丙酸盐对厌氧氨氧化除氮性能及群落结构的影响

为了探究有机碳对厌氧氨氧化的长期影响, 向厌氧氨氧化膜生物反应器中添加不同浓度的丙酸钠, 研究对反应器的除氮效能以及微生物的种群结构和功能变化。结果表明: 反应器主要的脱氮过程由CandidatusBrocadia完成, 当丙酸钠浓度为100 mg/L时, 反应器中由于异养细菌的生长, 可实现碳氮的同步去除, 平均总氮去除率可达91.9%。当丙酸钠浓度为200 mg/L 时, 对Candidatus Brocadia的抑制作用导致反应器除氮性能下降, Candidatus Brocadia的丰度降至41.2%, 总氮去除率降至 78.8%。在有机碳抑制作用解除后, 反应器的除氮性能恢复为86.8%, Candidatus Brocadia丰度增加到54.0%, 但群落多样性下降, 属水平的微生物组成有较大的改变。     

水库底泥氮释放及其好氧微生物脱氮研究

以丹江口水库为例, 考察水库底泥在不同温度、扰动和曝气等条件下, 总氮、硝氮、氨氮和亚硝氮的释放规律。设置模拟反应器, 探究高效好氧脱氮微生物强化消除水库底泥内源氮污染的效果, 并运用高通量测序技术, 分析高效好氧脱氮微生物对底泥微生物群落结构的影响。结果表明, 温度升高会减少氨氮的释放,增加硝氮和亚硝氮的积累; 水体扰动会加速底泥中氮素释放, 且上覆水中的氮素释放累积量与扰动速度成正比; 溶解氧对底泥氮素释放有显著影响, 曝气处理可以明显地降低底泥中总氮和硝氮的释放及其在水体中的累积。在反应器中底泥–上覆水界面投加高效好氧脱氮微生物Pseudomonas stutzeri (PCN-1)后, 反应器内各种形态的氮素都出现先上升、后下降的趋势; 在反应器运行的第65天, 底泥释放的总氮和硝氮的去除率分别高达75.87%和79.96%, 底泥内源氮污染得到有效的控制。对比投加菌株前后的微生物群落结构, 发现底泥中Proteobacteria, Bacteroidetes和Spirochaetes的相对丰度明显增加, PCN-1强化脱氮处理能够改变底泥的微生物群落结构。     

基于人类活动氮输入探讨深圳市的城市生态风险(2000—2014年)

基于氮元素对人类活动的指示性, 通过估算不同类型人类活动的氮输入量, 整合与构建氮输入量变化趋势下人类活动生态风险评估框架。选择典型快速城市化地区深圳市为研究区, 分析在城市社会经济发展趋于稳定时期, 深圳市工业生产、居民生活和农业生产三类主要人类活动对城市生态环境的影响强度及其变化,结合土地利用数据, 识别深圳市人类活动生态风险相对高值的区域。结果表明, 2000—2014年间, 工业生产氮输入量及居民生活中交通运输的氮输入量逐渐上升, 居民生活氮输入量呈先升后降趋势, 其占深圳市总氮输入量比重大, 是深圳市主要的人类活动生态风险来源, 所以深圳市人类活动氮输入量呈现先升后降的变化趋势: 在空间分布上, 生态风险相对较高的区域分布在南山区、福田区及罗湖区。为了降低人类活动的影响, 建议目前应在产业升级与绿色出行方面上进行优化。     

复合污染地下水中磺胺类降解菌对氮细菌作用的影响

针对我国农业区地下水三氮(NH⁺₄ N,NO^-₂ N,NO^-₃-N)复合抗生素的污染问题, 通过实验模拟研究其微生物修复过程中磺胺类降解菌对氮细菌降解三氮的作用效果. 结果表明： 磺胺类降解菌可促进NH⁺₄-N和NO^-₂-N降解, 并抑制氮细菌生长及NO^-₃-N降解; 磺胺类降解菌为杆菌, 属于革兰氏阳性菌, 氮细菌为球菌和杆菌, 属于革兰氏阴性菌. 即磺胺类降解菌可促进硝化作用, 抑制反硝化作用.     

一株好氧反硝化细菌的筛选鉴定及其脱氮效果

经过富集培养和反硝化能力测定,从城市污水处理厂活性污泥中筛选得到1株好氧反硝化细菌。通过16S rDNA同源性分析对该菌进行分子鉴定,并将菌接种到模拟富营养化水体中以探究其对系统中硝态氮和总氮的去除能力。结果表明,该菌属于Klebsiella sp.,命名为HLNR05。菌株HLNR05在24 h内NO3--N的去除率达96.6%,TN去除率达92.1%,而且其从培养体系中完全去除的氮明显多于同化到细胞的氮。利用HLNR05处理模拟富营养化废水,结果发现其在24 h内对模拟废水中的NO3--N和TN去除率达91.4%和88.2%。表明菌株HLNR05具有较强的好氧反硝化能力。     

离子型稀土矿原地浸矿开采对地下水环境影响数值模拟

以某离子型稀土矿为例,通过对矿体赋存特征和采矿工艺的分析,建立数学模型,对浸矿液在地下水中运移规律进行模拟.根据模拟预测结果提出地下水污染防治措施,再对采取措施后地下水中污染物分布规律进行模拟.模拟结果表明:截渗措施能有效防止原地浸矿开采对地下水环境的污染.     

采煤塌陷地土壤氮、磷季节性变化规律研究

以兖州煤矿塌陷地为研究对象,通过分层采集不同水文期的土壤样品,研究塌陷地积水区和非积水区氮、磷变化规律。结果表明,在季节性积水区一个水文年内,土壤中氮元素发生流失现象,全氮流失率达10.03%,碱解氮流失率达30.15%;全磷、速效磷发生沉积聚集现象,其中速效磷的积聚更明显。在非积水区,由于塌陷加剧土壤养分的表聚作用,促使全氮和碱解氮的流失减少。而全磷发生流失,流失率为15.24%。在垂向上,丰水期各指标含量减少的梯度平水期的梯度枯水期的梯度,在0~40cm深度,碱解氮流失率最高为50.6%,速效磷流失率最高为38.11%,在40~60cm变化幅度较小,在60cm深度之下,各指标逐渐成汇聚状态。判定60cm深度为土壤养分的塌陷影响深度。     

种植密度与施氮量对宁夏玉米产量和氮肥肥效的影响

为实现玉米超高产,在宁夏引黄灌区,以先玉335为材料,选择种植密度(x1)和施氮量(x2)为调控因子,采用二因子正交旋转组合设计,对不同种植密度和施氮水平下玉米产量和氮素肥效进行了研究.结果表明,收获穗、穗粒数、百粒质量和空杆率达到1%的极显著水平,秃尖长达到5%的显著水平.玉米产量与种植密度、施氮量二因素的回归模型Y=14 431.2+1 109.2 X1+2 104.3 X2-36.1 X1X2-1 334.0 X12-1 022.6 X22(R=0.967 8),回归项检验达到极显著水平,失拟项检验不显著,即模型的预测值与实际值吻合很好.先玉335最佳种植密度X1=9.10万株/hm2、最佳施氮量X2=398.0kg/hm2,玉米最高产量Ymax=15 729.24kg/hm2.对当地玉米高产栽培具有重要的参考价值.     

金属离子负载树脂对水中氨氮的吸附特征

研究了金属离子负载树脂对水中氨氮的吸附特征.金属离子负载树脂对氨氮的吸附等温线表明,温度的升高有利于吸附,且吸附等温线都符合Langmuir模型.两种金属离子负载树脂对氨氮的吸附都符合准二级动力学方程.     

工业废水中的生物脱氮工艺及其应用效果比较

氨氮已成为＂十二五＂规划中污染物约束性指标.基于现有的微生物脱氮工艺的应用案例,对比分析了不同工艺的微生物脱氮方法的适用条件（进出水浓度、HRT、膜材料、载体等）、处理效果和运行成本.同时,系统分析了不同工艺的适用性和优缺点.不同的处理工艺适用处理的氨氮浓度虽有差异,但其出水中氨氮的浓度大部分可达到直接排放的标准.从应用案例的比较可以看出,针对同一种废水不同工艺或同一工艺处理不同性质的废水,处理成本可能有较大差异,需要对比优选.研究结果可以为生物脱氮的废水处理工艺和参数选择提供参考.