不同碳源作用下厌氧氨氧化耦合多菌系统脱氮效能

为探究不同碳源对厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌耦合好氧氨氧化菌(AOB)以及ANAMMOX菌耦合短程反硝化菌脱氮性能的影响,在进水NH_4~+-N与NO_2~--N质量浓度比为1.0∶0.6和KHCO3质量浓度为1.25～2.50 g/L的条件下运行系列ANAMMOX耦合AOB血清瓶。研究结果表明:当KHCO_3质量浓度分别为2.00 g/L和2.50 g/L时NH_4~+-N去除率为100%,可积累NO_2~--N质量浓度达12.0 mg/L以上。在进水质量浓度ρ(NH_4~+-N)/ρ(NO_3~--N)为1∶1的条件下运行ANAMMOX耦合短程反硝化序批式反应器(ASBR),第80 min时NH_4~+-N去除率为100%;当进水质量浓度ρ(NH_4~+-N)/ρ(NO_3~--N)为1∶2,COD质量浓度为405.1 mg/L时,最高可积累NO_2~--N质量浓度达82.2 mg/L,第120 min时NH_4~+-N去除率为100%;当ASBR中过量通入NO_3~--N时,可使NO_2~--N的积累时间延长,此时颗粒污泥形态较完整。ANAMMOX耦合短程反硝化菌可利用葡萄糖作为电子供体进行短程反硝化,经过葡萄糖驯化后,NH_4~+-N去除率提高到43.8%。     

一株黄蓝状菌(Talaromyces flavus)SH16解磷特性的测定

【目的】研究一株黄蓝状菌(Talaromyces flavus)解磷能力和解磷条件的优化,为解磷菌肥的开发提供优良菌株和培养技术。【方法】实验选取一株从杨树根部分离的促生真菌菌株SH16,分别采用钼锑抗比色法和钒钼酸铵法测定其解磷能力,以磷酸钙为磷源,测定不同培养因素对解磷效果的影响。【结果】菌株SH16对磷酸钙、过磷酸钙、磷酸铝、植酸钙等4种磷源均具有一定的溶解作用,对磷酸钙溶解效果最好,7 d后可溶性磷浓度达660.9 mg/L,解磷效果可达45 U/L; 初始pH、碳源、温度及NaCl质量分数对菌株SH16的解磷效果影响最大。设定初始pH为8,以葡萄糖为碳源,培养温度为30 ℃,培养基中添加50 mg/L的水溶性磷时,该菌株的解磷效果最好。菌株对NaCl具有较强的耐受性,随着NaCl质量分数升高,解磷量逐渐下降,当NaCl质量分数达到5%时,解磷量仍可达173.1 mg/L。【结论】菌株SH16对磷酸钙表现出较高的溶解活性,可以进一步开发为生物菌肥。     

一株堆肥高效解磷菌的筛选、鉴定及其溶磷特性

磷是植物必需的营养元素之一,但大多数耕地土壤中磷素易与Ca²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺等结合成无效态磷,植物难以直接吸收利用。解磷微生物可活化难溶性磷,将其接种于堆肥,有助于提高堆肥产品磷素植物可利用程度。从鸡粪好氧堆肥中筛选获得高效解磷细菌,为生物强化富磷堆肥的制备提供菌种。利用NBRIY培养基初筛获得解磷菌,利用蒙金娜(PVK)培养基复筛获得高效解磷菌株,对其进行16S rDNA分子生物学鉴定,并研究不同碳源、氮源、初始pH、难溶性磷种类、难溶性磷添加量、可溶性磷浓度对菌株溶磷能力的影响。初筛获得7株解磷细菌,分别命名为PSB1～PSB7;复筛后,PSB6的溶磷量最大(126.37 mg/L);其余菌株的溶磷量在50.12～109.56 mg/L。PSB6经16S rDNA初步鉴定为Bacillus sp.(MW513386)。PSB6最适碳源为葡萄糖,最适N源为硫酸铵,最适生长初始pH为7.0,不同难溶性磷中,PSB6对磷酸三钙溶解效果最好,溶磷量为126.37 mg/L。当磷酸三钙添加...     

污水排海口底泥厌氧氨氧化菌的富集培养与脱氮效果

以污水排海口区域底泥作为接种污泥,采用厌氧序批式反应器(anaerobic sequencing batch reactor,ASBR),利用本地海水调配的模拟含氮污水(盐度约26,NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度均为70 mg·L-1)对沉积物中的厌氧氨氧化菌进行富集驯化培养。在pH值7.5~7.9和温度30℃条件下,经过55 d的富集驯化培养,成功启动了厌氧氨氧化反应器。该反应器运行70 d后达到稳定,对模拟污水中的NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率均达到了98%以上。当模拟污水中的NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度提高到140 mg·L-1时,NH_4~+-N的平均去除率为74.7%,而NO_2~--N的平均去除率仍达到99.2%,此时二者的去除量之比为1∶1.33,非常接近厌氧氨氧化反应的理论化学计量关系。把ASBR运用于实际污水的脱氮处理时,其NH_4~+-N和NO_2~--N的平均去除率分别降为67.0%和85.1%。     

外源添加物对秸秆还田土壤中无机氮转化影响

采用室内培养方法,研究秸秆不同还田方式土壤中加入无机氮肥和玉米秸秆对无机氮转化的影响。在田间秸秆不同还田处理的土壤中加入氮肥(硫酸铵)培养,初期土壤NH_4~ -N的含量较高,随着培养时间延长,NH_4~ -N的含量下降,培养15天后NH_4~ -N的含量趋于平衡;而土壤中NO_3~--N含量在培养期间逐渐增加,培养30天后NO_3~--N含量趋于平衡;秸秆不同还田处理土壤中添加秸秆培养,粉碎还田处理的土壤中NH_4~ -N的含量在整个培养过程中处于最低,培养后期覆盖还田和高茬还田的土壤NH_4~ -N的含量略有下降。     

反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

为了得到厌氧氨氧化菌最适宜的生长环境,利用培养成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥进行厌氧氨氧化菌的影响因素研究。探讨了温度、pH值、COD、进水基质(NH_4~+-N和NO_2~--N)对厌氧氨氧化菌活性的影响。研究结果表明:厌氧氨氧化菌最适温度为40℃;最适pH值范围为7.0~8.0;COD质量浓度低于100mg/L时,对厌氧氨氧化菌无明显抑制作用,COD质量浓度高于100mg/L时,反硝化菌生长占据优势,一定程度上抑制了厌氧氨氧化菌的活性;进水基质NH_4~+-N和NO_2~--N在质量浓度分别低于1 540mg/L和140mg/L时,厌氧氨氧化菌活性没有受到严重抑制。控制厌氧氨氧化工艺的最适生长条件,有利于厌氧氨氧化菌的快速生长,进而为厌氧氨氧化反应器的快速启动奠定基础。     

新型悬浮填料强化硝化作用试验研究

提出了一种包裹沸石粉与硝化细菌的新型悬浮填料,用于城镇污水厂的强化硝化模拟试验研究,并根据有无沸石粉和硝化细菌设计出3组试验装置.通过监测3组试验装置进出水NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N的浓度变化情况评价新型悬浮填料的强化硝化性能,并结合新型悬浮填料生物膜中的微生物群落多样性来解析其硝化机理.结果表明:相比仅包裹沸石粉或硝化细菌的单一悬浮填料,同时包裹沸石粉和硝化细菌的复合悬浮填料在试验装置中对水体中NH_4~+-N的平均去除率最高(68.3%),且NO_2~--N平均浓度最低(12.62 mg/L)、NO_3~--N平均浓度最高(7.81 mg/L),表明沸石粉和硝化细菌的组合能够明显提升填料的硝化性能,且沸石粉对微生物的硝化过程可能具有促进作用;新型悬浮填料中沸石粉的加入更有利于硝化相关菌属的富集和生长,从而造成微生物物种多样性的降低;用于强化硝化的新型悬浮填料的生物膜中的Nitrosomonas菌属占绝对优势,从而为体系中NH_4~+-N的转化提供有力保障,而填料中沸石粉的引入能够进一步促进Nitrospira菌属比例的提高,从而减少体系中NO_2~--N积累的可能性.本研究旨在为该填料的工程化应用提供依据和参数.     

滩涂围垦区农田土壤中无机磷解磷菌的分离鉴定及解磷特性

植物根际促生菌对植物有效利用土壤养分具有重要贡献,但关于滩涂农田土壤中促生菌解磷功能方面的研究较少。为此,从南通市和宁波市滩涂围垦区农田耕层土壤中分离出5株具有促生作用的细菌,并就其溶磷功能开展研究。经16S r RNA基因序列鉴定,所分离菌株分别为：Microbacterium flavescens(Mib.flavescens)、Pseudomonas chlororaphis (Ps.chlororaphis)、Pseudomonas jessenii (Ps.jessenii)、Massilia varians (M.varians)和Brevundimonas nasdae(Brv.nasdae)。在不同碳源、氮源、碳氮摩尔比（C/N）、pH和温度下测定细菌解磷能力,结果表明：与对照组相比,Mib.flavescens、Brv.nasdae在中性条件下解磷能力优越,解磷量保持在80.27～85.51 mg/L之间;较其他菌株而言,Ps.jessenii在4～37℃环境中的解磷能力显著,解磷量保持在13.59～81.94 mg/L之间。这3株菌株具有良好的微生物肥料开发应用潜力...     

影响UASB厌氧氨氧化反应器脱氮性能的因素研究

目的研究溶解氧(DO)、温度、pH值和水力停留时间(HRT)对UASB厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响,寻找快速有效的脱氮处理途径.方法试验进水以人工配水的方式模拟城市生活污水,分别考察UASB反应器在不同的DO、温度、pH值和HRT反应条件下,通过检测进、出水中NH_4~+-N、NO_2~--N与NO_3~--N的质量浓度,分析UASB厌氧氨氧化反应器的脱氮性能,并确定最优环境因素.结果在进水中NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度分别为50 mg/L和66 mg/L、ρ(DO)1 mg/L、温度为30~35℃、pH=7~8、HRT=12 h的反应条件下,该反应器中的菌种具有最大的生物活性,污水的脱氮效果最优,总氮(TN)去除率维持在80%以上.结论厌氧氨氧化反应最佳条件的确定,为厌氧氨氧化工艺脱氮性能稳定性的控制起到关键作用.     

解磷菌的研究进展

解磷菌对于提高土壤磷的利用率、改善土壤结构和改良盐碱地等具有重要作用,该文对解磷菌的种类及分布、功能针对性解磷菌的筛选、解磷菌的遗传学、解磷作用机理及应用等方面的研究进展作了综述,讨论了解磷菌在现代农林业生产中存在的问题,并展望其开发与应用前景。     

氮磷营养盐对连云港海域浒苔叶绿素a含量的影响

以连云港海域两种主要类别浒苔为研究对象,考察氮、磷营养盐的添加对浒苔叶绿素a含量的影响。结果表明,添加氮能够明显提高浒苔叶绿素a含量,效果优于磷的添加。缘管浒苔较浒苔属浒苔对营养盐的利用效率更好,叶绿素a含量提升更高。两种氮源利用实验显示,浒苔对NH_4~+的吸收速率高于对NO_3~-的吸收,NH_4~+对浒苔叶绿素a的累积作用更加明显,NH_4~+与NO_3~-等比例存在时,NH_4~+与NO_3~-存在一定竞争抑制作用。     

广西喀斯特地区植物根际土壤解磷菌筛选及促生效应研究

【目的】广西喀斯特石漠化地区水土流失和植被退化严重,土壤有效磷含量低是限制植被修复的因素之一,筛选乡土高效解磷菌株,可以加快修复石漠化生态环境。【方法】通过调查筛选石漠化地区常见植物根际土壤解磷菌,检测解磷菌株解磷能力,并将优良菌株培养后接种至顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)幼苗根际土壤,检测解磷菌对植物的促生效应。【结果】石漠化地区土壤中解磷微生物丰富,共筛选出20株解有机磷菌和24株解无机磷菌,分别属于11个类群,其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为石漠化植物根际土壤解磷菌的优势类群。解有机磷菌解磷能力为35.4～79.2μg/mL,解无机磷菌解磷能力为112～253.2μg/mL。接种解磷菌剂对顶果木生长和养分吸收具有显著促进作用,植株地上生物量比对照增加14.5%～30.5%,根系生物量比对照增加27.6%～45.7%。接种IP-HLG1和IP-CTM11处理的植株氮、磷含量显著高于对照处理,分别比对照处理高9.3%、19.7%和24.6%、20.3%。与对照处理相比,接种菌剂处理土壤有效磷含量增加了34.5%～69.1%,IPHLG1和IP-CTM11处理增加显著。【结论】石漠化土壤中解磷菌以假单胞菌属为优势类群,筛选的解磷菌株IP-HLG1和IP-CTM11对顶果木幼苗生长具有显著促进效应,对石漠化土壤磷元素活化能力较强,可作为研发微生物肥料的潜在功能菌株。     

滞留时间和进水有机物对生物滞留系统除氮的影响

传统雨水生物滞留系统对氮的去除很不稳定。为了提高硝氮和总氮的去除效果,尝试在生物滞留系统底部增加内部淹没区,提供所需的缺氧环境,并延长系统内雨水的停留时间,改善系统的除氮能力。对有淹没区运行条件下进水有机物浓度和滞留时间除氮的影响进行了试验。结果表明系统在有淹没区和无淹没区运行条件下,对NH_4~+-N的平均去除率均在90%以上。无淹没区时系统对NO_3~--N的去除率为21%。有淹没区时(滞留时间2 h)系统对NO_3~--N和TN的去除作用显著提高到74%和78%。淹没运行时进水中COD浓度可以显著影响NO_3~--N的去除效果。当COD浓度为0~100 mg/L,NO_3~--N(7~9 mg/L),去除率随COD浓度的增加而显著升高。滞留时间对NO_3~--N去除效果的影响较为明显,滞留时间从1 h增加到8 h,系统的NO_3~--N平均去除率从21%增加到93%。     

小麦根际解磷细菌的筛选鉴定及培养条件的研究

采用稀释平板法和解磷圈法,从小麦(Triticum aestivum L.)根际土壤中分离筛选出2株(Z1和Z2)高效解磷细菌.经外部形态观察、生理生化实验及分子生物学鉴定,Z1鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),Z2为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).培养液起始pH为7.0、接种量为6.5%(V/V)、碳源为蔗糖、氮源为蛋白胨,25℃的培养条件最适合Z1生长;而培养液起始pH为7.0、碳源为葡萄糖、氮源为蛋白胨,25℃下培养最适合Z2生长.2种菌株混合培养效果良好.盆栽实验结果表明:和对照相比,土壤中施用磷细菌菌剂后小麦的株高、根长和植株鲜重分别提高了18.37%、34.08%和21.74%;小白菜(Brassica pekinensis L.)的株高和根长分别提高了17.46%和27.11%.本研究结果为高效磷细菌菌肥的研制奠定了基础.     

初始N源含量对喹啉反硝化降解特性的影响

以喹啉为碳源,采用序批式摇瓶研究了初始N源含量对喹啉反硝化降解特性的影响。结果表明:当初始喹啉质量浓度为400mg/L,初始NO_3~--N质量浓度分别为500,333.33,250,125,62.5mg/L时,喹啉和NO_3~--N降解均符合零级反应动力学。高初始NO_3~--N质量浓度对喹啉降解影响较大,而对NO_3~--N降解影响较小;低初始NO_3~--N质量浓度对喹啉降解影响较小,而对NO_3~--N降解影响较大。初始NO_3~--N质量浓度为250mg/L时,喹啉和NO_3~--N均能以较高速率进行降解,且在反应终点,C源和N源可以得到同时去除。因此,在初始喹啉质量浓度为400mg/L时,较合理的初始N源质量浓度为250mg/L.     

解磷细菌对难溶磷肥的解磷效率比较

 磷元素是植物生长必需的大量营养元素之一,土壤中磷素的固定现象严重,有效磷含量降低,影响植物的生长发育。解磷细菌能将基质中难溶性磷转化为可溶性磷,能够提高土壤中有效磷含量。通过玉米盆栽实验,比较不同菌株及其联合作用对土壤中难溶磷肥的释放及对植物生长的影响。结果表明,丛枝菌根与解磷细菌联合作用显著地提高了植物地上、地下的生物量,能够高效地释放出沙土中添加的难溶性磷肥,使土壤有效磷含量增加;沙土的pH值被提高到接近中性,使酸性磷酸酶活性升高,促进有机营养物质转化为无机物,更易被植物吸收利用;接种菌根可以显著提高根系的侵染率和菌丝密度,能够扩大根系的吸收面积,改善根际土壤的环境,达到促进植物生长的目的。利用丛枝菌根真菌和解磷细菌进行微生物复垦,对沙化贫瘠土地的生态修复具有重大意义。     

高效异养硝化细菌富集与强化脱氮

以污水处理厂生化池活性污泥作为菌源,在SBR反应装置中进行异养硝化菌富集.富集后,微生物在pH值为7.5,DO为3~4 mg/L和温度为35℃时,NH_4~+-N去除效率达到99%,高通量测序显示异养硝化细菌Arthrobacter,Bacillus和Pseudomonas之和占65.35%;以其作为接种物,投加到SBR中进行生物强化实验.结果表明,投加异养硝化菌群不仅提高了系统的硝化效率,还可以缩短水力停留时间;在进水NH_4~+-N质量浓度提高到100 mg/L时,出水NH_4~+-N质量浓度仍稳定在5 mg/L以下,NH_4~+-N去除效率远高于对照组.     

滇池上层底泥解磷菌的区系特点

利用有机磷及无机磷培养基分别分离滇池上层底泥12个样品中的解磷菌,从细菌的数量、种类、分布特点来探讨滇池上层底泥解磷菌的区系特点.     

填料对厌氧化装置启动的影响研究

目的研究不同的填料对厌氧氨氧化装置启动的影响,选出最有利于厌氧氨氧化反应启动的填料,解决厌氧氨氧化装置启动时间过长的问题.方法取三套生物反应器厌氧氨氧化装置,分别填入弹性填料、火山岩、陶粒3种不同填料,均接种沈阳某污水厂二沉池污泥,自配模拟废水,装置水体温度为(35±1)℃,调节pH值为7.8~8.2.结果经150 d的运行调试,三套厌氧氨氧化装置均启动成功.其中弹性填料装置经过149 d的运行,NH_4~+-N与NO_2~--N的去除率均达到91%和90%;火山岩填料装置经129 d的运行,NH_4~+-N与NO_2~--N的去除率达到96%和97%;陶粒填料装置经过135 d的运行,NH_4~+-N与NO_2~--N的去除率达到93%和94%.结论火山岩和陶粒两种填料与弹性填料相比,具有装置启动时间较短,去除率相对高等优势.     

组合人工湿地系统对养殖废水净化效果的研究

采用垂直流和水平潜流人工湿地构成复合型人工湿地系统,对水产养殖废水进行处理,研究该复合型人工湿地系统对污水中TP、TN、NH_4~+-N和NO_2~--N的去除效果。结果表明:TP的去除率为82.45%至99.79%,平均去除率为92.75%;TN的去除率为74.09%至84.63%,平均去除率为79.33%;NH_4~+-N的去除率为35.27%至99.13%,平均去除率为67.84%;NO_2~--N的去除率为53.62%至75.98%,平均去除率为63.38%。该复合型人工湿地系统对TP去除率优于TN,并对重富营养化水体的净化效果优于异常营养化水体。