加强反硝化条件下地下水中常见有机污染物苯和甲苯微生？…

利用实验室含水层特微环境实验，对地下水常见有机污染物苯和甲苯在厌氧反硝化条件下的微生物降解进行了研究。通过１０种方案实验结果的分析对比，所得重要结论如下：在加强了的反硝化条件，微生物利用ＮＯ３＾－作为电子受体降解苯和甲苯；降解苯和甲苯的反硝化细菌来自于含水层物质；微生物所需的宏量营养由苯，甲苯和硝酸盐提供，痕量元素来自于含水层物质；环境的酸碱条件对微生物降解具有重要影响，ｐＨ值过高或过低均抑制微生     

焦化污染土壤中降解甲苯的厌氧反硝化菌群结构

近年来煤炭加工给环境造成的污染问题越来越受到重视。利用土壤微生物修复技术治理污染土壤得到了极大关注。利用甲苯或苯甲酸作为唯一碳源和能源物质作研究对象,在硝酸盐作电子受体还原条件下,厌氧富集焦化污染土壤菌液,分析菌液中甲苯或苯甲酸降解过程以及硝酸盐浓度的变化,同时通过高通量测序技术对厌氧反硝化菌液中甲苯降解菌和苯甲酸降解菌的菌群结构多样性进行比较分析。实验证明,甲苯或苯甲酸与硝酸盐反应的物质的量比分别为1∶8.7和1∶5.9,这个数据和理论计量学比率在合理程度上可认为相近。在120 d厌氧脱氮富集焦化污染土壤菌液过程中,焦化土壤中的主要菌门为Proteobacteria,反硝化菌液中降解甲苯的优势门为Firmicutes,而降解苯甲酸菌液中的优势门为Proteobacteria.α-proteobacteria、γ-proteobacteria、Bacilli是降解甲苯土壤中的优势纲,而降解苯甲酸土壤中优势纲为β-proteobacteria. Firmicutes门中Exiguobacterium是甲苯降解菌液的优势菌属,而在苯甲酸土壤菌液中Azoarcus为优势菌属。     

反硝化过程中硝酸盐与亚硝酸盐之间对电子的竞争

分别测试硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化过程中的降解速率,由于亚硝酸盐的降解速率低于硝酸盐,在此过程中会有亚硝酸盐的积累.后续的实验表明,这一降解速率的差别是因为两者反硝化菌对电子亲和力不同导致电子流的分布不同造成的.在反硝化初期,硝酸盐获得电子较多,因而其降解速率较快.当硝酸盐的质量浓度低于亚硝酸盐后,亚硝酸盐的降解速率较快,这表明电子流主要流向亚硝酸盐.     

反硝化细菌Klebsiella sp.DB-1的分离鉴定与活性研究

从巢湖芦苇湿地分离筛选出一株异养反硝化细菌,对其进行鉴定,并进行了反硝化活性研究,目的是为了研究地下水硝酸盐污染的生物修复机理.用酒石酸钾钠培养基从湿地土壤中富集并分离出反硝化细菌,对该菌株进行了16SrDNA鉴定及系统发育分析,并研究了单一碳源、碳氮比对其反硝化活性的影响,以及其对水中硝酸盐氮含量的适应性.分离出了一株异养反硝化细菌,具有较高的反硝化活性,命名为Klebsiellasp.DB-1,革兰氏阴性球形,兼性厌氧,16SrDNA序列分析表明,该菌株与Klebsiella sp.的相似性为99.6%以上;该菌株利用乙酸钠为碳源,采用碳氮比(C/N)为3,水中初始硝酸盐氮含量在100mg/L以内,120h几乎完全去除水中硝酸盐氮.菌株Klebsiellasp.DB-1为异养反硝化细菌,具有较广的碳源谱,能够有效地去除水中硝酸盐氮.     

A2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性

利用反硝化聚磷菌进行动态与静态相结合的反硝化聚磷试验,研究A^2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性。研究结果表明,在A^2/O厌氧段中占聚磷菌总数52%的菌具有同步反硝化聚磷的生物学特性。当以NO3^- -N作电子受体进行聚磷时,其硝酸盐浓度应限制在50 mg/L以下,初始硝酸盐浓度越高,反硝化速率和缺氧聚磷速率及去除率越快,系统由聚磷转变为释磷的时间将延后。由于释/聚磷过程都需要碳源,所以,应控制进水的化学耗氧量（COD）,以200 mg/L为最佳,使在释磷时有充足的碳源而在聚磷时碳源又较少。pH值对释/聚磷有不同程度的影响,在一定范围内,初始pH值越高,释磷效果越好,但当pH≥8.0时,会引起磷酸盐沉积而导致磷酸根浓度降低,从而无法正确判断释磷和生物聚磷效果,反硝化除磷系统的pH值应控制在7.0-7.5的范围内。     

16S rDNA克隆文库法分析地下水生物反硝化系统细菌种群多样性

采集地下水硝酸盐生物反硝化系统内的污泥样品,提取污泥样品中微生物的总DNA,构建细菌16S rDNA基因片段克隆文库,并通过16S rDNA序列系统发育分析,对反硝化系统内的细菌种群多样性以及菌群结构进行了研究。结果表明,地下水生物反硝化系统内细菌具有高度多样性,样品文库分为9个细菌类群,优势菌群为β-Proteobacteria(67.11%)和Bacteroidetes(15.79%),其中,β-proteobacteria为最优势菌群,以Rhodocyclaceae为主。对反硝化系统内细菌种群多样性的研究有利于确定优势菌种,为地下水硝酸盐生物反硝化修复奠定理论基础。     

NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果的影响

采用UASB反应器研究当NaCl质量浓度为2~35 g/L时对反硝化脱硫工艺以及微生物群落结构的影响。结果表明:NaCl从2 g/L增加至35 g/L的过程中,提高S∶C∶N至1∶3∶1可以保持高的单质硫产率;反应器内异养反硝化菌属所占比例随NaCl质量浓度的增加而减小,而自养反硝化菌属所占比例却随之增加;NaCl存在时,有机物的增加能够影响亚硝酸盐还原速率,从而使硫化物氧化停留在单质硫阶段,且高质量浓度NaCl条件下兼性自养反硝化微生物能同时参与硫化物的氧化、硝酸盐的反硝化和有机物的降解,使反硝化脱硫工艺维持较好的处理效果。     

不同有机物作为电子供体提高反硝化速率的比较

分别用葡萄糖、甲醇和邻苯二甲酸氢钾3种有机物作为电子供体,进行反硝化实验．分别在C／N比为4和10的条件下,比较它们对反硝化速率的影响．研究结果表明：在C/N比为4时,初始浓度为60mg／L的反硝化速率在葡萄糖为碳源时为最大,其次是甲醇,而邻苯二甲酸氢钾速率最慢．而当C／N比为10时,所有有机物作为电子供体时反硝化速率则基本相同．随着浓度的升高,同样在CJN比为4或者10时,以葡萄糖和甲醇作为电子供体时,反硝化速率随着初始NO3^--N浓度的增加而增加,表现为Monod模型．而以邻苯二甲酸氢钾为碳源时,反硝化速率则首先随着初始NO3^--N浓度增加而增加,随后则逐步下降,表现为Aiba抑制型．在所有情况下,以葡萄糖为电子供体时,最大的NO3^--N去除速率均为最大,且饱和常数悠最小．     

去除地下水芳香烃污染物：实验室含水层土柱研究

芳香烃污染地下水以其污染普遍、危害巨大、去除困难及治理费用昂贵而倍受各国环境得及水文地质学者的关注。以苯及甲苯作为标示污染物,利用室内饮水含水层土柱,通过对污染带的模拟实验发现,苯和甲苯在反硝化条件下产生生物降解,二者的去降率分别大于７７％和８８％;反硝化条件,苯和甲苯显示出降解性差异,甲苯更易于降解;硫酸还原作用可能是苯和甲苯被去除的另一机理,但实验结果显示,ＮＯ＾－３高时,对硫酸还原菌的生长具     

以甘油为碳源去除地下水中硝酸盐的试验研究

文章研究了以甘油为碳源的生物反应器,在相同的硝酸盐氮浓度和甘油浓度梯度下,分别投加纯反硝化菌种和土著反硝化菌种时,去除地下水中硝酸盐的情况。结果表明,投加反硝化菌的反应器启动较快,去除效果较好,硝酸盐氮去除率可达到97.7%以上。在碳源充足的情况下,脱氮时效性差异不明显,反应器pH在7.0±0.2范围内波动。该研究旨在...     

烟碱反硝化强化降解及微生物群落响应

针对厌氧处理过程中造纸法烟草薄片废水中的烟碱生物降解率不高的问题,提出以反硝化反应强化烟碱厌氧生物降解的思路.以UASB小试反应器中的厌氧颗粒污泥为研究对象,通过外加硝酸盐来诱导驯化厌氧颗粒污泥中反硝化菌的代谢活动,并利用PCR-DGGE分子生物技术分别对接种污泥、反硝化驯化前后的厌氧颗粒污泥微生物群落结构进行了分析.研究结果表明经过反硝化驯化,厌氧反应器出水中烟碱的浓度可由120mg/l以上降至25mg/l左右,CODCr由600mg/l左右降至200—300mg/l,反硝化驯化有效富集了厌氧颗粒污泥中与反硝化反应和烟碱降解相关的菌属,实现了造纸法烟草薄片废水中烟碱的有效降解和废水CODCr的深度去除.     

基于内循环折流式反应器的同步硝化反硝化

采用一种内循环折流式生物反应器进行脱氮实验.分别用硝酸盐、亚硝酸盐和氨作为氮源配制模拟废水进行研究.结果表明:该反应器具有良好的除氮功能.当以硝酸盐或亚硝酸盐为氮源时,总氮与硝酸盐、亚硝酸盐的去除速率几乎相同,其降解规律可以用分数级动力学进行很好地拟合,其反应级数为0.88.当以氨作为氮源时,可以实现同步硝化和反硝化.此时氨氮的去除仍可以0.88级动力学进行描述.而总氮的去除规律符合3级反应动力学.在相同的碳氮比(C/N)情况下,硝酸盐和亚硝酸盐的去除速率远大于氨氮的去除速率,且总氮的去除速率随C/N的增加而增加.     

碳源、C/N和温度对生物反硝化脱氮过程的影响

生物反硝化法是去除水体中硝酸盐的有效方法。鉴于生物反硝化过程中有机碳源不足的问题,选择甲醇、乙醇、葡萄糖作为反硝化碳源,研究它们对反硝化的促进作用;同时研究C/N比以及温度对反硝化过程的影响。结果显示:甲醇、乙醇和葡萄糖作为反硝化碳源时,均可获得较高的硝酸盐氮去除率。以乙醇为碳源时,反硝化速率进行的最快,硝酸盐氮去除率高,中间副产物亚硝酸盐氮和氨氮积累少,是最优的反硝化碳源;C/N比对反硝化过程影响显著,C/N比越高,脱氮速率越快;另外温度对反硝化也有着重要的影响,在25℃、35℃时的脱氮效果远好于10℃时的脱氮效果。     

不同固态碳源去除地下水硝酸盐的试验研究

文章研究不同条件下锯末、玉米芯及黄秋葵秸秆作为微生物反硝化碳源时的脱氮性能,筛选出优质固体碳源和反应条件,为氮污染去除现场应用提供参考。试验结果表明:在不同碳源用量(0.25、0.50、1.00、2.00g)条件下,3种碳源的硝酸盐去除率均表现出随着用量增加呈先上升后下降的趋势,其中玉米芯比其他2种碳源的脱氮效果更好,当玉米芯的用量为1.00g时硝酸盐的去除率最高,达98.3%;不同温度条件下的优化试验结果表明,35℃时玉米芯组的微生物对硝酸盐的反硝化效果最好,其去除率达98.5%。在地下水动态模拟试验中选用玉米芯为填充介质,其去除率与进水NO_3-N的初始质量浓度之间有很好的相关性,初始质量浓度升高,去除率降低但去除量升高,且随着进水流速减小,NO_3-N的去除率升高。     

氧化还原介体催化强化污染物厌氧降解研究进展

 由于厌氧生物处理技术具有产生剩余污泥少、可回收能源等优点而被广泛用于处理各种有机污染物，尤其在有毒、有害、难降解污染物的去除方面取得了良好的效果。然而，厌氧生物法的处理速率通常比较低，而氧化还原介体可通过自身不断的氧化和还原来传递电子，提高电子在氧化还原反应过程中的传递速率，从而促进污染物高效厌氧降解。醌类物质和腐殖酸是应用较多的氧化还原介体，在催化难降解污染物降解方面取得了一定效果。讨论了氧化还原介体的特点、作用机制，并总结了其对偶氮染料厌氧脱色、反硝化和多氯联苯厌氧降解的强化作用，提出了氧化还原介体未来的研究方向。     

地下水原位修复过程中微生物群落结构的变迁

针对主要受三氯乙烯（TCE）和二氯乙烯（DCE）污染的地下水,将复合药剂注入地下,在缺氧/厌氧条件下,经30 d的修复,可以使TCE完全去除,同时使DCE浓度降至风险控制值以下.注药前,地下水中变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度高达95.44%.注入复合药剂后,厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度增至53.45%.同时,具有TCE和DCE降解功能的梭菌属（Clostridium）和毛球菌属（Trichococcus）在复合药剂的刺激下富集,其相对丰度从0分别增加到35.17%和14.00%,成为了新的优势菌属,使受污染的地下水得到有效修复.热图分析表明,复合药剂对TCE和DCE降解微生物的生长繁殖起到了促进作用.通过分析地下水中微生物群落结构的变化可以间接评估地下水的修复效果.     

反硝化菌株GW1的筛选及特性研究

研究利用反硝化培养基,从实验室厌氧反硝化颗粒污泥中分离、筛选出1株反硝化优势菌株GW1,通过16SrDNA序列分析对其初步鉴定,并研究了温度、pH值、碳源、碳氮比和硝酸盐氮质量浓度对菌株GW1反硝化特性的影响。研究结果表明,菌株GW1的16SrDNA基因序列与Paracoccus versutus有最大相似性,达到99.9%,Genebank登录序列号为GU111570;分离菌株呈革兰氏阳性;最佳反硝化条件:丁二酸钠为碳源,温度为35～40℃,pH值为7.0～8.0,建议工程应用碳氮比为3∶1(质量比)。该菌株特性的研究为解决反硝化速率过慢问题提供了技术支持。     

好氧反硝化菌株X31的反硝化特性

对好氧反硝化菌株X31在好氧条件下的反硝化特性进行了研究．结果表明,反硝化主要发生在菌体的对数生长期,氮气是反硝化过程的最终产物．在反硝化过程中,pH值呈逐渐上升趋势,而氧化还原电位(ORP)呈逐渐降低趋势．菌株X31能够以硝酸盐或亚硝酸盐和氧气为电子受体进行协同呼吸,并且亚硝酸盐呼吸要较硝酸盐呼吸更容易进行．硝酸盐呼吸和亚硝酸盐呼吸都具有较高的脱氮效率．和其他已报道的好氧反硝化茵相比,X31菌株有着更高的氧耐受浓度．当培养液中初始的氧化态氮质量浓度为150mg／L左右时,溶解氧值对X31菌株的反硝化效果没有显著的影响．     

邻苯二甲酸酯分子结构与厌氧生物降解相关性研究

以产气量为指标测试了10种邻苯二甲酸酯的厌氧生物降解性状,发现随分子结构的变化,其厌氧终极降解速率和降解半衰期表现出较大差异,厌氧生物降解难易程度依次为：DMP：DEP〉DnPP〉DnBP〉DnAP〉〉DiHP〈DnOP=DINP〉DUP;将分子结构参数与降解速率、半衰期用SPSS进行多元回归分析表明邻苯二甲酸酯的分子结构是决定其厌氧生物降解性的关键因素,高分子量的化合物不利于厌氧生物降解．研究结果对其厌氧生物处理、生物修复具有一定的理论指导意义．     

不同电子受体影响下的反硝化除磷过程

为进一步了解反硝化除磷菌的代谢行为,以序批式反应器(SBR)在厌氧/好氧条件下培养的活性污泥为对象,进行批次试验,研究了不同电子受体对反硝化缺氧吸磷的影响.结果证实:只要有电子受体存在,不论是硝氮(NO3--N)还是亚硝氮(NO2--N),缺氧吸磷都会发生,但NO2--N的缺氧吸磷量相对较少;反应开始时的电子受体质量浓度对反应过程影响很大,试验中NO3--N质量浓度为30mg/L、NO2--N质量浓度为20mg/L时吸磷量和吸磷速率均达到最高值;低于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而增加;高于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而减少;NO2--N质量浓度达80mg/L时,没有发现对反应的抑制作用;好氧吸磷效果好于缺氧吸磷.试验还发现反应器在厌氧/缺氧条件下连续运行时,反硝化除磷菌的厌氧释磷和缺氧吸磷能力将很快丧失.