活性污泥中好气性异养细菌的初步研究

用活性污泥处理工业废水和生活污水是目前应用很广泛的一种生物处理法。此法近年来在我国已逐渐推广应用和发展,但对在处理过程中起主导作用的细菌却缺乏系统的研究。我们于1972年5月到12月对武汉印染厂废水处理场活性污泥中的微生物进行了一些观察,初步研究了好气性异养细菌的优势种类和数量,     

活性污泥中好气性异养细菌的初步研究

用活性污泥处理工业废水和生活污水是目前应用很广泛的一种生物处理法。此法近年来在我国已逐渐推广应用和发展,但对在处理过程中起主导作用的细菌却缺乏系统的研究。我们于1972年5月到12月对武汉印染厂废水处理场活性污泥中的微生物进行了一些观察,初步研究了好气性异养细菌的优势种类和数量,进行了一些菌株去除有机物能力的试验,希望通过这项工作取得生物处理中细菌学的资料,为进一步研究生物处理的原理和解决生产实践问题提供理论基础。       

活性污泥微生物菌群研究方法进展

活性污泥是活性污泥法处理污水系统的功能主体。人类对活性污泥微生物菌群的认识随着其研究方法的发展而逐步深入。传统培养方法只能检测到活性污泥中1％～15％的微生物。随着一系列基于免培养的分子生物学技术的出现,活性污泥中菌群的复杂性和多样性以惊人的速度被人们认识,大量依靠传统检测方法未能发现却在活性污泥中起关键作用的微生物逐渐被发现。许多模拟活性污泥菌群生存环境条件的现代培养技术开始发展,且已成功培养了一部分传统培养方法不能培养的细菌类群,这为研究基于免培养方法发现的大量新的微生物菌群的生理特性和作用机制提供了可能,也无疑将把人们对活性污泥菌群的认识推向一个新的层次．主要介绍活性污泥微生物菌群研究的一系列方法,从传统培养方法到基于免培养的现代分子生物学技术,再到现代培养技术,着重论述了现代分子生物学技术及其在活性污泥微生物菌群研究中的进展。     

活性污泥微生物组：去除污浊，只留清淡

活性污泥法诞生一百多年来,在污水处理特别是城市污水处理中发挥了不可替代的作用。活性污泥微生物是去除污染物包括新型有机和无机污染物的关键角色,活性污泥微生物组为微生物分离培养、功能鉴定和生态互作等方面的研究带来新的活力。     

活性污泥污水处理系统中胞外多聚物的作用及提取方法

活性污泥污水处理系统依靠微生物代谢作用净化污水。活性污泥胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对水中污染物的去除及污泥的絮凝、沉降、脱水性能都有着重要作用,从而影响活性污泥污水处理系统的稳定运行和性能改进。本文综述了活性污泥污水处理系统中EPS维持系统的功能作用,并对目前常见的多种活性污泥EPS提取方法进行了比较。不同的提取方法显著影响EPS的组成成分和数量,从而影响活性污泥的物理化学性质。最佳的EPS提取方法是指既能获得高的EPS数量又对污泥微生物细胞破坏最小的方法。EPS提取方法的标准化是研究活性污泥胞外多聚物的基础。根据研究目的选用适宜的EPS提取方法是阐明EPS在污水生物处理系统中的作用、改善活性污泥性能的基础。     

活性污泥微生物群落宏组学研究进展

活性污泥是全球最常用的废水生物处理人工生态系统,微生物是驱动其污染净化能力的关键。活性污泥微生物群落所有物种与基因(简称"微生物组")的研究先后经历了"显微镜观察和纯菌培养分离"(1915)、"PCR扩增-测序"(1994)和"高通量测序-宏组学分析"(2006)三个重要阶段的发展变迁。相应地,我们对活性污泥微生物组的认知经历了从最早对微型动物(如钟虫和轮虫)及其他微生物的形貌观察和纯种培养鉴定到今天对整个微生物组的全局多样性认识的飞跃。近13年来,基于高通量测序的宏组学方法被广泛应用于揭示活性污泥微生物群落组成结构和功能,我们现在充分意识到活性污泥微生物组蕴藏着大量不可培养新物种和基因多样性,驱动着各类污染物的降解与转化。目前,特异性分子标记基因的扩增子测序技术已经被广泛应用于揭示城市和工业废水处理活性污泥微生物组和典型功能种群(如硝化细菌和聚磷菌)的时空多样性和群落构建机制,进而为未来实现活性污泥微生物组功能的精准调控奠定理论基础。宏基因组学研究在群落、种群和个体基因组水平全面解析了活性污泥微生物组驱动的碳、氮、磷元素循环过程,以及有机微污染物的生物降解和转化机理。将来活性污泥微生物组学研究需要在"标准化的组学分析方法和绝对定量""高通量培养组学""高通量功能基因组学"和"多组学方法的结合及多种方法并用"4个方面取得实现精准生态基因组学所需的技术突破,以最大限度发掘活性污泥微生物组在污水处理与资源回收领域的生态学与工程学价值。     

活性污泥驯化的微生物生态学原理

活性污泥是一种复杂的、具有生物多样性的微生态系统。生物多样性是活性污泥驯化的基础, 驯化条件对微生物进行选择—— 适者生存增长, 不适者被抑制或淘汰。此外, 活性污泥微生物还能够通过表型适应和进化性适应主动地去适应驯化条件。活性污泥驯化的过程是微生物生态位在生态系统中重新分配和调整的过程, 符合生态学“选择与适应”的原理。依据这种原理, 原污泥、废水水质和处理工艺是影响活性污泥驯化的主要因素。     

活性污泥驯化的微生物生态学原理

活性污泥是一种复杂的、具有生物多样性的微生态系统.生物多样性是活性污泥驯化的基础,驯化条件对微生物进行选择--适者生存增长,不适者被抑制或淘汰.此外,活性污泥微生物还能够通过表型适应和进化性适应主动地去适应驯化条件.活性污泥驯化的过程是微生物生态位在生态系统中重新分配和调整的过程,符合生态学"选择与适应"的原理.依据这种原理,原污泥、废水水质和处理工艺是影响活性污泥驯化的主要因素.     

rRNA-targeted寡核苷酸探针识别活性污泥微生物群落结构与功能研究进展

活性污泥中微生物群落内部关系非常复杂 ,及时对活性污泥中优势菌群和群落内部关系进行监测是污水处理中采取正确措施的关键。历史研究表明传统培养方法经常导致活性污泥优势菌群检测的失败 ,而r RNA- targeted寡核苷酸探针作为一种快速原位监测活性污泥微生物群落结构和功能的新工具被引入 ,使我们对参与污水净化的微生物群落结构和优势菌群能有较全面的了解。就该方法在识别除磷污泥、脱氮污泥、污泥泡沫和膨胀污泥中微生物群落结构和功能的典型应用进行综述 ,分析了该方法存在的优点和缺点 ,并对目前已建立且应用于活性污泥微生物检测的 r RNA- targeted寡核苷酸探针进行了详细总结     

含氟有机废水处理过程活性污泥微生物群落研究进展

随着有机氟化物在各领域的广泛应用,含氟有机废水处理面临巨大挑战。活性污泥作为有机废水处理的核心技术之一,微生物在其中发挥着极其重要的作用。本综述首先聚焦在活性污泥微生物群落多样性、组成、结构和功能及其与含氟废水类型、处理工艺和处理效率之间的关系,进而讨论了功能微生物降解/转化有机氟化物的途径和作用机制,最后展望了结合分离培养降解有机氟化物的关键微生物,以及微生物组学技术解析活性污泥微生物群落构建、互作、代谢等核心问题,以提高对含氟有机废水微生物降解机理的认识,优化含氟有机废水处理工艺。     

微生物醌指纹法在环境微生物群体组成研究中的应用

微生物醌是能量代谢过程的电子传递体,不同的微生物含有不同种类和分子结构的醌。因此,环境样品中微生物醌的组成,即醌指纹可在一定程度上反映微生物的群体结构。本简要介绍了微生物醌的分析方法,并利用醌指纹对活性污泥中的微生物群体组成进行了解析。     

微生物醌指纹法在环境微生物群体组成研究中的应用*

微生物醌是能量代谢过程的电子传递体,不同的微生物含有不同种类和分子结构的醌。因此,环境样品中微生物醌的组成,即醌指纹可在一定程度上反映微生物的群体结构。本文简要介绍了微生物醌的分析方法,并利用醌指纹对活性污泥中的微生物群体组成进行了解析。     

膜生物反应器中的生物学特征

由于在膜生物反应器内膜的截留作用 ,使膜生物反应器内的一些生物学特征与传统的活性污泥过程有所不同。本文系统地阐述了膜生物反应器内的微生物群落、活性污泥及微生物产物的生理生化特征。     

一种从活性污泥中提取微生物总DNA的方法

对活性污泥的微生物群落进行研究的首要前提是获得大量的高纯度微生物基因组DNA。本文建立了一种高效、简便的提取活性污泥总DNA方法。从提取的核酸总量、纯度、基因组完整性等多方面对所得到的DNA质量进行了评价,结果表明,本法从单位活性污泥中提取的DNA得率为105-823μg/g,结构完整,纯度很高,无需进一步的纯化,可直接进行微生物群落分析及构建文库等后续分子生物学操作。现在实验室使用的提取活性污泥中DNA的方法,纯度普遍都无法达到PCR反应和建立文库的要求,本文建立的活性污泥DNA提取方法则可以克服这一难题。     

活性污泥中电活性微生物的富集筛选研究进展

活性污泥含有多种微生物,是废水处理系统中污染物降解转化的重要驱动者。电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)是活性污泥的重要微生物类群,在废水资源化与能源化中发挥着核心关键作用。本文概括了活性污泥中EAMs的富集和筛选方法,整理总结了目前已从活性污泥中获得的EAMs菌种资源信息,在此基础上分析了从活性污泥中富集和筛选EAMs所存在的问题,并进一步展望了未来的研究方向,以期加速EAMs菌种资源的挖掘,促进以EAMs为主导的废水资源化与能源化技术发展。     

活性污泥厌气消化的研究

工业废水不经处理任意排放,会严重污染环境,给人类带来危害。目前已广泛采用生化法处理各类废水,在处理过程中将产生大量的活性污泥。活性污泥主要是由尚未被微生物分解的残余有机物、有毒物、无机盐类、重金属离子和大量微生物     

污水处理活性污泥微生物群落多样性研究

为研究污水处理活性污泥微生物多样性,提取了活性污泥宏基因组DNA,并采用细菌通用引物27F和1492R扩增了上海污泥厂活性污泥细菌16S rDNA片段,构建了细菌16S rDNA克隆文库,并对该文库中的微生物群落进行了分析。共获得200条高质量序列并建立系统发育树,结果显示活性污泥主要的细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)(91.9%)、厚壁菌门(Firmicures)(4.6%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(2%)、绿弯菌门(Chloroflexi)(0.5%)、硝化螺菌门(Nitrospirae)(1%)。其中,明显的优势菌群为Alcaligenes feacalis(55%)、Pseudomonas aeruginosa(12.8%)和Stenotrophomonas(12.8%),优势菌的产酶能力在活性污泥中显示生态修复功能菌的作用。     

短程硝化活性污泥微生物群落结构及羟胺代谢对短程硝化的影响

活性污泥法随着技术的成熟,已应用在高氨氮污水/废水处理中,通过不断发展衍生出的很多新型工艺也成为研究热点,短程硝化反应作为代表已逐渐体现出优越性。短程硝化能达到高效净化污水的目的,其反应中的代谢产物羟胺也和微生物类群及反应产物之间有着至关重要的影响。反应器中活性污泥的微生物群落结构和动态密切相关,探究微生物群落结构能帮助生物强化、优化参数,提高脱氮效率。本文主要总结了近年来有关短程硝化/半短程硝化活性污泥微生物群落组成与结构及其与反应器处理效率之间的关系,以及羟胺代谢对短程硝化的影响等方面的研究进展,这些研究加深了对微生物群落结构和污水处理工艺之间的认识,但充分发掘生物信息、提高工艺效能之路仍然充满挑战,还需利用氮平衡方法、Real-time PCR法等多种生物技术手段对短程硝化进行全方位研究,为实践提供坚实的理论基础。     

污水处理过程中微生物群落多样性及其对环境因子响应的研究进展

污水生物处理系统的性能和稳定性与微生物群落结构和动态密切相关。通过深入了解活性污泥中微生物群落结构及其影响因素,有助于提高污水厂污染物的去除效果。在不同污水活性污泥处理系统中细菌群落主要以变形菌、绿弯菌、放线菌、厚壁菌和拟杆菌为功能菌群;活性污泥中寄居的大多数真菌来自于子囊菌门,还有少量担子菌门;古菌以产甲烷菌为主;而病毒中分布最广的噬菌体和致病性病毒是最主要的关注点。本文通过对相关文献分析及总结,综述了进水组成、不同处理工艺、参数(理化参数和运行参数)、地理位置和气候条件等环境因子对活性污泥中细菌、真菌、古菌以及病毒群落组成的影响,尽可能全面地介绍污水厂微生物群落多样性及其对环境因子的响应。同时,对未来研究方向进行探讨,以期能够为活性污泥中功能微生物的应用及调控提供理论和应用基础。     

聚丙烯二氧化钛负载膜固定化活性污泥对污水处理的研究

利用聚丙烯二氧化钛负载膜为载体,吸附固定活性污泥微生物,处理有机废水,考察了聚丙烯膜的组成、吸咐固定时间以及聚丙烯二氧化钛活性污泥负载膜对污水有机物的降解。由全有机碳分析仪对降解过程的有机物进行检测;结果表明;活性污泥负载膜处理废水8小时后,废水中的有机物含量下降达50％-60％,对所处理的废水的降解效果明显。