纳米银对污水生物处理系统的影响

纳米银(silver nanoparticles,Ag-NPs)是目前商业化应用最多的纳米材料,因其优越的抗菌性能,广泛使用于纳米技术强化的消费品。释放到环境中的Ag-NPs随污水收集系统进入市政污水处理厂。市场上Ag-NPs产品日益增多,Ag-NPs与污水处理系统中微生物相互作用,可能影响污水处理厂的运行,引起人们广泛关注。污水中Ag-NPs去向和形态变化具有很大的不确定性。本文总结了Ag-NPs抗菌机制以及污水中Ag-NPs暴露对污水生物处理系统去除有机物、氮、磷等微生物的影响。为了降低Ag-NPs在水环境中的风险,今后需要关注的研究方向,包括:研究不同暴露时长下,Ag-NPs在污水中的形态转变,确定各种形态银的数量,寻求控制或消除Ag-NPs对污水处理系统微生物毒性作用的有效措施,为全面评估水体中Ag-NPs的环境风险提供依据。     

环境污水处理中微生物技术的运用

如今，日益严峻的水环境污染问题受到各国政府的高度关注，各国政府纷纷探寻合理有效的方法处理污水。随着工业经济的不断发展，水污染物质的类别不断丰富，处理难度与日俱增，如何有效处理水环境污染问题成为当前亟待解决的重要问题。鉴于此，文章尝试探讨微生物技术在环境污水治理方面的应用，首先对微生物技术进行简要论述，其次探讨微生物技术净化污水的原理，并在此基础上分析当前比较常用的几种微生物技术。     

油田含聚合物污水微生物处理初步研究

对油田日益增多的并且对环境造成潜在危害的而现有污水处理工艺难于处理的含聚合物污水进行微生物处理初步研究。结果表明,从油田污水污泥中分离得到的七株聚丙烯酰胺(PAM)降解菌在合适的营养条件下协同作用,对大港油田的含PAM的污水具有较好的处理效果。经过3d的处理,微生物菌群将补充了磷和氮的污水的COD降低了87.7%;经过18d的处理,微生物菌群将补充了磷的污水的COD由13499mg.L-1降低为283 mg.L-1,降低幅度达到了97.9%。因而这7株PAM降解菌对含PAM污水处理具有很好的应用前景。     

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。     

低温微生物的冷适应机理及其应用

低温微生物广泛分布于极地、冰川、永久冻土和深海等寒冷环境,其冷适应能力是多种机理共同作用的结果,包括酶的低温催化活性、低温下膜流动性的保持、冷休克蛋白、抗冻蛋白以及抗冻保护剂等.低温微生物主要应用于催化低温发酵、表达热不稳定蛋白质、生产抗冻保护剂和冬季治理污水等领域.     

生物膜型污水脱氮系统中膜结构及微生物生态研究进展

生物膜法污水脱氮系统主要利用生物膜中脱氮功能微生物的代谢活动去除氮素,从而达到净化水质的目的,研究脱氮生物膜的微观结构和微生物生态是揭示生物膜脱氮机理从而提高脱氮效率的重要途径.本文综述了生物膜型污水脱氮系统类型、生物膜微观结构特征及其影响因素、生物膜型污水脱氮系统内氮素传质过程、脱氮机理和生物膜数学模型等方面的研究进展.另外,本文介绍了生物膜型污水脱氮系统内生物膜脱氮功能微生物分布特征,不同生物膜脱氮系统、底物、运行条件和时间对功能微生物群落影响,及新型脱氮功能微生物等方面的研究进展,为生物膜脱氮技术的深入研究提供参考.     

微生物气溶胶采集技术的特点及应用

微生物气溶胶是悬浮于空气中粒径差异显著的生物粒子。污水处理、垃圾填埋等污水和固体废弃物的处理过程会产生大量的微生物气溶胶。近年来,随着对微生物气溶胶的不断认识,对其产生、逸散以及危害环境和人体的研究越来越多。在过去的150年,研究者们研发了多种微生物气溶胶采集技术和仪器设备,每种采集技术各有特点和适用条件。本文阐述沉降法、惯性采样法和过滤法3种典型微生物气溶胶采集技术的特点和原理,分析各种采样设备的适用性,为微生物气溶胶的采集和研究提供参考。     

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...     

污水再生利用微生物控制标准及建议

对污水再生利用微生物的控制,是确保再生水水质安全、减少环境污染的重要前提。由于中国污水再生利用微生物控制的技术标准不健全,污水处理和再生存在一定的难度。文章分析了相关概念,梳理了中国污水再生利用微生物控制标准制定存在的问题,提出了污水再生利用微生物的控制标准及制定方法以有效保证中国再生水质的安全,减少环境污染。     

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。     

微生物燃料电池中假单胞菌F026的产电性能研究

基于微生物燃料电池的反应装置,从污水处理厂曝气池的污泥中通过富集,筛选和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析等手段驯化出1株高效产电假单胞菌F026。以F026为阳极产电菌制作微生物燃料电池,考察了底物种类、温度和p H值等因素对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明,F026最适合在以可溶性淀粉为底物,p H为中性偏碱性,温度在30~35℃的环境下生长。在此条件下,微生物燃料电池的最高电压达到500 m V,体积功率密度达到2 W/m3。     

污水库底泥微生物对六六六降解的研究

污水库底泥对六六六具有自然净化能力,其中微生物起着重要作用。在嫌气条件下(25—30℃)对六六六降解较快,20天可降解所加18—20ppm六六六的90％。从底泥筛选出30多株可以降解六六六的细菌,其中一株短芽孢杆菌(Bacillus brcvis)可将丙体六六六降解为间二氯苯和转化成少量甲体六六六,在25—30℃条件和增加适当营养物质、中性和微碱性以及驯化均可加速污水库底泥微生物对六六六的降解。以上结果为了解六六六在环境中的消失和利用污水库降解六六六,净化水质提供了依据。     

人工湿地处理造纸废水后细菌群落结构变化

人工湿地通过模拟自然湿地的生态系统,能够实现污染物的去除,是一种高效经济的污水处理手段,但是对人工湿地处理后污水中细菌群落的研究较少。采集了造纸厂排污口和人工湿地出水口的水样,检测了溶解氧、pH值和盐度等水质指标,对主要污染物的含量进行了测定和分析,并利用DGGE技术对细菌群落的变化进行了研究。结果表明:(1)造纸污水经人工湿地处理后水质有明显提高;(2)人工湿地处理后细菌群落结构发生变化,优势菌由γ变形菌和衣原体变为α变形菌,而且微生物多样性指数Shannon-Wiener's降低;(3)人工湿地处理前污水中存在着大量致病微生物和降解微生物,处理后以环境友好的固氮菌和少量致病菌为主。研究结果揭示了人工湿地不仅可以去除造纸废水中的污染物,改善水质而且可以大大减少向环境中排放的致病微生物,防止由致病微生物引起的生态灾难的发生,为将来人工湿地应用于工业污水处理和微生物生态安全评估提供有效可靠的依据。     

增强型生物除磷过程中聚磷酸盐积累微生物的研究进展

从磷污染控制、污水脱磷和磷资源角度论述了生物除磷的作用,并着重论述了增强型生物除磷过程中聚磷酸盐微生物(PAO)的研究历史、代谢特征及研究方法．聚磷酸盐广泛存在于自然界,但只有少数PAO微生物被分离、培养、鉴定出来．培养基能否分离出PAO和PAO能否在实验室条件下表现出polyP积累特征,均至关重要．糖原积累微生物(GAO)与PAO对碳源存在竞争关系,影响EBPR的效率．原位荧光分子杂交、激光共聚焦扫描电镜、微量放射自显影术、活体核磁共振光谱等现代科学技术的发展。使我们能够观察原位微生物群落组成、空间结构和功能变化．对PAO的深入研究,可改进污水脱磷的效率,提高对磷在环境中迁移转化的认识     

我国环境微生物领域中部分特色工作介绍

微生物与环境的相互作用及其相关生物学技术的发展和利用,已经成为当今环境微生物学的主题曲.环境中的微生物以及微生物的环境变化对于人类的生存和发展越来越重要.近年来,我国在环境微生物学的相关研究领域获得了较大的发展和进步.在此,我们将本刊第四期作为"环境微生物专刊",介绍国内众多同行的部分工作,并将其中一些较有特色的研究成果推荐给大家.     

污水脱氮功能微生物的组学研究进展

生物脱氮是污水处理厂的核心,掌握生物脱氮过程相关微生物代谢特性,对于探索微生物资源和提高污水处理厂脱氮性能具有重要意义。近年来,分子生物学方法不断发展和改进,已被广泛应用于揭示脱氮微生物群落多样性、组成结构和潜在功能等方面,大幅提升了研究者们对污水生物脱氮系统中微生物,尤其是不可培养微生物的代谢机理、抑制调控原理及新型生物脱氮工艺途径的认识。本文对流行的分子生物学方法(16S rRNA基因测序、实时荧光定量PCR技术、宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学和代谢组学)进行了介绍,综述了其在硝化细菌、反硝化细菌、完全氨氧化细菌、厌氧氨氧化细菌、厌氧铁氨氧化细菌、硫酸盐型厌氧氨氧化细菌及亚硝酸盐/硝酸盐型厌氧甲烷氧化微生物等方面的研究进展,阐明了这些氮素转化微生物在氮循环过程的代谢途径和酶促反应,并从标准测定方法构建、不同方法的联用及跨学科结合和检测方法的简易化这3个方面展望了分子生物学方法的技术突破及其在污水生物处理系统中的应用前景。本综述从系统角度全面认识脱氮微生物群落及其结构,为未来污水处理生物脱氮微生物的研究提供了新方向。     

污水库底泥微生物对六六六降解的研究

污水库底泥对六六六具有自然净化能力,其中微生物起着重要作用。在嫌气条件下(25—30℃)对六六六降解较快,20天可降解所加18—20ppm六六六的90％。从底泥筛选出30多株可以降解六六六的细菌,其中一株短芽孢杆菌(Bacillus brcvis)可将丙体六六六降解为间二氧苯和转化成少量甲体六六六,在25—30℃条件和增加适当营养物质,中性和微碱性以及驯化均可加蓬污水库底泥微生物对六六六的降解。以上结果为了解六六六在环境中的消失和利用污水库降解六六六,净化水质提供了依据。     

植物根孔在土壤生态系统中的功能

综合论述了植物根孔的概念,在土壤中的形成、分布以及生态功能。指出植物根孔是土壤大孔隙研究中的重要部分,是一个由植物根系、土壤、土壤微生物、水、空气等组成的“多介质界面”,众多的土壤生物过程在此发生,它在土壤水分、溶质传输以及环境污染物的迁移和转化等过程中具有重要意义。特别是在湿地生态系统中,发达的地下根孔系统为利用人工湿地系统净化污水、处理污泥等工程提供良好的污染物吸附转化界面以及“微生物消化池”     

强化生物除磷系统的功能微生物研究进展

人类活动过程中排放的磷是导致水体富营养化的重要原因之一,因此,采取强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)技术去除污水中磷,减轻对环境不利影响。由于具有经济、可持续的优点,EBPR系统在污水除磷中得到广泛应用,而体系中微生物群落组成合理、功能完整是EBPR系统高效稳定运行的关键所在。为了深入了解EBPR系统除磷机理和实现高效稳定运行,对系统中微生物群落结构和主要功能微生物进行了大量研究。EBPR系统中除了具有聚磷能力的聚磷菌(Polyphosphate-accumulating organisms,PAOs)外,还包括没有聚磷能力的非聚磷菌(non-PAOs),主要为聚糖菌(Glycogen-accumulating organisms,GAOs)和一些辅助细菌等。目前,发现与聚磷相关的功能微生物种类越来越多,研究最多的PAOs和GAOs分别为Accumulibacter和Defluviicoccus。PAOs和GAOs在不同的环境条件下存在竞争或合作关系,但是PAOs在特定条件下是否能够表现出GAOs的代谢特性这一问题还存在争论。除传统碳源、p H和温度等因素影响生物除磷外,外源污染物(如抗生素和重金属)对EBPR系统中功能微生物也产生影响。为了获得高效PAOs,传统分离方法、蓝白斑筛选法和人工构建工程菌的方法先后得到应用。现代分子生物学技术的发展为EBPR系统中功能微生物研究提供了先进可靠的技术手段,通过高效聚磷菌的构建实现高效除磷是未来提高实际污水中生物除磷效率的一个重要发展方向。     

污染微生物生态学方法的研究

微生物生态学涉及的范围十分广泛,从微生物栖息的环境而论。主要有水体、土壤、动植物体,这是大环境;大环境中还包含无数小环境,如M. Alexander(1980)认为从生理学、分类学、生态学各个方面阐明微生物在各种环境中的组成、功能和环境因子对它们的相互影响。以及种间竞争,捕食者的关系。并从时间和空间的联系上观察到优势种的连续性。用历史的眼光观察,搜集和记录了科学的自然生态史,从中发现控制生态的结构和功能,以改善人们的生存环境和生产力,成为当前进一步认识生态学,发展生态学,利用生态学新的势头。当今世界各国随着科学的进展,工业,农业和医药等的生产有了日新月异的提高,废弃物的增多,严重污染了环境。为净化污染的环境,各国投入巨资进行研究和治理,以期得到一个优美的生态环境,因此污染生态学也随着生产的发展而深入。首先是点污染源的防治。研究了工厂中生物净化污水系统的微生物生态,然后,由于污水进入河流,农田,区域性的污染生态学也得到深入的研究,H. A. Hawkes在“废水处理生态学”(1963)中指出,生态学、生理学、分类学是生物学的分支,生态学是应用分类学研究废水处理系统中微生物的结构组成,种群变化,种群竞争,生物密度等。同时应用生理学研究生态系统中微生物的功能,被食微生物的营养,物理化学限制因子以及生物因子和捕食者与被捕食者的关系,有限食物的供给,对空间和氧的需求,种间和非种间的竞争等等。国内在这方面已作过大量的工作。