好氧反硝化细菌处理硝酸盐废水的研究及微生物群落结构分析

采用污泥驯化手段富集好氧反硝化细菌,将得到的驯化污泥分离纯化,共得到5株好氧反硝化细菌.f1、f2、f3、f5、f7的TN去除率为90.4%、91.2%、94.6%、95.6%、97%,表现出较好的去除总氮的能力.采用筛选的5株好氧反硝化细菌建立连续流反应器.PCR-DGGE图谱表明,在反应器运行的不同时期,微生物群落结构发生动态演替.15d与30d相似性最高为80%.测序结果显示,2株筛选的好氧反硝化细菌f3和f5成为反应器的优势菌群,说明这2株好氧反硝化细菌对环境有较强的适应能力,利用有机碳源和硝态氮进行生长繁殖成为系统中的优势菌群.     

H2O2供氧条件下Burkholderia cepacia好氧降解三氯乙烯和苯酚的其代谢机理

氯代有机溶剂与酚类化合物复合污染地下水的现象较为普遍,但地下水环境中溶解氧缺乏,好氧微生物降解作用难以发挥.本文驯化好氧微生物Burkholderia cepacia耐受高浓度H2O2,并利用H2O2作为供氧源降解地下水环境中的三氯乙烯(TCE)和苯酚.结果表明,对于Burkholderia cepacia的生长过程,H2O2的最佳投加量为4 mmol/L,加入H2O2后,会短暂抑制TCE降解,但最终大幅提高了TCE的降解率,达到79.80％.动力学分析表明,在H2O2供氧条件下,共代谢苯酚与TCE的比降解速率可以由Monod模型和Haldane模型分别进行描述,且显著相关.研究结果为好氧微生物控制地下水环境中的TCE和苯酚复合污染提供了科学依据.     

H_2O_2供氧条件下Burkholderia cepacia好氧降解三氯乙烯和苯酚的共代谢机理

氯代有机溶剂与酚类化合物复合污染地下水的现象较为普遍,但地下水环境中溶解氧缺乏,好氧微生物降解作用难以发挥。本文驯化好氧微生物Burkholderia cepacia耐受高浓度H2O2,并利用H2O2作为供氧源降解地下水环境中的三氯乙烯(TCE)和苯酚。结果表明,对于Burkholderia cepacia的生长过程,H2O2的最佳投加量为4mmol/L,加入H2O2后,会短暂抑制TCE降解,但最终大幅提高了TCE的降解率,达到79.80%。动力学分析表明,在H2O2供氧条件下,共代谢苯酚与TCE的比降解速率可以由Monod模型和Haldane模型分别进行描述,且显著相关。研究结果为好氧微生物控制地下水环境中的TCE和苯酚复合污染提供了科学依据。     

SBR系统驯化过程的微生物群落结构变化

采用三角瓶摇床振荡培养,模拟序列间歇式活性污泥法(SBR)处理经微电解预作用后的皮革废水,考察驯化过程中微生物群落结构的变化情况.提取驯化过程中4个不同阶段混合菌群总DNA,采用降落式聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳技术,对细菌16S rDNA V3区进行扩增和产物分离,并比较驯化过程中的微生物群落结构.结果表明,微生物群落结构和种群数量在驯化过程中存在明显的演替过程,不同微生物种群通过协同和竞争作用,最终形成一种具有新功能,性质稳定的群落结构.     

厌氧发酵液中微好氧功能菌的分离与鉴定

在发酵前期,体系中微好氧微生物可以消耗掉氧气,为了给产甲烷菌提供一个厌氧环境,该研究的是甲烷发酵前期的微好氧微生物,通过实验,分离纯化得到3株纯功能菌1、3和4号菌;对其革兰氏染色发现均为革兰氏阳性菌;找到其最适生长温度为40℃及pH为7;对其生长曲线进行测定得出,1、3和4号菌的生长周期分别为2d、2d和1d;测得不同碳源浓度,不同菌株的生长情况也有极大区别,三株菌的相似之处是对淀粉的分解利用率极高,对麦芽糖的分离利用率低.对于甲烷发酵这个复合体系,前两个阶段微好氧功能菌的耗氧作用对第三阶段产甲烷至关重要.因此,对微生物进行分离,获得厌氧消化体系内微好氧微生物的纯培养,深入研究功能菌株的相关性质,对进一步提高甲烷发酵效率具有重要意义.     

头孢拉定降解菌的驯化、筛选及降解性能

从抗生素生产厂污水排放口取得菌种,并在实验室中驯化、筛选出能以头孢拉定为唯一碳源生长的好氧菌群,经过平板分离纯化得到3株菌种.进行了各菌种以0、5、10、15、20、25 mg/L头孢拉定为唯一碳源的4 d生长情况试验,同时进行了10 mg/L头孢拉定中生长4 d的菌种生长及降解初步试验.结果表明,经过12代的驯化,筛选出的好氧混合菌群CDB(Cefradine Degradable Bacteria),在底物质量浓度为0～25 mg/L时, 4 d内均有最佳的生长和降解能力,而分离纯化得到的单株菌中,CDB3菌株的生长情况及其降解能力均较强.各菌种的生长情况与其降解能力具有对应关系.     

头孢拉定降解菌的驯化、筛选及降解性能的初步研究

从抗生素生产厂污水排放口取得菌种,并在实验室中驯化、筛选出能以头孢拉定为唯一碳源生长的好氧菌群,经过平板分离纯化得到3株菌种。进行了各菌种以0,5,10,15,20,25mgL-1头孢拉定为唯一碳源的4d生长情况试验,同时进行了10mgL-1头孢拉定中生长4d的菌种生长及降解初步试验。结果表明,经过12代的驯化,筛选出的好氧混合菌群CDB,在底物浓度为0-25 mgL－1时, 4d内均有最佳的生长和降解能力,而分离纯化得到的单株菌中,CDB3菌株的生长情况及其降解能力均较强。各菌种的生长情况与其降解能力具有对应关系。     

高效复合菌降解氯代苯胺类化合物的特性研究

对某工业污水处理厂曝气池中活性污泥进行了分离和驯化,得到了能以氯代苯胺类化合物为碳源的高效复合菌群;通过好氧摇瓶实验,研究了复合菌群对氯代苯胺类化合物的生物降解特性,并对3种单氯代苯胺进行了生物降解动力学分析.结果表明:复合菌群的pH值适应范围很广,但当pH值降至2.5时,氯代苯胺类化合物的生物降解受到明显抑制;降低化合物的初始质量浓度、增加微生物量及添加苯胺生长基质等,能提高复合菌对氯代苯胺类化合物的去除率;生物降解速率因氯化苯胺中氯原子取代位置不同而不同.     

好氧混菌矿化能力与增强再生粗骨料性能研究

微生物矿化沉积方法利用矿化微生物代谢生成的碳酸钙能够对混凝土裂缝或再生骨料缺陷进行有效地修复,然而目前基于微生物矿化修复材料缺陷研究大多数采用单一类型的微生物,其培养成本高并且矿化鲁棒性不足。本文筛选一种适用于增强再生混凝土骨料性能的好氧嗜碱混菌,以提高矿化鲁棒性并显著降低培养成本。首先考察矿化沉积时间、钙离子浓度、乳酸浓度、菌液浓度和钙源对该混菌矿化效率的影响,并将其矿化效率与科氏芽胞杆菌进行对比;然后采用该混菌对再生粗骨料进行矿化增强以验证其有效性。试验结果表明,随着矿化时间的延长,混菌矿化沉淀量呈现出先增大后趋于稳定的变化规律;钙离子浓度过高反而会抑制混菌矿化效率,提高菌液浓度能够有效地改善混菌矿化效率;相同环境条件下混菌的矿化效率明显优于科氏芽胞杆菌。经混菌矿化增强的再生粗骨料吸水率和压碎指标降低幅度可分别达到44.6%和30%,验证了筛选混菌的有效性。     

驯化生物膜对水体铅吸附的研究

通过对比不同浓度铅离子存在条件下生物膜菌群的生长量,判断其对铅离子的耐受性;挑选吸附性强的菌群扩大培养,进一步作菌群驯化和铅的吸附试验;通过驯化前后吸附曲线和膜菌群的镜检观察对比,了解生物膜菌群在铅污染过程中的自净机制,为驯化生物膜处理含铅污染水体作了基础研究.     

大连驯化生物膜对水体铅吸附的研究

通过对比不同浓度铅离子存在条件下生物膜菌群的生长量,判断其对铅离子的耐受性;挑选吸附性强的菌群扩大培养,进一步作菌群驯化和铅的吸附试验;通过驯化前后吸附曲线和膜菌群的镜检观察对比,了解生物膜菌群在铅污染过程中的自净机制,为驯化生物膜处理含铅污染水体作了基础研究.     

一株采油用嗜热特基拉芽孢杆菌厌氧生长代谢研究

为了提高外源微生物油藏适应性和采油能力,以一株采油用嗜热特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)为对象,对其厌氧生长代谢和驱油功能进行研究。该菌株为兼性微生物,在好氧和厌氧条件下都能生长代谢,在好氧条件下生长较快,12 h到达峰值期,而厌氧条件下需要124 h,通过厌氧连续传代驯化后菌株厌氧生长代谢速率提高2. 7倍;厌氧条件下提供电子受体可以提高菌株的乳化和产气能力,该菌株厌氧乳化指数达到100%,乳化剂产量为0. 75 g/L,所产乳化剂为大分子多糖蛋白类复合物;该菌株厌氧代谢过程中同时产生二氧化碳气体和挥发性脂肪酸,随着电子受体量的增加,产气量增加而脂肪酸产物浓度降低。该菌株物模评价水驱基础上提高采收率达到16. 1%,展现出良好的采油应用潜力。     

屠宰废水驯化降解过程中指标检测及微生物菌群变化研究

采用SBR工艺用屠宰废水对生活污水处理厂曝气池中的活性污泥进行驯化,对进出水的COD、氨氮进行监测,测量污泥特性。通过分离培养污泥微生物,对不同时期污泥菌群和菌落计数分析,结果表明:在驯化初期部分菌群被淘汰,驯化中、后期部分菌群适应废水,数量增加;驯化结束时,污泥中微生物组成基本稳定,细菌为主要菌群,COD和氨氮的去除率分别为89%和98%,含量均达到了一级排放标准。     

固定化微生物去除地下水中氯苯研究

为探索固定化微生物技术去除地下水氯苯的最佳条件,采用聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠为包埋剂,培养了含氯苯的菌泥驯化培养的微生物,以制备固定化微生物小球,处理地下水中的氯苯.本研究从机械强度,传质性,氯苯降解率等方面综合考虑,利用正交实验确定了制备固定化微生物小球的最佳条件,并对固定化微生物和游离微生物降解氯苯的效果进行了比较.另外,还对固定化微生物降解地下水中氯苯的影响因素进行了探讨.实验结果表明,氯苯初始浓度大于20mg/L,固定化微生物降解氯苯效果好于游离微生物的.当小球粒径为1mm,菌液接种量为8%,氯苯初始浓度为80mg/L,pH值为7.0左右,盐度低于1.5%,控制培养温度为10℃,摇床转速为120r/min时,固定化微生物降解性能较好.     

低碳源下序列间歇式活性污泥法中反硝化除磷菌培养及驯化研究

采集某城市污水处理厂的A/O工艺回流活性污泥作为污泥样品,利用SBR反应器,以硝酸盐为电子受体,在低碳源下,培养和驯化反硝化除磷菌。第一阶段采用厌氧/好氧/沉淀/排水的运行方式10周期,第二阶段采用厌氧/好氧/缺氧/好氧/沉淀/排水运行方式40周期。反硝化脱氮除磷性能的测试结果表明,经培养驯化得到的反硝化除磷菌处理低碳源废水,PO43--P的去除率达96%,出水浓度稳定在0.4 mg/L以下;NH4+-N去除率达78%,出水浓度稳定在3 mg/L以下;COD的去除率达86%,出水浓度稳定在20 mg/L以下;表明采用SBR反应器进行反硝化菌的培养驯化是可行的。     

pH和DO作为A2N-IC-SBR工艺实时控制参数

试验从硝化污泥和聚磷污泥的培养开始至A2N-IC-SBR工艺稳定运行结束,系统地记录了污泥驯化培养阶段、A2N工艺运行阶段、A2N-IC工艺运行阶段中pH和DO的变化与氮磷浓度的关系.结果表明:厌氧阶段pH的变化比较复杂,与进水碳磷比、反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌的富集程度等因素有关,不同的进水水质与污泥有不同的变化规律;诱导结晶阶段pH的变化受到钙盐投药方式以及混合方式的影响,pH与SP浓度的变化并不存在明显的相关性;硝化反应中硝化作用完成的特征点较明显,d(DO)/dt最大值点及d(pH)/dt由负变正的特征点均可作为硝化完成的指示点;好氧聚磷阶段,聚磷终点与pH拐点、DO大幅上升出现的时刻相同;缺氧聚磷阶段,pH停止上升的时刻可以用来指示聚磷的完成.     

沾3区块内源微生物好氧和厌氧激活特征

为了研究油藏内源微生物好氧和厌氧激活规律,在亨盖特厌氧微生物操作平台上,对沾3区块油井产出液分别进行好氧和厌氧激活研究。结果表明:油藏内源微生物在好氧和厌氧激活方式下均能被有效激活,激活5 d以后,菌密度超过10~8个/mL,但不同激活方式激活的菌群结构、驱油功能菌存在显著差异。在好氧激活下的微生物代谢速率快,开始产乳化剂时间比厌氧激活早;厌氧条件下,加入磷酸盐、硝酸盐,提供电子受体能够显著促进厌氧乳化,乳化指数可达100%。但氧化还原电位的提高,对内源微生物厌氧代谢产酸、产气有一定抑制作用,总酸含量从2.769 g/L降至1.046 g/L,气压从0.156 MPa降至0.060 MPa, CH_4含量从31.1%降至5.6%。室内模拟研究揭示的微生物厌氧激活特征为中高温油藏内源微生物驱油厌氧代谢调控提供了重要理论指导。     

不同疾病舌苔的微生物菌群和功能差异研究

舌苔是指舌头上覆盖的由食物残渣、微生物、舌苔上皮角质细胞组成的物质。口腔微生物群与人体生理病理密切相关。通过16S rDNA测序技术得到舌苔的微生物菌群，并进行生物学分析，研究不同疾病舌苔的微生物菌群和功能差异。     

纳米塑料-重金属-塑化剂联合暴露对儿童肠道微生物菌群及代谢的影响

[目的]探究纳米塑料(NPs)、镉(Cd)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染对儿童肠道菌群多样性、氨基酸代谢及短链脂肪酸(SCFAs)含量的影响.[方法]利用16S rRNA高通量测序技术和高效液相色谱-质谱法LC-MS/MS分析NPs、Cd、DBP单一污染及纳米塑料聚丙烯(PP)、Cd、DBP复合污染对儿童肠道细菌群落及肠道微生物代谢产物中短链脂肪酸及氨基酸含量的变化.[结果]高通量检测结果显示,与对照相比,在门属水平上,单一污染的优势菌门属无明显变化,PP+Cd、PP+DBP+Cd复合污染优势菌门属水平丰富度与多样性显著下降;LC-MS/MS检测结果显示,在肠道微生物代谢产物中,经NPs与DBP暴露后,氨基酸含量呈现不同程度的下降,而Cd、PP+Cd、PP+Cd+DBP处理后,大多数氨基酸的含量显著增加;同时检测到丁酸、戊酸的含量也发生变化.[结论]与单一污染物处理相比NPs相关复合污染物暴露处理后其肠道微生物紊乱程度更强,且不同污染物处理均会影响肠道微生物的氨基酸代谢和SCFAs产量.肠道菌群与人体健康密切相关,探究肠道菌群及代谢功能在NPs、Cd、DBP影响下的变化,从肠道菌群层...     

活性污泥法处理高含盐采油废水研究

采用好氧活性污泥法处理中原油田高含盐采油废水,研究不同曝气时间条件下,好氧活性污泥法对高含盐采油废水化学需氧量(CODCr)的去除效果.结果表明:经驯化的活性污泥可适应高含盐环境,且对不同浓度高含盐采油污水均具有较高的CODCr去除率,活性污泥驯化4～6d后,对采油废水CODCr去除率可达90%以上.