Inactivation and risk control of pathogenic microorganisms in municipal sludge treatment: A review

• Diversity and detection methods of pathogenic microorganisms in sludge. • Control performance of sludge treatment processes on pathogenic microorganisms. • Risk of pathogen exposure in sludge treatment and land application. The rapid global spread of coronavirus disease 2019 (COVID-19) has promoted concern over human pathogens and their significant threats to public health security. The monitoring and control of human pathogens in public sanitation and health facilities are of great importance. Excessive sludge is an inevitable byproduct of sewage that contains human and animal feces in wastewater treatment plants (WWTPs). It is an important sink of different pollutants and pathogens, and the proper treatment and disposal of sludge are important to minimize potential risks to the environment and public health. However, there is a lack of comprehensive analysis of the diversity, exposure risks, assessment methods and inactivation techniques of pathogenic microorganisms in sludge. Based on this consideration, this review summarizes the control performance of pathogenic microorganisms such as enterovirus, Salmonella spp., and Escherichia coli by different sludge treatment technologies, including composting, anaerobic digestion, aerobic digestion, and microwave irradiation, and the mechanisms of pathogenic microorganism inactivation in sludge treatment processes are discussed. Additionally, this study reviews the diversity, detection methods, and exposure risks of pathogenic microorganisms in sludge. This review advances the quantitative assessment of pathogenic microorganism risks involved in sludge reuse and is practically valuable to optimize the treatment and disposal of sludge for pathogenic microorganism control.     

生态环境监测全过程病原微生物安全风险识别评估及个体防护

生态环境监测人员在工作中面临病原微生物安全风险。调研发现,已颁布的相关法律法规、标准和规定,多侧重于实验室及医务人员的病原微生物安全防护,缺少生态环境监测人员在采样、样品运输和交接、废弃物处置等过程中的病原微生物安全规范,新冠肺炎疫情期间的防护指导文件比较笼统。笔者在已颁布的法律法规和各项标准基础上,识别和评估生态环境监测全过程病原微生物安全风险,提出相应的监测要求和人员防护建议,针对采样、样品运输和交接、实验室分析和废弃物处置过程提出个人防护措施及突发情况下的应急防护措施。     

从河道自净角度谈影响河道水质净化的因素

摘要：在城市河道污染日趋严重的今天,利用河道水体自净过程的机理来解决河道水质污染问题正成为改善河道水质的一种趋势。通过对河道自净过程的分析,总结出溶解氧、水力条件、温度、微生物、河岸带在河水自净中起到了决定性的作用,并分别从上述五个方面来阐述它们在自净过程中发挥的重要性。这给改善河道水质提供了不少途径,目前许多的河道整治手段都是由此受到了启发。因此明确了在未来河流污染治理的道路上,从河道自净化规律出发去看待和治理河道水污染问题是非常必要的。     

利用双室微生物燃料电池处理模拟废水的产电特性研究

本实验通过研究电池的启动过程、阳极有机物降解率和阴极Cu2+的去除率,评价了微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的产电和处理废水性能.以模拟糖蜜废水作为阳极基质,模拟电镀废水作阴极电子受体,建立简单的双室微生物燃料电池.结果表明在外电阻为800Ω的情况下,电池得到最大电压417.00 mV,从极化曲线上获得最大输出功率密度44.17mW.m-2,内阻为293Ω.电池在第五周期时,COD去除率也达到最高47.31%.在第四周期内,Cu2+最大的去除率为59.76%.综上所述,MFC在处理有机废水和电镀废水方面具有可行性.     

岩性对喀斯特灌丛土壤固氮菌与丛枝菌根真菌群落结构及丰度的影响

运用末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和荧光定量PCR(real-time PCR)法,检测喀斯特灌丛生态系统中不同岩性条件下土壤固氮菌与丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落结构与丰度的变化,揭示岩性对灌丛生态系统土壤中固氮菌与AM真菌群落结构与丰度的影响.结果表明不同岩性条件下,土壤固氮菌与AM真菌丰度存在显著差异,其中,固氮菌与AM真菌丰度在石灰岩土壤中最大,白云岩土壤中最小,石灰岩-白云岩夹层土壤介于两者之间;同样,不同岩性土壤中固氮菌与AM真菌群落结构存在显著性差异.土壤Olsen-P、有机碳、黏粒含量与固氮菌丰度存在显著正相关关系,而土壤全氮、黏粒含量与AM真菌丰度存在显著正相关.RDA分析表明,植物均匀度影响固氮菌群落组成结构,而植物均匀度、香农多样性指数及丰富度指数影响AM真菌群落组成结构.以上的研究结果表明:岩性主要是通过影响植物与土壤养分来影响土壤固氮菌与AM真菌群落组成结构及丰度.     

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）在两种微生物环境中的降解性能

以西安花园土和昆明农田腐殖土浸提液作为降解介质,对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的降解行为和两种土壤中不同微生物对PBS的作用进行了研究.结果表明,PBS膜在昆明腐殖土中降解两个月后的质量损失达到42%,其降解效果大约是西安花园土的9倍.在花园土壤中,真菌对PBS的降解起着主要作用,而腐殖土中,放线菌对PBS的降解起着主要...     

海洋微生物来源的天然产物开发研究进展

综述了近年来海洋微生物来源天然产物研究的新进展,总结了该类天然产物的开发策略.通过对样品采用不同的预处理方式、不同的分离培养基以及新的培养方法,讨论如何获得海洋来源的特有微生物和增加海洋来源微生物类群的多样性.阐述了在海洋微生物天然产物的开发过程中,采用宏基因组技术及基因组测序等手段,来发现难培养或不可培养微生物中的天然产物以及处于"沉默"状态的天然产物.最后介绍了异源生物合成、组合生物合成以及核糖体工程等技术在海洋微生物天然产物开发和改造中的应用,并举例论述了海洋微生物天然产物的开发.     

某石油污染地下水溶解性无机碳低异常的微生物地球化学成因探析

微生物地球化学作用往往导致石油污染场地地下水中溶解性无机碳(DIC)升高,而华北某石油污染场地地下水DIC低异常明显.为究其机理,在水文地球化学分析和16S rRNA基因高通量测序基础上,结合含水层结构及流场特征,剖析了地下水水化学和微生物两方面作用,辨识了地下水中DIC变异的主导因素,揭示了其中的生物地球化学作用的机理,发现该场地地下水DIC低异常可能与地下水中具有较高浓度钙镁离子和较高活性自养微生物有关,自养微生物代谢及诱导产生碳酸盐岩沉淀作用极可能是该场地地下水中DIC低异常的成因.推测机理为:Hydrogenophaga和Sedimentibacter等菌属微生物在氢化酶的作用下产氢气,Hydrogenophaga、Pseudomonas、Pseudoxanthomonas、Polynucleobacter等固碳微生物和产甲烷微生物利用氢气作为能源,将DIC合成有机碳,并产生碱性微环境,促使Ca~(2+)和Mg~(2+)与DIC反应形成碳酸钙镁沉淀.     

再生水补给型城市景观水体中抗生素抗性基因的污染特征——以圆明园为例

由于抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)对环境和人类健康存在潜在威胁而逐渐受到人们的重视,高人口密度城市中典型景观水体是ARGs储存库和传播媒介.本研究采用实时荧光定量PCR技术,研究了圆明园不同点位的ARGs污染情况和分布特征.结果表明:园区中ARGs的绝对丰度范围在n.d.(未检出)～1.08×10~9copies·L~(-1)之间;园区进水口目标ARGs的丰度低于末端,表明封闭的水体可能为ARGs的积累提供了理想培养基.在所检测基因中,磺胺类ARGs占主导,ARGs的绝对丰度依次为:sulIIsulImefAtetQtetMermB.磺胺类ARGs与指示微生物粪大肠菌群和大肠杆菌间存在显著相关性,表明指示微生物在ARGs的传播中可能起着关键作用.