As~(3+)、Cr~(6+)、Ni~(2+)对黑褐新糠虾毒性效应研究

选取黑褐新糠虾为实验动物,采用半静态暴露法开展研究了As~(3+)、Cr~(6+)、Ni~(2+)毒性效应。急性毒性实验结果表明,As~(3+)、Cr~(6+)、Ni~(2+)对黑褐新糠虾的96 h LC50分别为92.04μg/L、233.20μg/L、537.10μg/L;相关抗氧化酶系统研究结果显示,SOD和CAT两种酶对三种重金属的暴露均呈现先诱导后抑制趋势。暴露结果显示,各处理组MDA水平显著高于对照组。综合3种重金属离子对黑褐新糠虾毒性数据,3种重金属离子毒性依次为As~(3+)Cr~(6+)Ni2,且氧化压力损伤被认为是其主要致毒机制之一。     

缺氧生物膜法处理光伏高硝态氮废水研究

针对光伏废水中含有的高浓度硝态氮(高于600 mg/L),采用连续流生物膜法对污水进行反硝化处理,并设置连续流活性污泥法作为对比;优化连续流反硝化的运行工况,研究不同碳氮质量比(分别为3:1、3.5:1和4:1)和水力停留时间(8、10和12 h)对于反硝化的影响;考察进水硝态氮浓度对反硝化的影响.结果表明:通过连续流...     

C/N对好氧反硝化菌强化的SBR脱氮效率的影响

使用2株具有良好的好氧反硝化能力的假单胞菌对序批式反应器(SBR)进行生物强化,连续运行61 d,探讨进水C/N变化对微生物强化SBR内微生物菌群和其脱氮效率的影响.随着C/N降低,反硝化效率明显降低,但是经强化的SBR的反硝化效率始终优于对照组,向活性污泥中接种好氧反硝化细菌后,NO^-₃-N 去除率最高提升14.1%,使用纯菌构建人工菌群可将NO^-₃-N去除率提高22.6%.使用好氧反硝化菌进行强化可以提升反硝化细菌所占比例,促使其迅速成为优势功能菌群,缩短系统的启动周期,大幅提高系统的反硝化效率,并且提高菌群结构和系统运行的稳定性.该技术在处理C/N>10∶1的含硝酸盐的污水时更具优势.     

Cr~(6+)、Ni~(2+)、As~(3+)对大黄鱼幼鱼的急性毒性研究

2016年6月,在浙江省海洋水产研究所西轩养殖试验场选取日龄为103 d的全人工培育的大黄鱼幼鱼作为实验动物,采用静水法开展研究了Cr~(6+)、Ni~(2+)、As~(3+)对大黄鱼幼鱼的急性毒性实验。结果表明,在海水pH=7.86~8.12、T=26.1~27.7℃、S=27.6~29.1的条件下,Cr~(6+)、Ni~(2+)、As~(3+)对大黄鱼幼鱼的96 h LC50分别为10.262 mg/L、46.221 mg/L、9.134 mg/L,其95%置信区间分别为6.676~12.672 mg/L、42.942~49.827 mg/L、6.449~11.272 mg/L。综合3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的毒性机理和急性毒性数据,3种重金属离子对大黄鱼幼鱼的毒性依次为As~(3+)Cr~(6+)Ni~(2+)。Cr~(6+)、Ni~(2+)、As~(3+)对大黄鱼幼鱼的安全浓度分别为0.10 mg/L、0.46 mg/L、0.09 mg/L。Cr~(6+)、Ni~(2+)、As~(3+)对大黄鱼幼鱼的毒性均为高毒。     

序批式活性污泥法系统反硝化过程中COD与TN关系

序批式活性污泥法(SBR)系统行运行模式不同,脱氮除磷效果会发生变化。SBR系统氨氮硝化过程在好氧阶段进行,脱氮过程主要在缺氧阶段进行。除少数细菌能进行自养反硝化,大部分反硝化细菌进行反硝化都是进行异养反硝化。经研究发现SBR运行过程中TN浓度和COD浓度具有相关性,COD和TN浓度之间存在三阶函数关系Y_(NO3-N)=-3.13×10~(-8)X~3_(COD)+3.767×10~(-5)X2_(COD)-0.027 X_(COD)+21.828,实验反硝化速率为1.2 mg/L。     

氢自养反硝化细菌SY6的反硝化特性研究

从水库底泥中分离出1株氢自养反硝化细菌SY6.以氢自养反硝化菌株SY6作为研究对象,分析了氢气作为电子供体时,氢自养反硝化细菌SY6生物脱氮途径及生长增殖规律,考察了不同环境因子对菌株SY6生物脱氮性能的影响.结果表明,30℃时菌株反硝化效率最高,此时NO-3的去除率达到100%;在p H值为6—7的中性偏酸环境,菌株反硝化效果最好,NO-3的去除率为100%.不同的C/N对反硝化效果的影响很小,以Na HCO3作为碳源反硝化效果优于以CO2作为碳源.     

Cr~(6+)和Ni~(2+)对拟康宁木霉的毒性及其抗性机制

以实验室筛选到的拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)为研究对象,探讨了重金属Cr~(6+)和Ni~(2+)胁迫对其菌体生长的影响,并以菌体内的谷胱甘肽(glutathione,GSH)与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)来表征重金属对菌体的毒性及其抗氧化性。同时,研究了不同浓度外源NO和SO_2对重金属胁迫作用下菌体的抗性性能。结果表明,随着Cr~(6+)和Ni~(2+)初始浓度的增加,重金属对拟康宁木霉的毒性增加,并能够诱导菌体内GSH的合成从而抵抗重金属对菌体的毒性,而Cr~(6+)胁迫下,菌量与GSH呈现显著的负相关性,Ni~(2+)胁迫下,菌量与GSH的负相关性不显著。低浓度外源NO能够缓解重金属胁迫下对菌体的氧化损伤作用,GSH与SOD表现出较显著的正相关性(P0.05);高浓度NO则加重重金属对菌体的损伤作用,GSH与SOD相关性不显著。在不同浓度外源SO_2作用下,菌体的生长均受到抑制,外源SO_2加剧重金属对菌体的损伤作用。     

SDS及Cr~(6+)对满江红部分生理生化指标的影响

采用实验水培法,研究了不同浓度SDS、Cr~(6+)单一处理对满江红(Azolla imbricata)叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量的影响.受SDS、Cr~(6+)胁迫后,随着SDS、Cr~(6+)浓度的增加,叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性均表现为先升高后降低,但变化幅度不同;随SDS、Cr~(6+)浓度的增加,丙二醛含量与脯氨酸含量呈现出类似的趋势:均呈升高状态.     

乙硫氮对土壤中Cr~(3+)和Ni~(2+)的钝化性能

通过土柱淋滤试验考察了乙硫氮对土壤中Cr~(3+)和Ni~(2+)两种重金属离子的钝化性能.试验结果表明,乙硫氮对土壤中的Cr~(3+)和Ni~(2+)具有很好的钝化效果,而且乙硫氮对Cr~(3+)的钝化性能更为显著.随着乙硫氮用量的增加,重金属钝化率逐渐升高,在乙硫氮用量为110 g·kg-1时,Cr~(3+)和Ni~(2+)的钝化率均达到99%以上.淋滤液pH值对钝化效果有一定的影响,随着淋滤液pH值的降低,乙硫氮对Cr~(3+)和Ni~(2+)的钝化性能逐渐减弱,但钝化率仍较高,都在90%以上.Cr~(3+)的钝化率随淋滤液pH值的降低有小幅下降,但均在99.68%以上.XRD检测和配位化学分析结果表明,乙硫氮与Ni~(2+)和Cr~(3+)形成了配位数为4和6,分子式为Ni(DDTC)_2和Cr(DDTC)_3的四元环螯合物沉淀.同时,Cr(DDTC)_3的稳定性要远高于Ni(DDTC)_2,因此,乙硫氮对Cr~(3+)具有更好的钝化性能.     

Cr~(6+)对铜锈环棱螺的急性毒性及其肝脏抗氧化的影响

以成体铜锈环棱螺(Bellamya aeruginasa)为实验动物,探讨Cr~(6+)对其急性毒性及肝脏抗氧化指标的影响.结果表明,铜锈环棱螺对Cr~(6+)耐受性随时间延长而缓慢降低,Cr~(6+)对铜锈环棱螺的96 h的半致死和安全质量浓度分别为15.768 mg·L-1和1.577 mg·L-1,Cr~(6+)对铜锈环棱螺属低毒;铜锈环棱螺分别暴露于0.2,0.4,0.8 mg·L-1的Cr~(6+)水体,于胁迫后0,24,48,72,96 h采样分析.铜锈环棱螺肝脏中SOD活性敏感性最高,胁迫48 h后呈现显著性和极其显著性诱导,表明胁迫诱导抗氧化酶生成;对铜锈环棱螺肝脏中CAT活性的影响不明显,较低质量浓度Cr~(6+)只在48 h对肝脏中CAT活性有显著抑制作用;肝脏中GPx活性敏感性表现较弱,大多呈现抑制;GSH对Cr~(6+)胁迫比较敏感,在24 h时,GSH含量降低,72 h时0.8 mg·L-1质量浓度组铜锈环棱螺肝脏中GSH含量显著升高,对氧化胁迫作出相关应激反应.MDA含量在肝脏中低质量浓度组胁迫期间表现出显著性或极其显著性降低,高质量浓度组有极其显著性增高,脂质过氧化程度较高.铜锈环棱螺可作为Cr~(6+)污染监测的潜在指示生物.     

几株异养硝化细菌与好氧反硝化细菌的分离与鉴定

从海水养殖场的生物膜,逛荡河口淤泥,烟大三元湖底泥中分离筛选出8株异养硝化细菌和8株好氧反硝化细菌.分别对16株细菌的异养硝化性能和好氧反硝化性能进行测定,结果表明,异养硝化细菌Y-3、Y-6、Y-7的72 h NH4+-N去除率分别为95.65%、96.60%、96.09%,好氧反硝化细菌F-3、F-5、F-7的72 h NO3--N去除率分别为76.20%、75.87%、76.00%.选择性能较高的3株异养硝化细菌和3株好氧反硝化细菌进行传统生理生化鉴定,并对各菌株的16S r DNA序列进行测定及分析,结果表明,Y-3和F-3为除烃海杆菌(Marinobacter hydrocarbonoclasticus),Y-6为溶藻孤菌(Vibrio alginolyticus),Y-7和F-7为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),F-5为海洋单胞菌属(Oceanimonas sp.).     

溶解氧浓度对好氧阶段生物脱氮途径的影响

采用连续流一体化生物反应器(CIBR)系统,研究了4种曝气量(0.3,0.6,0.9和1.2 m3/h)对好氧阶段生物脱氮途径的影响.实验结果表明:当曝气量为0.3 m3/h时硝化反应未能顺利进行,其余3种曝气量下均顺利完成硝化反应,曝气量越大,硝化速率越大;总氮(TN)损失量分析表明低曝气量有利于同步硝化反硝化(SND)的发生,当曝气量为0.3 m3/h时TN损失量高达9.76 mg·L-1,当曝气量高于0.3 m3/h时以传统硝化作用为主.研究表明溶解氧(DO)质量浓度影响生物脱氮途径的根本原因是DO影响了氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)和反硝化菌(DB)的活性,可通过在线控制方式实现各种脱氮途径.     

SBR系统反硝化过程中COD与TN关系

SBR是序批式活性污泥法的简称, SBR系统行运行模式不同,脱氮除磷效果会发生变化。SBR系统氨氮硝化过程在好氧阶段进行,脱氮过程主要在缺氧阶段进行。除少数细菌能进行自养反硝化,大部分反硝化细菌进行反硝化都是进行异养反硝化。经研究发现SBR运行过程中TN浓度和COD浓度具有相关性,COD和TN浓度之间存在三阶函数关系,本实验反硝化速率为1.2mg/L。     

自养硝化与异养反硝化污泥膜污染特性的对比

以同步脱氮除磷连续流膜生物反应器小试稳定运行时的污泥为考查对象,采用序批式过滤试验对比考查硝化污泥与反硝化污泥的污染特性,并对不同电子供体下反硝化污泥的污染机理进行分析与探讨.研究结果表明:在25℃下乙酸作为电子供体下的反硝化速率(以VSS计)为13.8 mg/(g·h),高于乙醇的10.2 mg/(g·h)和甲醇的3.4mg/(g·h);反硝化污泥相对于硝化污泥溶解性微生物产物(soluble microbial product,SMP)中蛋白质类物质在＜1 kDa和＞ 100 kDa范围内含量的增多,成为导致污泥混合液中溶解性物质阻力增大的主要因素,从而增大溶解性物质在膜孔内部的堵塞的阻力,其中以甲醇为电子供体时的反硝化过程最为明显.反硝化过程污泥产生的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)相对于硝化过程有所降低,且EPS中糖类与蛋白质类物质的相对疏水性的降低成为混合液中悬浮颗粒物质(suspend solids,SS)阻力降低的主要因素;硝化污泥与3种电子供体下产生的EPS相对分子质量分布上略有不同,但是傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)对EPS官能团的监测表明硝化过程与3种电子供体在反硝化过程中产生的EPS主要化学物质组成并没有发生变化,以乙酸为电子供体下反硝化过程后污泥的修正污染指数(modified fouling index,MFI)最小.     

重金属对气孔保卫细胞功能和活性的影响

为深入了解重金属的毒性作用,我们选用蚕豆气孔保卫细胞系统检测了Al ~(3+)、Cr~(6+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)及电镀废水对气孔开度和细胞活性的影响,发现0.05mg/L的Al ~(3+)、Cr~(6+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)作用于蚕豆表皮,可降低叶面气孔开度;抗坏血酸或LaCl_3能阻止金属离子诱发的气孔关闭,说明活性氧和钙离子参与了金属离子诱导的气孔关闭;当金属离子浓度提高至0.5~5mg/L时,气孔保卫细胞活性降低,随着浓度增大,金属离子对细胞的毒性增高。用电镀废水处理同样导致气孔开度减小,细胞活性降低。上述结果表明,环境金属离子含量达到一定值后会对植物细胞的功能产生影响,浓度提高时细胞活性受损,即使单一离子含量达到国家颁布的废水排放标准,也可能直接影响气孔开度,进而干扰植物生理,而高浓度金属离子引发的植物细胞活性丧失,对植物的危害将更为严重。     

磷酸三丁酯萃取处理镀铬废水的研究

在常温下,以民用煤油作稀释剂,用磷酸三丁酯(TBP)萃取处理镀铬废水。经4—5级萃取,可使水相中Cr~(6+)由70mg/L降至国家排放标准以下。有机相用稀碱溶液经2—3级反萃取再生,Cr~(6+)完全回收利用,这对环境保护大有好处。     

反硝化细菌在废水治理中的应用:原理与现状

从反硝化细菌种类、反硝化机理、影响反硝化的因素、反硝化细菌在环境修复中的应用等方面阐述近期的研究进展,同时结合当前的研究现状,提出了今后的研究方向.     

Cd~(2+)和Cr~(3+)胁迫对普通小球藻生长及渗透调节特性的影响

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为实验材料,利用CdCl_2·2H_2O和CrCl_3·7H_2O提供重金属离子,测定不同浓度Cd~(2+)和Cr~(3+)处理后小球藻的生物量、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,探讨Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫对普通小球藻渗透调节特性的影响.结果表明,Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下随重金属浓度的上升,小球藻的生物量、叶绿素含量呈下降趋势;可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量呈现先上升后下降的趋势,且两者均在Cd~(2+)浓度为0.4 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度为4 mg·L~(-1)时含量达到最大.可溶性糖的含量在Cd~(2+)浓度低于0.5 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度低于5 mg·L~(-1)时其下降趋势不明显,反之其含量大幅度下降.表明在Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下,小球藻通过减缓生长、降低叶绿素的合成,积累可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖来提高渗透平衡能力,最终增强小球藻对重金属的耐受性.     

两种温度处理下铜绿微囊藻对Cr~(6+)的耐受与吸附特性研究

在20℃和30℃两个温度条件下研究了铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对Cr~(6+)的耐受性和吸附率.结果表明:随着Cr~(6+)质量浓度的增加,24h后其对铜绿微囊藻的生长速率及叶绿素a的生物合成抑制作用增强,而胞外多糖的生物合成显著地增加.30℃时胞外多糖的生物合成量显著高于20℃胞外多糖含量(P0.05).Cr~(6+)质量浓度增加至0.6mg/L时,铜绿微囊藻对Cr~(6+)吸附率最大,20℃和30℃时分别达到84.7%和98.3%.Cr~(6+)质量浓度为9.0mg/L时,单位藻生物量对Cr~(6+)的吸附量达到最大,20℃和30℃时最大吸附量分别为39.3g/g、58.6g/g.     

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.