应关系分析

对已发表的62个来自国内外污废水处理设施中活性污泥的16S rRNA扩增子数据进行数据发掘和分析,旨在揭示不同进水性质、温度及处理工艺对应的污泥菌群结构特性.结果表明,活性污泥中整体有着较高的物种多样性和群落丰富度,不同活性污泥样品微生物群落结构有一定差异,样品中常见的优势菌属有Thauera、Nitrospira、Comamonas、Dechloromonas、Rhodoferax、Aquihabitans 和Acidovorax等.温度与Nitrospira、Aquihabitans、Terrimonas和Dechloromona等多种关键的脱氮微生物呈负相关,当温度低于15℃时,32座污水处理厂对TN和NH₄⁺-N的去除率仅有49.67%和63.19%.BOD₅/COD值越大的污水处理系统,Zoogloea、Arcobacter、Acidovorax和Acinetobacter等优势功能性菌属相对丰度也越高,污染物的去除率也越高.对于生活污水的处理,A²O工艺性能要优于OD、CAS和CMAS工艺,Comamonas、Rhodoferax、Nitrospira和Novosphingobium等多种功能性优势菌属的相对丰度要高于其它3类工艺.     

温度和搅拌对牛粪厌氧消化系统抗生素抗性基因变化和微生物群落的影响

分别设置中温不搅拌、中温搅拌、高温不搅拌和高温搅拌这4种牛粪厌氧消化处理,探究温度和搅拌对牛粪厌氧消化抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）变化及微生物群落的影响.以厌氧消化特性为基础,分析ARGs和可移动遗传元件（mobile genetic elements,MGEs）的丰度变化和微生物群落结构,并利用网络分析和冗余分析探究影响ARGs变化的关键因素.通过双因素方差分析可知,温度对厌氧消化产气的影响（η²=0.934）强于搅拌（η²=0.911）,高温总产气量较中温提高了13.93%,且中温条件下搅拌的总产气量较未搅拌提高了12.63%.温度对ARGs去除的影响（η²=0.992）也强于搅拌（η²=0.920）.高温将ARGs和MGEs的去除量显著提升至0.09~1.53（对数值）,但搅拌对ARGs和MGEs的去除无显著影响.微生物群落受温度的影响也更为显著,门水平微生物Firmicutes成为高温条件下的绝对优势菌,相对丰度高达86%以上.属水平微生物Sedimentibacter、Sphaerochaeta和Pseudomonas等为ARGs的潜在宿主菌,直接影响ARGs的变化.理化因子影响了微生物的分布,尤其是总氨氮和总挥发酸,通过影响ARGs宿主菌间接影响ARGs的变化.整体来看,高温不搅拌的消化条件有利于气体的产生和ARGs的去除.     

分阶段接菌对中药残渣堆肥腐熟度及微生物多样性的影响

堆肥通常用于处理有机固体废弃物,可通过接种木质纤维素降解功能菌群提高堆肥进程及产品品质.然而,堆肥过程中传统的功能菌群一次性添加方式,不仅造成了堆肥过程中较低的堆肥效率,而且堆肥产品品质也并不稳定.为了探究基于不同接种方法对堆肥过程腐熟度和品质的影响,设置M0（不接菌）、M1（分阶段接菌）及M2（一次性接菌）3个好氧堆肥处理,考察各处理堆肥过程中理化性质变化、木质纤维素降解及微生物群落多样性.结果表明:M1处理下,堆肥至第20天,堆体温度达到51.2℃且拥有最高的嗜热温度（67.8℃）;堆肥至第67天,发芽指数达到83.61%.此外,M1处理下腐殖质增长率、总有机碳降解率、纤维素降解率和木质素降解率均最高,分别为50.20%、53.86%、59.87%和40.61%,远高于其他2个处理.变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析显示,在嗜热期,真菌种群对于木质纤维素生物降解的作用比细菌种群更加突出,并且受到总磷含量、pH、碱解氮含量和碳氮比的显著影响.研究显示,分阶段接菌可以显著提高堆体温度及堆体中木质纤维素降解酶活性,促进堆体腐熟进程及堆肥产品中腐殖质等养分积累.      

湿法腈纶废水的生化处理

采用水解酸化—固定化微生物流化床—氧化混凝联合工艺处理湿法腈纶废水.该工艺采用的高效菌微生物固定化技术及新型氧化混凝技术均对湿法腈纶废水有较好的处理效果.实验结果表明:在水解酸化温度为42℃、水解酸化运行周期为20 h的条件下,接种活性污泥和高效菌的SBR的COD去除率为26.0％;在新型氯铁型氧化混凝剂加入量为15 mL/L的条件下,混凝出水COD可降至66 mg/L.水解酸化—固定化微生物流化床—氧化混凝联合工艺的总COD去除率可达89.4％.     

阴极电势对微生物电合成系统还原CO2合成有机物性能的影响

采用微生物电合成系统（MES）还原CO₂合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO₂合成有机物性能的影响。实验结果表明：阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大（分别为1.554 mmol/L和2.754 mmol/L）,系统的总库伦效率最大（为81.42%）;在MES中,醋杆菌（Acetobacterium sp.）、假丝酵母菌（Candida sp. S）、地杆菌（Geobacter sp.）为优势菌种。     

不同生境下瘤胃菌丛菌体密度与VFA的关系

在温度，搅动强度和Ｃ／Ｎ经３个生态因素发生梯度变化的情况下，本文在人工瘤胃装置内对瘤胃菌从９５０２３－１进行了连续发酵试验，逐日测定瘤肋细菌数量和ＶＦＡ产量的变化，对两者之间的关系进行了相关和回归分析。     

Assessment of the Ecological Integrity of Traunsee (Austria) Via Analysis of Sediments and Benthic Microbial Communities

Since nearly one hundred years Traunsee experiences the import of tons of liquid and solid waste originating from salt and soda production. Today, the lake exhibits chloride concentrations of up to 170 mg L^-1 and 19% of the lake floor are directly or indirectly influenced by industrial deposits (ID). Based on the comparison of several microbial parameters in unaffected, directly affected and intermediate lake bottom sediments, the ecological integrity of the lake was evaluated. The highly alkaline ID, which were exclusively colonized by microorganisms, harbored a bacterial community reduced by a factor of 10 in abundance and biomass compared to undisturbed sediment areas within the lake. The bacterial community of ID was furthermore characterized by a reduced content of actively respiring cells (INT-formazan reduction), a lower frequency of dividing cells (FDC) and a significantly reduced cell and biomass production. A 80 to 90% reduction in carbon recycling is estimated for the area exclusively covered by ID. Protists, although occasionally absent from the industrial sediments, were in general found to be less sensitive to the contaminant stress. Differences in alkalinity and dissolved organic carbon (DOC) concentrations of sediment porewaters as well as the total organic content and C/N ratios of sediments partly explain the microbial pattern observed at the various sampling sites. Possible consequences of the continuous industrial tailings for the whole lake ecosystem and the validation of the ecological integrity are discussed.     

Starch-filled polyethylene in a composting environment: Evidence for polyethylene matrix oxidation

Two series of starch-filled polyethylene films, consisting of high-density or low-density polyethylene and 0–20% starch, have been exposed for 60 days to a controlled composting environment. Evidence is reported that the oxidation of the polyethylene matrix is dependent upon the polyethylene type and content of starch.