闽江口半咸水沼泽湿地土壤甲烷产生过程及硫酸盐还原对其抑制作用研究

甲烷产生和硫酸盐还原是湿地土壤有机物在厌氧条件下碳矿化的两个重要过程,硫酸盐还原对甲烷产生具有明显的抑制作用.本文以闽江口鳝鱼滩半咸水短叶茳芏沼泽湿地为研究对象,通过室内厌氧培养测定了土壤甲烷产生速率、硫酸盐还原对甲烷产生的抑制速率以及研究其抑制率的垂直分布和季节动态,并运用地统计方法量化了土壤甲烷产生速率、硫酸盐还原对甲烷产生的抑制速率的水平空间格局.短叶茳芏沼泽湿地100 cm深度土壤甲烷产生速率年均值为(0.67±0.33)μg·d-1·g-1(dry weight,dw)硫酸盐还原对甲烷产生的抑制速率均值为(0.87±0.55)μg·d-1·g-1(dw).年尺度上,土壤深度对于甲烷产生速率具有显著的影响(p=0.007),而硫酸盐还原抑制对甲烷产生的抑制速率在不同土壤深度则无显著差异(p=0.472),硫酸盐还原对甲烷产生的抑制率范围为62.6%~66.3%;在100 m2空间范围和1m2空间分辨率情景下,甲烷产生速率及硫酸盐还原对甲烷产生抑制速率的变异系数均超过100%,表现出极强的空间变异性;同时,甲烷产生速率、硫酸盐还原对甲烷产生的抑制速率的块金效应值分别为0.85和0.95,表明空间自相关性极弱.     

硫酸盐和氯离子对厌氧生物过程抑制作用的研究

采用混合式厌氧反应器,以酒槽废水为基质,在厌氧体系中投加不同浓度的ＳＯ－和Ｃｌ－,研究盐离子日加入量和累积量与厌氧体系抑制程度的关系,得出维持厌氧体系正常运行所允许的日加入量（ＳＯ－低于１４４ｍｇ／Ｌ,Ｃｌ低于３１９５ｍｇ／Ｌ）和累积浓度（ＳＯ－低于３００ｍｇ／Ｌ,Ｃｌ－低于２００００ｍｇ／Ｌ）;研究了污泥对ＳＯ－和Ｃｌ－的负荷,在ＳＯ－／ＶＳ浓度为５．５５ｇ／ｋｇ和Ｃｌ－／ＶＳ为５８．６ｇ／ｋｇ时,对厌氧体系无抑制作用。     

半导体材料生产废水中的GaAs、Ga3+和Ge4+对活性污泥核酸和氨基酸的影响

研究了GaAs、Ga³⁺、Ge⁴⁺、Hg²⁺和Cr⁶⁺对活性污泥脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的影响,以及GaAs对活性污泥氨基酸的影响。结果表明,Hg²⁺和Cr⁶⁺主要使活性污泥中核酸的DNA含量减少,GaAs则主要使RNA含量减少,Ge⁴⁺浓度达到300ppm/g MLSS对,无论对DNA还是RNA的合成都有较强的抑制影响。低浓度的GaAs对活性污泥氨基酸含量影响不大,而GaAs浓度达360ppm/g MLSS时则使活性污泥中氨基酸含量明显减少。     

铬对厌氧生物处理过程的抑制作用

本文研究了重金属铬离子(Cr~(3+)和Cr~(6+))对厌氧生物处理过程抑制作用的规律.结果表明,Cr~(3+)日引入量分别在低于20mg/L,36—109mg/L和高于145mg/L时,厌氧体系分别受到轻度、中度和重度抑制(即引起产气率下降分别为低于20％、20—40％和大于40％);日引入Cr~(6+)浓度小于14mg/L,无抑制作用;36mg/L或高于70mg/L时,厌氧体系分别受到中度或重度抑制.单位污泥干重所允许承受Cr~(3+)和Cr~(6+)日引入量分别为低于0.1％(62.6 mg-N/kg)和0.04％(44.4mg-N/kg).在引入Cr~(3+)的情况下,维持厌氧体系正常运行的溶解态铬离子浓度应小于0.5mg/L,超过2.5mg/L时,体系受到重度抑制;在引入Cr~(6+)的情况下,允许浓度为 0.4 mg/L,超过2.8 mg/L为重度抑制.     

不同温度和营养盐质量浓度条件下藻类的种间竞争规律

淡水浮游植物的季节性周期变化有一定的规律性,但营养负荷也会影响浮游植物种群的组成和演替.通过室内实验研究了不同温度和营养盐质量浓度条件下微囊藻和栅藻生长和种间竞争规律,结果表明:无论单独生长还是存在竞争,微囊藻在35 ℃下生长最好,栅藻在25 ℃时生长最好;存在竞争时,15 ℃和25 ℃条件下,微囊藻的最大现存量的最大值出现在磷的质量浓度为0.5 mg·L-1时;35 ℃条件下,微囊藻的最大现存量随营养盐质量浓度的升高而增大;各温度下,栅藻的最大现存量基本随营养盐质量浓度的升高而增大.浮游植物的种群组成受营养盐质量浓度的影响,营养盐质量浓度偏高的水体绿藻易成为优势种,营养盐质量浓度偏低的水体蓝藻易成为优势种;重富营养化的水体中,虽然高温时蓝藻数量增多,但由于绿藻的抑制作用,全年以绿藻为主.     

活体及离体条件下微囊藻毒素对鱼蛋白磷酸酶的抑制作用

用鱼组织匀浆液或纯化的酶作为酶源,研究了离体和活体条件下天然有毒物微囊藻毒素对蛋白磷酸酶的抑制作用。结果表明,3种微囊藻毒素LR、YR和RR都对蛋白磷酸酶有极强的抑制作用,毒素浓度对酶相对活力作图呈典型的Ｓ型曲线。在活体致毒时,微囊藻毒素ＬＲ可在极短时间里完全抑制鱼肝脏的蛋白磷酸酶活性。研究结果还证明,离体条件下,微囊藻毒素对鱼蛋白磷酸酶的作用模式和程度与哺乳动物中的一样,活体致毒时,微囊藻毒素对鱼蛋白磷酸酶有专一性的抑制作用。     

用于监测环境中酪氨酸酶抑制剂的植物组织电极

根据二乙基二硫代氨基甲酸盐、硫脲或苯甲酸等环境污染物质对蘑菇富含的酪氨酸酶所产生的抑制作用,研制了将蘑菇固定在碳糊而成的植物组织电极,用来有效地监测上述酪氨酸酶抑制剂．当存在酶的底物儿茶酚时,在该蘑菇组织电极上通过批量加入以及流动注射两种实验方式进行电流分析测定,结果表明这种生物传感器价廉、灵敏、快速、操作简易(无须温育)等,可用于现场环境监测 另外,还对申极制作条件诸如蘑菇用量及蘑菇切片部位等因素对电极行为的影响进行了研究．     

水中抑制物对定量PCR与膜过滤法检测E.coli的影响

针对水中病原微生物的污染,选择大肠埃希氏菌E.coli作为病原示踪剂,以E.coli染色体上β-葡萄糖醛酸酶uid A目的基因建立了SYBR Green实时荧光定量PCR的检测方法。该定量PCR方法灵敏度高,检测限可达104CFU/L,线性关系良好,相关系数为R2=0.999。研究表明,定量PCR与菌液浓度呈显著正相关R2=0.935。通过人工投加腐殖酸、COD,研究了水中抑制物对定量PCR和膜过滤MF培养法的影响。结果显示,腐殖酸可使E.coli在培养皿上的菌落变小聚集,且显色不明显,当腐殖酸量为20 mg/L时,浓度为50 CFU/100 m L的E.coli完全受到抑制,没有菌落出现。腐殖酸对PCR扩增的抑制作用明显,当腐殖酸浓度增加到10 mg/L,定量PCR检测结果基因拷贝数减少约1 log,增加到20 mg/L定性PCR检测结果为阴性。     

页岩气开采压裂返排水对污泥活性的影响

页岩气开发压裂返排水潜在环境风险,针对返排水经济环境友好的生物处理技术开发,以实际返排水和污水处理厂活性污泥为受试对象,通过呼吸测量实验,调查了返排水对活性污泥硝化活性和有机物氧化活性的影响,进一步识别了戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度对活性污泥的抑制作用.结果表明,返排水对活性污泥有机物氧化活性抑制极弱,对硝化活性抑制极强,半抑制浓度（IC₅₀）分别为75.5%,10.09%;戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度对硝化活性的IC₅₀分别为0.0589,0.0194,3.63g/L.活性污泥系统去除返排水中有机物具有可行性,若需同时脱氮则具有较大约束;戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度3种抑制因子对硝化活性抑制较强,杀菌剂与盐度的IC₅₀呈数量级差异,返排水生物处理尤其需要关注杀菌剂的影响.     

纳米零价铁对升流式颗粒污泥床反硝化性能的影响

为探究连续流条件下,纳米零价铁(nZVI)对反硝化颗粒污泥(DGS)性能的影响,本文利用升流式污泥床(USB),系统考察了反应器脱氮效能、污泥形态和反硝化特性随进水nZVI浓度的变化规律.结果表明,当nZVI5 mg·L~(-1)时,反应器脱氮效能与对照期(nZVI=0 mg·L~(-1))相差很小,DGS活性略微增大.当nZVI浓度在5~10 mg·L~(-1)时,DGS对nZVI的生物抑制作用表现出一定适应性,污泥浓度和颗粒粒径仍保持增长趋势,但泥相中总铁含量明显增大,DGS活性开始降低.当nZVI浓度增至30 mg·L~(-1)时,反应器对COD和NO-3-N的去除率分别降至对照期的23.3%和20.3%.DGS因吸附大量nZVI而呈黑色,颗粒粒径减小,污泥表面短杆菌等微生物密度明显降低.停止投加nZVI后,污泥浓度与DGS活性的持续上升,使得反应器脱氮效能在20 d内基本恢复至对照期的水平.异养菌在颗粒表面的快速增殖是实现上述目标的主要原因.