城市生活污水处理中微生物技术的应用

在城市化进程持续加快的背景下，生态环境污染问题长期得不到妥善的解决，尤其是城市生活用水污染问题，严重影响了城市居民的生活质量和用水安全。在众多城市生活污水处理技术中，微生物技术凭借处理效率高、使用能耗低、对生态环境破坏小等优点得到了广泛应用。故文章针对微生物技术进行分析，并论述了微生物技术在城市生活污水处理中的应用，以期为城市生活污水处理提供参考。     

人工湿地氮去除关键功能微生物生态学研究进展

人工湿地是一种能有效处理水体氮素污染的生态技术,其中微生物是驱动人工湿地系统中氮素去除的重要引擎。近20年来,随着分子生物学技术的广泛应用,有关人工湿地氮去除功能微生物生态学方面研究取得了一些重要进展。以硝化-反硝化作用和厌氧氨氧化作用这两种重要的人工湿地微生物脱氮途径为主,针对氨氧化细菌/古菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌等关键脱氮功能微生物的研究,重点归纳总结了目前有关这几类关键功能菌群在人工湿地中的丰度、活性、多样性、分布特征与影响因素,及其对废水中氮去除的作用,并在此基础上对今后的重点研究工作提出了展望。面向未来人工湿地氮去除关键功能微生物的研究应侧重其在污水净化和温室气体减排等方面的生态功能研究,同时加强其代谢过程与机制以及不同功能菌群间的关联研究。     

湿地法处理生活污水对仙桃湿地地表水微生物群落结构的影响

【背景】随着中小城市经济的高速发展和人们生活水平的提高,生活污水排放量也日益增大,致使水源水质污染呈恶化趋势。【目的】了解湿地法处理生活污水对湿地地表水微生物群落多样性变化的影响。【方法】对人工湿地(仙桃)参照点(-2 000)、200、400、600、3 000、5 000 m水平方向6点地表水进行理化检测,再通过高通量测序对微生物群落结构进行解析,并探讨微生物群落结构变化与生活污水的污染效应。【结果】当湿地法处理的生活污水到达5 000 m时,化学需氧量、氨态氮、总氮和总磷均达《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准,且理化指标之间均呈极显著正相关。样品在门水平上的优势物种分别为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)。变形菌门(Proteobacteria)可用来作为排放生活污水污染物的指示性微生物,放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)可用来作为排放生活污水净化的指示性微生物。【结论】首次比较分析了湿地法处理仙桃生活污水地表水环境中微生物群落多样性变化的情况,可使人们从微生物层面更加明确地了解人工湿地运作机理及地表水环境的污染情况。     

污水处理与胞外酶

利用微生物净化污水,既可以避免化学法处理所造成的再次污染,又可以利用微生物营养类型多的特点,适应千变万化的水质条件。但生物处理的不足之处有:活性污泥法的处理时间较长,有时达5一11小时,污泥产量也十分可观。这些污泥难于脱水,因此需要相当规模的污泥消化设备。曝气过程还需较大的动力。近     

生物活性炭用微生物菌种的选育及评价

目的:强化生物活性炭在净化饮用水中的作用,采用人为补充有益微生物的办法来提高活性炭的净化水效果。方法:利用生物技术从原水中、运行的活性炭中等分离出适用于制备生物活性炭微生物菌种,将选育的菌种与要处理的水进行培养处理,然后根据测定微生物对水的净化效果以及微生物的菌种对环境的适应能力来建立活性炭用微生物菌株的评价方法,并对分离的菌种进行评价、鉴定。结果:一些菌株对饮用水中TOC的处理效率达90%以上。培养条件要求低,最适温度20-28℃,在处理水中即可生长。并建立了菌剂的发酵生产工艺。     

3 次连续重复提取DNA 能较好反映土壤微生物丰度

【目的】研究同一个土壤需要反复提取几次才能在最大程度上反映土壤微生物的丰度,探讨风干土壤代替新鲜土壤用于微生物丰度研究的可行性。【方法】针对两种理化性质具有较大差异的旱地和稻田新鲜土壤及其风干土壤,分别对土壤微生物进行5次连续裂解提取DNA。通过实时荧光定量PCR技术分析连续反复提取对土壤古菌和细菌16S rRNA gene数量、氨氧化古菌和细菌功能基因amoA数量的影响。【结果】3次连续提取DNA占5次提取DNA总量的76%以上,氨氧化古菌、氨氧化细菌、古菌和细菌4类微生物的3次连续提取最低回收率为77.5%;与新鲜土壤相比,风干处理导致氨氧化古菌、氨氧化细菌、古菌、细菌的数量分别降低84.3%、81.2%、12.5%和90.3%,然而,2种土壤风干过程中主要微生物类群的数量变化规律基本一致,表明土壤微生物对风干处理的响应可能受土壤类型的影响较小。【结论】土壤微生物连续3次裂解能较好反映微生物丰度。与新鲜土壤相比,风干过程显著降低了土壤微生物丰度,然而,通过风干土壤中微生物丰度的变化趋势反映新鲜土壤中微生物数量变化规律具有一定的可行性。     

3种海藻对无机盐和有机物水体中氨态盐净化效果比较

本研究为比较阐明大型海藻对无机盐和有机物水体中氨态盐净化效果比较,以2.15 mg/L氯化铵人工养殖污水及1.27 mg/L珍珠贝类排泄物养殖污水作为待处理污水,以密度6.5 g/L的针叶蕨藻(Caulerpa sertularioides)、长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)和细齿麒麟菜(Eucheuma denticulatum)分别进行净化处理,分析水体中氨态盐的浓度变化。研究结果表明:3种大型海藻对不同污染来源的氨态盐净化效果均良好;氯化铵人工养殖污水处理中,针叶蕨藻、长茎葡萄蕨藻、细齿麒麟菜对氨态盐的净化效率分别为97.29%、85.55%、67.3%,其中前两种藻之间存在显著差异(p0.05),与细齿麒麟菜之间存在极显著差异(p0.01);珍珠贝类排泄物养殖污水处理中,针叶蕨藻、长茎葡萄蕨藻、细齿麒麟菜对氨态盐的净化效率分别为96.64%、93.86%、70.94%,前两种藻与细齿麒麟菜间存在极显著差异,其两者之间存在差异性。因此,本研究结果将能为养殖污水生物处理工具的选择提供一定的理论指导。     

污水净化中的微生物降解

污水净化中的微生物降解王本昌,刘云龙（吉林省通化市教育学院１３４００１）微生物的体积小而表面积大,繁殖速度惊人,能不断地与周围环境快速进行物质交换。污水通过能满足微生物生长、繁殖条件下的设备,微生物便从污水中获取营养成分,同时降解和利用有害物质,从而...     

微生物在污水处理中的原理,作用和应用

未经处理的城市工业废水和生活污水直接排入江,湖,河,海,是造成我国污染的主要原因,本文重点介绍污水处理厂曝气池生物处理的机理,以及微生物,特别是原生动物能指示和预报污水处理厂的净化效能。     

施肥和土壤管理对土壤微生物生物量碳、氮和群落结构的影响

以中国科学院沈阳生态试验站的长期定位试验为平台,研究了不同施肥和土壤管理对潮棕壤微生物生物量碳、氮和群落结构的影响。结果表明,裸地和农田处理的微生物生物量碳、氮较低,但是农田处理下施肥增加了微生物生物量,其中NPK+M效果最明显。DGGE图谱显示,处理间细菌条带分布较相似,其中裸地的细菌多样性最高;长期施肥和土壤管理改变了土壤真菌群落结构,施肥增加了真菌多样性,且有机肥的影响大于化肥;不同处理间氨氧化细菌群落结构差异显著,NPK+M显著增加了氨氧化细菌多样性,且无机肥和有机肥对氨氧化细菌群落影响不同。施肥和土壤管理对细菌影响较小,但显著改变了真菌和氨氧化细菌的群落结构。聚类分析结果显示,土壤管理措施较施肥对细菌、真菌和氨氧化细菌群落的影响更为显著。     

微生物介导反刍动物瘤胃氨生成及其对瘤胃功能的影响

反刍动物瘤胃中栖息着丰富多样的微生物,其在瘤胃内氨生成过程中发挥了重要的作用。微生物介导的氨基酸脱氨基作用和非蛋白氮水解作用是瘤胃内氨生成的主要途径。微生物介导了瘤胃内氨的生成,同时瘤胃内产生的氨也会反馈影响微生物菌群结构及瘤胃上皮功能,进而影响瘤胃发酵及宿主健康。本文主要综述了瘤胃微生物在介导氨生成中的作用和氨对瘤胃消化及瘤胃上皮功能的影响,以期对后续研究有所启发。     

温州市境内城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构分析

【背景】城市河流底泥含有丰富的微生物资源,底泥表面更是硝化作用的主要位点之一,其表面微生物在河流生态系统氮的转化过程中发挥着重要作用。【目的】以温州市境内的城市河流水系温瑞塘河茶山段舜岙河和横江河的4条河道作为采样点,比较分析4种不同环境下城市河流表层底泥氨氧化菌富集培养物的微生物群落结构。【方法】通过野外采样及室内培养对底泥中氨氧化功能菌进行富集培养,采用高通量测序技术分析微生物群落的组成、丰度和多样性。【结果】富集培养后主要优势类群为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。4个样品共涉及氨氧化细菌3个属,分别为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus),涉及氨氧化古菌1个属为Nitrososphaera,其中所有样品均以Nitrosomonas为主。不同底泥富集样品氨氧化微生物可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)组成存在明显差异,栽种有水生植物的河道底泥样品DA2具有最高的氨氧化细菌OTU数量和相对丰度,而存在生活餐饮污染的河道底泥样品DA4具有最高的氨氧化古菌OTU数量和相对丰度;相较于滞留水体,采自相对流动水体的富集样品DA2、DA4具有更高的氨氧化微生物OTU数量和相对丰度。【结论】阐述了4种不同环境下城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构的多样性,确定了富集培养之后的优势类群,为氨氧化微生物培养源的选择提供了参考,也为城市河流底泥中氨氧化菌进一步的筛选分离及其生理生态特征的研究提供了科学依据。     

抑制剂在氨氧化微生物研究中的应用

在氨氧化微生物的相关研究中经常使用各类抑制剂,包括针对硝化作用的抑制剂和针对微生物生长的抑制剂。自发现氨氧化古菌以来,人们在氨氧化细菌抑制剂的基础上重新筛选和使用不同的抑制剂来满足氨氧化微生物研究的需求。抑制剂既可以加速氨氧化古菌的富集,也可以帮助研究者区分古菌与细菌对硝化作用的贡献以及它们自身合成代谢能力的差别。本文综述了各类抑制剂的使用浓度和抑制效果,包括双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡啶磷酸盐(DMPP)、丙烯基硫脲(ATU)等传统抑制剂,乙炔和辛炔等炔烃类抑制剂,一氧化氮清除剂以及抗生素等对氨氧化微生物的活性和生长有特异性或通用抑制能力的抑制剂。通过对氨氧化微生物抑制剂的归纳总结,可为氨氧化微生物研究过程中抑制剂的选择提供参考。     

亚热带森林土壤氨氧化微生物和反硝化微生物功能基因丰度对氮磷输入的响应

为探究亚热带森林土壤氨氧化微生物和反硝化微生物对氮、磷输入的响应，2015年开始在钱江源国家森林公园设置氮磷模拟添加试验，包括对照(CK)、氮(N)添加、磷(P)添加和氮磷(NP)添加4种处理，于2021年4月(湿季)和11月(干季)采集土样，采用定量PCR的方法分析亚热带森林土壤氨氧化微生物(氨氧化古菌AOA、氨氧化细菌AOB和全程氨氧化菌comammox)amoA基因和反硝化微生物功能基因(nirS、nirK和nosZ基因)的丰度变化特征。结果表明：长期N输入显著降低土壤pH,但显著提高了土壤铵态氮和硝态氮含量，而长期P输入显著提高了土壤有效磷和总磷含量。氮的输入(N和NP处理)显著提高了干湿季土壤AOB-amoA基因丰度，且在N处理中最高，达8.30×10⁷ copies·g^-1。NP处理土壤AOA-amoA基因丰度显著高于CK,达1.17×10⁹ copies·g^-1。comammox-amoA基因丰度在不同季节间差异显著，其他基因丰度在不同季节间差异均不显著。双因素方差分析表明，N输入显著...     

地膜覆盖对旱作春玉米农田土壤微生物碳源代谢的影响

土壤微生物碳源代谢特征是评价土壤质量变化的重要指标。依托山西省东部晋中市寿阳县农业环境与作物高效用水科学观测试验站,采用Biolog-ECO微孔板技术探究覆膜（FM）与裸地不覆膜处理（LD）对旱作春玉米拔节期、灌浆期和收获期3个关键生育期不同土层深度下（0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm）土壤微生物碳源代谢的影响。结果表明：1） FM措施可以显著增加土壤微生物对碳源的利用能力,显著提高了土壤微生物的优势度指数,但降低了土壤微生物的均匀度指数。2）在0-10 cm和10-20 cm土层,FM与LD处理土壤微生物碳源利用情况均表现为灌浆期较高,而20-30 cm土层,表现为收获期较高,差异均主要体现在碳水类、羧酸类、氨基酸类3大类碳源上。3）拔节期和灌浆期0-10 cm土层中FM处理的土壤微生物碳源利用能力显著高于LD处理;然而收获期0-10 cm土层中恰好相反,呈现出LD处理下土壤微生物碳源利用能力显著高于FM处理。4）此外,Pearson相关分析表明,FM处理土壤微生物对碳水类碳源和羧酸类碳源2大类碳源的利用能力主要与土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量相关性较好,呈现出正相关关系;对氨基酸类碳源的利用能力主要与土壤含水量、pH、SOC、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量相关性较好。LD处理下,土壤微生物对碳水类、羧酸类和氨基酸类碳源的利用能力与土壤中TN含量的相关性较好,且呈现正相关关系。     

酸性土壤氨氧化微生物及其影响因素研究进展

自然条件变化和人类活动不仅加剧了土壤酸化,扩大了酸性土壤面积,而且严重影响了土壤氮循环。氨氧化过程作为硝化作用的限速步骤,是全球氮循环的核心环节,受到国内外研究者的广泛关注。探究酸性土壤氨氧化作用及其功能微生物对完善氮循环机制和促进土壤养分循环具有重要意义。本文主要综述了土壤中氨氧化代谢途径,对比了氨氧化细菌(ammoniaoxidizing bacteria, AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)和全程硝化菌(complete ammoniaoxidizers,Comammox)对酸性土壤氨氧化作用的相对贡献,分析了微生物内源功能差异及pH、底物浓度等外部环境因素对氨氧化微生物丰度、活性和群落结构的影响,最后对氨氧化微生物研究进行了展望,以期为酸性土壤氨氧化作用研究和微生物修复技术应用与实践提供科学参考。     

微生物方法降解刺参养殖池塘中氨态氮的研究进展

随着刺参养殖业的迅速发展,刺参池塘养殖暴露出诸多问题,如水体氨态氮含量高、病害严重、单位产量下降等.传统药物弊端较多,微生物方法成为降解水体中氨态氮含量和预防病害发生的新的有效途径.综合阐述了刺参池塘养殖过程中氨态氮对刺参的危害和微生物降解氨态氮的利弊,并介绍了水体中氨态氮高效降解菌株的筛选以及现有微生态制剂存在的问题,对微生物方法降解刺参养殖池塘氨态氮的前景进行了展望.     

亚热带米槠天然林土壤氨氧化微生物对模拟氮沉降的响应

我国亚热带地区是全球氮沉降的热点区域。氮沉降会影响氨氧化微生物的丰度和群落结构,进而改变土壤微生物驱动的养分循环。目前对新近发现的完全氨氧化菌认识不足,极大地制约了对森林土壤氨氧化微生物响应氮沉降的整体认识。本研究以福建省三明市辛口镇格氏栲自然保护区长期模拟氮沉降处理土壤为研究对象,利用实时定量PCR方法,研究氨氧化微生物(包括氨氧化细菌AOB、氨氧化古菌AOA和完全氨氧化菌comammox Nitrospira),尤其是完全氨氧化菌的amoA基因丰度。模拟氮沉降处理包括:不添加N(CK)、低氮(添加40 kg N·hm^-2·a^-1,LN)和高氮(添加80 kg N·hm^-2·a^-1,HN)。结果表明: 8年的氮添加降低了土壤pH值和有机碳含量,提高了土壤硝态氮含量。供试土壤的AOB丰度低于检测限,无法获得目的片段。高氮处理显著提高了AOA丰度,但对完全氨氧化菌clade A和clade B丰度无显著影响。两种氮添加处理均降低了完全氨氧化菌/AOA值,表明氮添加降低了完全氨氧化菌在亚热带森林土壤氨氧化微生物类群中的相对竞争力。针对完全氨氧化菌clade A和clade B的扩增都存在非特异性产物,表明针对森林土壤的高特异性和覆盖度设计引物的必要性。Clade A和clade B丰度与总氮和铵态氮含量呈显著正相关,clade B丰度还与有机碳含量呈显著正相关。总之,模拟氮沉降提高了AOA在亚热带米槠天然林土壤硝化过程中的相对重要性,这些发现可为该地区应对全球变化和氮沉降的风险评估提供理论依据。     

回转式凡纳滨对虾温室集约化养殖池氨化菌与硝化菌数演变状况

研究了回转式凡纳滨对虾温室集约化养殖池中氨化菌与硝化菌的演变状况.在回转式凡纳滨对虾温室集约化养殖试验中,养殖全过程不换水、不用药,利用净水网草片、复合微生物制剂、水循环与水生植物净化水质,适时排污,使养殖水体的微生物指标与水化学指标有效控制在虾生长合适范围内.试验期间,248号池水中主要微生物指标平均值如下：氨化细菌为1080000±2411556 cfu/mL,亚硝化细菌898±1124cfu/mL,硝化细菌为1700±759 cfu/L;250号池水中主要微生物指标平均值如下：氨化细菌为881000±1793815 cfu/mL,亚硝化细菌1306±1550 cfu/mL,硝化细菌为2250±2047 cfu/L.同时,实验表明,利用净水草网片能取得良好的净化水质的效果和具有抗不利环境冲击的能力.利用这种养殖模式和相应的管理,养殖用水得到有效的控制,养殖效果良好.     

高盐废水生物处理方法探讨

不可否认,经济的蓬勃发展为我们创造了优越的生活,但也带来了很大的负面效应,如水体污染、大气污染等,其中高盐废水的大量排放会抑制微生物生长,虽物化处理法效果良好,但投资运行费用巨大,故应用生物方法处理高盐废水备受关注。对此,本文对高盐废水作了概述,并就其生物处理方法进行了探讨,希望有助于改善废水净化效果。