广州市河涌水环境原位治理生物修复技术

针对广州市河涌治理的紧迫性、复杂性以及传统治理方法的缺陷与不足,本文介绍了一种利用生物修复技术原位治理广州黑臭河涌污染的方法。该方法通过河道曝气增氧、投放微生物菌剂、底泥生物修复和设置生物巢系统等步骤和措施,控制和消除河涌外源和内源污染,净化河涌水质,提高水体自净能力,达到消除黑臭、消除河道底泥的目的。本方法无须在河道中兴建构筑物,也无须清疏河道底泥,普遍适用于截污、清淤的河涌,以及受潮汐影响流态变化复杂的河道进行原位治理,恢复水体正常生态功能,为众多的城镇黑臭河涌提供了切实可行、经济方便的治理方法。     

海水混养池塘虾蛤肠道与养殖环境的微生物多样性

【背景】海水混养池塘环境微生物以及动物肠道微生物的群落结构已有研究,但对混养环境中多品种动物肠道与环境微生物群落的关系尚未见报道。【目的】研究海水虾蛤混养环境中微生物多样性以及与养殖动物健康之间的关系。【方法】采用Illumina高通量测序技术测定冬季莆田市北江养殖区2个混养池塘中水体、底泥以及虾蛤肠道的菌群结构。【结果】同一池塘水体与底泥之间、不同池塘水体或底泥之间的微生物结构存在一定的差异;同一养殖区2个混养池塘虾与蛤肠道微生物结构之间具有极高的相似性,与养殖环境存在显著的差异。微生物多样性和丰富度差异很大,表现出底泥水体肠道;虾蛤肠道微生物以厚壁细菌和γ-变形细菌为主;池塘水体以放线菌、α-变形细菌以及拟杆菌为主,底泥以γ-变形细菌和δ-变形细菌为主。养殖动物肠道微生物主要优势种为乳球菌属和假单胞菌属,池塘环境内存在较高丰度的黄杆菌类潜在致病菌,而在虾和蛤的肠道中基本未检出。2个池塘底泥硫还原细菌含量较高,增加了底质产生硫化氢等有害物质的风险。【结论】比较混养池塘中水体、底泥以及虾蛤肠道三者之间微生物群落结构的差异,揭示虾、贝混养模式微生物与养殖环境的关系,为池塘养殖虾、贝疾病防治和混养结构的优化提供参考。     

北京龙形水系三种沉水植物根际及叶际微生物群落特征

水生植物及植物表面附着微生物在人工湿地水体净化过程中发挥着重要的作用。以北京奥林匹克公园龙形水系为研究对象,通过高通量测序技术,对其底泥、水体及3种沉水植物——苦草Vallisneria natans、狐尾藻Myriophyllum verticillatum、龙须眼子菜Potamogeton pectinatus——的根际及叶际微生物群落的结构及功能进行了研究。结果表明,微生物多样性从高到低分别为底泥样品、植物根际样品、植物叶际样品和水体样品,植物叶际微生物种类要显著高于水体中微生物种类。LEfSe分析结果显示不同生境富集不同的微生物类群,其中底泥主要富集厌氧微生物类群,水体及植物叶际主要富集好氧微生物类群,植物根际则两者兼具。功能预测结果显示植物叶际样品的反硝化标志基因丰度要高于根际样品及底泥和水体样品,且狐尾藻和龙须眼子菜叶际样品反硝化标志基因丰度要高于苦草叶际样品。本研究可以为人工湿地构建时对沉水植物及功能微生物的选择提供指导意义。     

芽孢杆菌制剂对养殖前期罗非鱼池塘微生物群落代谢功能的影响

采用BiologECO微平板法检测了4口养殖前期投放或不投放芽孢杆菌制剂的罗非鱼池塘水体及底泥微生物群落代谢功能的变化情况,研究芽孢杆菌制剂对养殖前期罗非鱼池塘微生物群落代谢功能的影响。结果表明:芽孢杆菌制剂对底泥微生物群落的代谢活性、功能多样性及6大类碳源的利用有明显的促进作用,而对水体微生物群落代谢活性和功能多样性的影响不明显,但促进了水体微生物对6大类碳源的利用。研究结果证实,在养殖前期投放芽孢杆菌制剂有利于改善罗非鱼养殖池塘微生物群落的代谢功能,主要体现在提高底泥微生物群落的代谢功能上。     

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。     

杭州西湖水域微生物的生态调查

对杭州西湖水域微生物生态调查结果表明:(1)有机营养型细菌在富营养化程度较重的岳湖分布较多,而无机营养型细菌在水质较好的小南湖丰度较大;(2)许多微生物类群在温度较高的季节数量反而较少;(3)西湖经综合治理后,异养型细菌和大肠菌群数量有显着减少,但近年又有增加的趋势;(4)西湖水体中的微生物以假单胞菌属的细菌较多,而底泥中芽孢杆菌属的细菌占优势。       

新氵冖 仝口堤围果林生态环境污染调查与保护对策

广州市海珠区新氵口冖仝镇堤围果林区设点采样,对大气、自然降水、河涌及灌溉水、河涌底泥及果基土壤等生态环境因子,以及果树叶片的污染现状进行监测调查,结合现有广州市环境污染资料,对果林生态环境污染现状进行综合分析．     

北京市妫水河底泥微生物群落结构特征

微生物对外界环境变化较为敏感,常被作为指示生物用于监测和反映水质情况。为满足延庆世园会和冬奥会举办对妫水河水质的调控要求,探讨妫水河底泥微生物群落结构特征及环境因子对其分布的影响。基于妫水河12个不同断面的水样和底泥样品,进行了水质、底泥理化性质分析,并对底泥的微生物群落结构特征进行了研究。结果表明,妫水河中、下游水体水质COD、NH~+_4-N、TN超标,其中上覆水TN含量与底泥TN含量呈极显著正相关(P=0.914);MiSeq高通量测序发现,妫水河底泥微生物共检出70门228纲1168属,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、绿菌门(Chlorobi)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)是妫水河底泥微生物群落结构中的主要菌门,在各个样品中相对丰度之和均占84%以上,其中变形菌门为第一优势门,占比达到45.3%—69.1%,而不同断面样品的优势菌属有所不同。妫水河底泥微生物群落丰度总体较高,多样性也相对较高,其中世园段D7点Ace丰富度指数和Shannon多样性指数均较其他点位低,分别为2673和6.56。RDA(redundancy analysis)分析表明,底泥氨氮和温度是影响其微生物群落结构的主要因子(F=2.92,P=0.038;F=2.81,P=0.014),妫水河底泥的优势反硝化菌属为脱氮单孢菌属和硫杆状菌属,其丰度与NH~+_4-N、水温呈正相关,同时与DO呈负相关。研究结果对妫水河水生态环境保护和水质管理提供数据支撑及理论指导意义。     

微生物厌氧呼吸与有机污染水体沉积物修复

水体沉积物有机污染是当前全球关注的重要环境问题。微生物具有呼吸和代谢多样性,能以多种污染物作为厌氧呼吸的电子供体或受体,与周围环境中的生物和非生物因素组成代谢网络耦合有机污染物降解转化,是有机污染水体沉积物修复的重要驱动者。本文重点综述了微生物厌氧呼吸、电子传递网络及其对有机污染水体沉积物的修复机制研究进展,并对有机污染水体沉积物微生物修复理论和技术研究的问题和挑战进行了探讨。     

硫酸盐对淡水养殖池塘表层底泥微生物的影响

硫酸盐引起的生态学效应已得到了越来越多的关注,但目前关于硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响还知之甚少。【目的】探究不同浓度硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响规律及可能的机制。【方法】本研究利用采集自养殖池塘的底泥和表层水构建了试验系统,研究了加入约0 mg/L （对照组）、30 mg/L （T1处理组）、150 mg/L （T2处理组）、500 mg/L （T3处理组） Na₂SO₄后表层底泥微生物的丰度、多样性、组成和共生网络的变化规律,并分析了环境影响因素。【结果】孵育第30天前,各实验组底泥微生物变化不大;但到第50天时,T2和T3处理组微生物丰度和多样性相比对照组均明显下降。相比其他实验组,T1处理组酸杆菌门（Acidobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度出现显著升高（P<0.05）,T3处理组变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度出现显著升高（P<0.05）。与对照组相比,T1处理组增加了较多差异类群（62种）,而T3处理组差异类群大量减少（45种）。共生网络图分析显示硫酸盐浓度的增加引起了底泥微生物网络复杂性的增加,说明微生物群落可能通过自身的调节来响应硫酸盐引起的环境改变。冗余分析（redundant analysis,RDA）和相关性分析揭示底泥总有机碳、总氮和氧化还原电位是影响底泥微生物的主要环境因素,提示底泥微生物可能受到硫酸盐和有机质作用的影响。【结论】较长时间的高浓度硫酸盐会对池塘底泥微生物群落造成重要影响,微生物群落自身的转变和硫酸盐引起的有机质分解改变可能是造成微生物群落变化的关键因素。     

广州市海珠区万亩果园主要生态系统的碳密度及其分配特征

本文选取了广州市海珠区万亩果园的木本生态系统(果园复合湿地、果园和绿地)、草本生态系统(农田)和水生生态系统(河涌)为对象,研究了土壤与植被的碳密度。结果表明:果园复合湿地、果园、河涌、农田和绿地生态系统碳密度为137.12~204.25t·hm~(-2),其土壤碳密度为98.45~196.44 t·hm~(-2),河涌生态系统的底泥碳密度显著高于其他4种陆地生态系统的土壤碳密度(P0.05);果园复合湿地(73.65 t·hm~(-2))和果园(61.90t·hm~(-2))的植被碳密度显著高于绿地(36.69 t·hm~(-2))与农田(4.15 t·hm-2)(P0.05);果园复合湿地、果园和绿地生态系统的植被和土壤碳分配比例为40%~45%和55%~60%,农田生态系统中95.01%的碳分配在土壤层,河涌生态系统的碳99.96%分配在底泥中;在广州城市区域中,以果树植被为主并具有较大湿地面积的万亩果园具有较高的碳密度和碳汇水平。     

广州地区淡水水体尿素的分布特征

近年来,随着农业的发展,化学肥料尿素的使用量逐年攀升,由于土壤中氮肥的流失,导致水体中尿素含量偏高,对浮游植物的生长繁殖起到了重要的作用。于2007年8月～2008年7月对广州市区、从化市、花都区和增城区四个地区的具有代表性的河涌、河流、人工湖和水库等47个样点的尿素含量进行了一年的监测。结果表明,这四个地区河涌、河流、人工湖和水库都不同程度的受到了尿素的污染,其中广州市区尿素污染最严重,其次是花都区和增城区,污染最轻的是从化市;从水体类型来看,人工湖和大多数水库尿素污染较轻,而人口居住较密集地区和农田附近的河涌和河流污染较严重,可能与人类活动和农业生产关系较大。     

南京玄武湖底泥微生物群落结构研究

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)的方法研究了南京玄武湖底泥中的微生物群落结构分布。此外,我们还采用了典范对应分析(CCA)的方法研究了底泥中一些环境因子对微生物群落结构的影响。在玄武湖三个不同湖区共选取八个采样点采集底泥样品,测定不同底泥样品中的总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)、pH和氧化还原电位(Eh),发现不同采样点的环境参数存在差异。其中,采样点S2底泥样品的总氮和有机质含量最高,氧化还原电位水平最低。对DGGE分离的DNA条带进行测序,测序结果利用BLAST与GenBank数据库中的菌种进行对比,运用MEGA 3.0软件构建了系统进化树。结果表明:玄武湖底泥中分离出的微生物属于Proteobacteria, Actinobacteria, Verrucomicrobia 和 Nitrospira,它们都属于富营养化湖泊中常见的微生物类群。典范对应分析(CCA)的结果表明: 底泥样品的pH值和氧化还原电位水平对底泥当中的微生物群落结构有显著影响。     

城市河道底泥污染生物修复技术研究

城市河道受污染底泥对水体产生大的二次污染,为有效的控制底泥污染物的释放和开发有效的水体治理技术方法,本研究利用人工模拟河道在连续流条件下,对河道污染底泥的生物修复及其对水体生物修复的影响进行了试验研究。研究结果表明:采用曝气增氧和投加底泥生物修复制剂联合处理的方式能达到好的底泥生物修复效果,能有效的提高底泥的生物降解活性(G值),削减底泥氮磷污染物的释放量,底泥G值与底泥氮、磷污染物释放量呈显著负相关性:单独采用曝气增氧和投加土著微生物制剂联合实施的生物修复方法对河道污染水体均具有良好的修复效果,但底泥的生物修复将对河道水体生物修复的效果产生大的影响。底泥生物修复后,对水体进行生物修复的处理效果更加显著,在相同实验条件下,对水体COD、氨氮的最大去除率由65.0%和16.30%提高到72.0%和41.0%,水体生物修复的周期由13 d缩短为6 d。     

微生物抑制剂对黑藻（Hydrilla verticillata）分解过程及水体碳、氮、磷的影响研究

为了解微生物抑制剂对沉水植物衰亡分解以及水体碳、氮、磷的影响,在实验室模拟条件下研究了有无微生物抑制剂 条件沉水植物黑藻（Hydrilla verticillata）的分解过程,以及对水体与底泥碳、氮、磷的影响,并将有微生物抑制剂作为实验组,无微生物抑制剂作为对照组。结果表明：实验组沉水植物分解损失量是对照组的2.09 倍。实验组释放的碳、氮、磷量分别是对照组的2.81、1.42、1.11 倍。实验组水体碳、氮、磷含量呈现先上升后下降的变化过程,而对照组水体碳、氮、磷达到最大值后,基本保持稳定。水体碳、氮、磷的最大值,实验组条件均大于对照组,微生物抑制剂对沉水植物的分解以及在沉水植物分解过程中,对水体营养物质产生了较大的影响。因此,在进行沉水植物模拟实验时需考虑微生物对沉水植物分解的影响。     

水生植物-微生物联合去除水体有机污染物的研究进展

近年来,随着经济的快速发展,大量有机化合物随着工业废水和生活污水排放进入水体,严重破坏了水环境的生态平衡,威胁着水生生物及人类健康。植物-微生物联合修复技术因具有修复效率高、持续时间长、投入成本低,而且不会产生二次污染等特点,在水体有机污染治理中受到了人们的广泛关注。本文综述了近年来水生植物-微生物联合去除水体有机污染物的应用现状,详细阐述了水生植物-微生物联合修复过程中的研究方法、作用机制及影响因素。以期不断完善和优化水生植物-微生物联合修复技术,为实现水环境有机物污染的统筹高效治理提供参考。     

静止或缓流污染地表水微生物固定化修复技术研究进展

污染地表水体修复问题是最近几年才被广泛关注的环境保护课题,由于污染地表水体的特殊性,常规修复方法难以发挥高效作用,固定化微生物可以通过提供特殊的微环境,较好地保护优势菌不受土著菌恶性竞争,在保持高效修复能力的同时,可以将优势菌屏蔽于恶劣环境之外,在一定程度上克服了传统修复工艺的不足,具有较好的应用前景.本文概述了微生物固定化技术的特点,分析了利用固定化微生物修复污染环境介质存在的问题和可行性,针对城市静止或缓流污染地表水的特征,指出了将微生物固定化技术移植到污染地表水体修复领域需要解决的的关键技术.     

复合微生物菌剂在长毛对虾标苗养殖过程中的应用研究

复合微生物菌剂是一类有效的生物防治剂,在农业和水产养殖业中都起着重要的作用。本研究以长毛对虾(Penaeus penicillatus)标苗为试验对象,共分为4个组别,组1投喂无微生物菌剂添加的饲料作为对照组,组2、组3和组4为试验组,投喂有复合微生物菌剂添加的饲料,其中微生物菌剂分别占饲料质量的1. 0%、1. 5%和2. 0%。每个组进行33 d的养殖,测定养殖期间对虾生长性能、养殖水池底泥和水质相关性质,探讨微生物菌剂对对虾生长的影响。结果显示:试验前对照组与3个试验组的体重无显著差异(P 0. 050),试验后各试验组的体重均高于对照组(P 0. 050),其中组4体重达(0. 60±0. 03) g,表明微生物菌剂的使用促进了对虾标苗的生长;水体弧菌个数在试验不同时间之间有显著差异(P=0. 000),对照组呈上升趋势,第30天时未添加微生物菌剂的对照组弧菌数目最高,表明微生物菌剂能控制水体有害菌的生长;水体中的溶解氧(DO)含量在养殖不同时间之间均具有显著差异(F=191. 959,P=0. 000),NH4-N、NO2-N和NO3-N的含量均是如此,F值分别为250. 633、659. 806和1 937. 649,P值均为0. 000,从养殖第10天开始,试验组DO含量均高于对照组,而试验组的NH4-N、NO2-N和NO3-N含量均低于对照组。综上所述,复合微生物菌剂对对虾有明显地促生长作用,并且还能在一定程度上净化养殖环境。     

微生物技术修复水污染的研究进展

微生物技术修复水污染以其效率高、成本低、无二次污染等特点日益受到人们的重视.从新茵株、新工艺上简述了微生物技术在修复水体有毒有机物(多环芳烃类为代表)污染、重金属污染以及富营养化治理工程中的研究成果及发展方向,提出了微生物修复研究中存在的问题并对今后的研究重点进行了展望.     

有机污染物对水体真细菌群落结构的影响

为了揭示有机污染物对环境真细菌组成和多样性的影响,应用末端限制性片段长度多态性(tRFLP)和16S rDNA文库技术并结合水质分析方法,比较分析了松花江流域内受不同程度有机污染的4个水体及其沉积物中真细菌的群落结构。tRFLP分析表明各水体及底泥均呈现较为复杂的群落结构模式,不同底泥群落形成的末端限制性片段(TRF)图谱具有很高的相似性,但随着污染程度的加强,部分类群明显富集,而且在水样组和泥样组内,群落结构的相似性同水质相似性是一致的,主成分分析(PCA)显示水样和泥样中的真细菌TRF形成不同的群。16SrDNA文库分析表明松花江哈尔滨段底泥中真细菌分布于10个门,Proteobacteria门占优势,达群落总数的21.92%(β-Proteobacteria亚门占10.96%),而有机染污物严重超标的生活污水排污道底泥中的微生物多样性较低,分布于7个门,Proteobacteria门为优势群,占群落的47.37%(α-Proteobacteria亚门占21.05%,δ/ε-Proteobacteria亚门占15.79%)。该研究表明向水体中长期排放高浓度有机物能使系统中微生物群落多样性降低,与污染物降解相关的功能微生物类群明显富集。