工程纳米材料对污水生物处理影响的研究进展

工程纳米材料因其独特的物理化学性质被广泛应用于生产和生活中,但其潜在的风险正逐渐引起越来越多研究者的关注。目前国内外的研究主要探讨了工程纳米材料对模式微生物的毒性效应,但是对污水处理微生物的潜在影响尚缺乏系统和完整的报道。因此,本文综述了常见纳米材料对污水生物处理的影响,如碳、氮、磷的去除、甲烷化以及功能微生物种群结构演变等;同时还探讨了两种削减纳米银颗粒毒性的途径。综述内容为深入研究纳米材料对污水生物处理的潜在影响奠定了重要的理论基础。     

我国主要类型生态系统结构功能与提高生产力途径研究

ＫＪ８５－０６项目是“八五”期间由中国科学院资助的最大的生态学研究计划,１９个研究所、２０个试验站,５３０余名科技人员参加了该项计划,５年总经费１０００万元,研究工作取得了重大进展,迄今已发表论文４５０余篇,专著３部,尚有大量论文与多部专著将陆续出版。     

棉田生态系统中害虫、天敌群落结构与功能关系的研究

为探讨生物群落结构与功能的关系,有效地开展棉田害虫、天敌的生态调控,作者在系统调查与测定华北棉区８种不同时空类型棉田害虫、天敌群落物种丰富度、总个体数、能流量多样性指数及群落生产力的基础上,分析了各类型棉田害虫、天敌群落结构与功能的关系,总结了如下的一般规律：１）上一营养层（棉株或害虫）的生产力越高,其所支持的下一营养层（害虫或天敌）群落的总个体数和生产力增加;２）害虫群落的物种丰富度与其群落生产     

浅谈微生物与人类生态系统的相互影响

概括介绍了微生物、人类生态系统的基本知识以及二者之间的相互影响。提出：人类首先应该处理好微生物和人类生态系统之间的相互关系,使其协调发展,进而使生物多样性得以维持和发展。在这个基础上再尽量减少或消除微生物对人类生态系统的消极影响,充分发挥微生物的积极作用,达到利用微生物为人类服务的最终目的。     

温带荒漠生物土壤结皮微生物群落结构与功能演替研究综述

生物土壤结皮(biological soil crusts,BSC)在荒漠植被的恢复及稳定性维持方面发挥了重要作用,被誉为“荒漠生态系统工程师”。BSC微生物群落是其发挥功能的主要成分,参与了BSC的形成、土壤性状的改善、土壤团聚体的稳定及植被的发育等过程。由于技术方法的限制,以往对BSC微生物群落发育如何调控荒漠植被稳定性的机理尚不清楚。近年来,随着土壤微生物组学技术的快速发展,BSC微生物群落组成及其功能的研究取得了较大进展,关于BSC微生物群落对荒漠生态系统贡献的认识日渐清晰。本文总结了温带荒漠BSC演替过程中微生物不同类群细菌、真菌、古菌群落的组成结构及参与碳氮循环的潜在功能变化,并对影响微生物群落结构和功能的土壤因素进行了剖析,阐释了BSC微生物群落与土壤功能性状相互作用及协同演替的模式,厘清了BSC促进荒漠土壤改善的机理,为温带荒漠植被恢复及荒漠生态系统对全球贡献的理解提供了依据。     

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。     

厌氧颗粒污泥微生物群落结构与功能的研究进展

厌氧颗粒污泥(anaerobicgranularsludge,AnGS)是由多种功能微生物组成的自固定化聚集体,具有容积负荷高、工艺简单、剩余污泥产量低等优点,在废水处理领域中显示出巨大的技术和经济潜力,被认为是一种很有前景的低碳废水处理工艺。本文系统总结了近年来厌氧颗粒污泥微生物结构和功能的研究成果,从微生物学角度讨论了厌氧颗粒污泥形成及稳定的影响因素,并对今后厌氧颗粒污泥的研究进行了展望,以期为后续厌氧颗粒污泥技术的深入研究和实际工程应用提供参考。     

生物有机肥料中微生物活菌有效性的研究

黑龙江省科学院从,1993年起,采用组合筛选方式,筛选出互不拮抗的固氮菌、溶磷菌、解钾菌及产生植物生长刺激素和抑制植物病原微生物活动的菌株,组成最佳复合菌组,采用全封闭式的现代发酵设备生产出菌剂,添加限量的化肥和微量元素,研制出一种多功能生物有机肥料。于1996年...     

小叶章草地生态系统结构与功能的研究Ⅳ能量的固定和分配

小叶章草在生态系统年净初级生产力为３０５７９。１７ｋＪ／ｍ＾２．ａ,其中地上净初级生产力占３７．６４％,地下净初级生产力占６２．３６％。不同植物器官（组分）的能量现存量差异很大,上部根占植物亚系统总能量现存量的５４．８７％,穗的能量现存量仅占０．０３％,其它器官的能量现存量从大到小依次为：茎＞叶＞根茎＞枯落物＞下部根茎＞死根。不同植物器官（组分）热值含量水平亦存在较大差异,以去灰分热值比较,由大到     

处理甲苯废气的生物滴滤池中微生物生态学研究

利用PCR-DGGE技术分析了处理甲苯废气的生物滴滤池生物多样性,结果表明:在运行过程中,随着生物滴滤池对甲苯去除能力的不断增加,填料当中的微生物种群也发生了明显的变化。在甲苯的选择压力下,随时间的迁延,微生物种类减少,优势种群的相对丰度增加,处于不同层面填料上的微生物分布也趋向于一致。     

处理甲苯废气的生物滴滤池中微生物生态学研究

利用PCR-DGGE技术分析了处理甲苯废气的生物滴滤池生物多样性,结果表明：在运行过程中,随着生物滴滤池对甲苯去除能力的不断增加,填料当中的微生物种群也发生了明显的变化。在甲苯的选择压力下,随时间的迁延,微生物种类减少,优势种群的相对丰度增加,处于不同层面填料上的微生物分布也趋向于一致。     

pH值对微生物燃料电池处理生物废弃物的影响

以生物废弃物为底物,采用双室微生物燃料电池对生物废弃物进行处理,研究阳极液初始pH值对生物废弃物CODcr、TOC去除率的影响,以及对微生物燃料电池产电性能影响。实验结果表明,当阳极液pH值为6时,CODcr去除率达72.1%,TOC的去除率达44.5%,其输出电压最大为1.27 V,平均电压797 mV,最大功率密度达到136.6 mW/m2。     

微生物产生的生物表面活性剂及其应用研究

对生物表面活性剂的类型及其产生微生物,生物表面活性剂的生产和生物表面活性剂在石油开采、食品工业、农业、药品和化妆品以及环境保护等领域的潜在应用价值作了介绍,展现出了生物表面活性剂的广阔应用前景。     

不同煤阶生物成因煤层气微生物群落的功能及多样性研究进展

生物成因煤层气是煤层气形成的主要途径之一,在各种煤阶的煤层气田中均发现有生物成因煤层气。高通量测序技术、宏基因组学等高新技术的应用逐步揭示了生物成因煤层气微生物群落的组成及多样性,为揭示煤层气资源的微生物生成机理提供了理论依据。本文综述了近年来国内外针对不同煤阶条件下微生物群落结构及多样性方面的研究进展,总结了煤层气生物成因过程中主要微生物的功能及产气途径,并探讨了生物成因煤层气领域的研究前景。     

生物-化学一体化装置处理生活污水的研究

经济的不断发展,城市化的进程不断加快,人们排放的生活污水也越来越多。如何处理大量的生活污水,成为了人们城市化建设中尤为关心的一个问题。在文中,对生物-化学一体化装置处理生活污水的操作工艺、技术要点、操作流程以及实际的应用效果进行了详细的阐述。通过试验研究结果可以发现,使用生物-化学一体化装置处理污水比使用一般的生化工艺操作在成本上能够降低大约30%,占地面积上大约减少70%,而且有良好的处理操作效果,处理后的污水符合国家相关的排放标准。在文中就是对这项装置在推广使用工作中的可行性进行了简单的分析和探讨。     

壁山县农田生态系统中氮肥利用与平衡的研究

壁山县农田生态系统中氮肥利用与平衡的研究何新华（云南师范大学生物系,昆明６５００９２）ＮＢａｌａｎｃｅｉｎＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｏｆＢｉｓｈａｎＣｏｕｎｔｙａｆｔｅｒＡｐｐｌｙｉｎｇＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ￥ＨｅＸｉｎｈｕａ（Ｄｅｐａｒｔ－ｍｅｎｔｏｆＢｉｏｌｏｇｙＹｕｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｋｕｎｍｉｎｇ,６５００９２）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（５）：２９－３５。Ｔｈｅｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｄｕｒｉｎｇ１９４９－１９８０ｉｎＢｉｓｈａｎＣｏｕｎｔｙａｒｅａｎａｌｙｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｉｔｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ（－３１．６％,＋１４．０％）ａｎｄｔｈｅｒａ－ｔｉｏｏｆｏｒｇａｎｉｃ－Ｎｔｏｃｈｅｍｌｃａｌ－Ｎｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｄｉｓｏｒｄｅｒ（２．００：０．６７）．Ｉｔｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌ－ａｎｃｅｃａｎｂｅｍａｉｎｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｐｌａ     

生物泥浆反应器中多环芳烃微生物降解调控因子研究

多环芳烃 (PAHs)是一类普遍存在的环境中的优先有机污染物 ,在土壤中残留持久并难以降解 ,因此给环境和人体健康带来潜在危胁 [5] 。研究表明 ,微生物降解是去除 PAHs的主要途径 [6]。微生物能够以利用 PAHs作为碳源与能源和共代谢两种方式降解 PAHs[7] 。泥浆反应器作为生物修复技术之一 ,具有处理周期短 ,降解条件易于控制和处理效果好的特点[8,9] ,目前已成为一种重要的处理技术 ,在欧、美等发达国家 ,受到广泛重视。Grosser[10 ]等人发现 ,把微生物从污染地区分离培养后 ,接种到污染土壤中可大大提高芘的降解率。泥浆反应器中污染…     

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。     

生物炭对菜园土壤微生物功能多样性的影响

研究生物炭的施用及其与不同肥料混施对菜园土壤中微生物群落功能多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和菜园土优化培肥提供科学依据和理论指导。以清远市连州县代表性菜园土(属肥熟旱耕人为土)为研究对象,通过盆栽试验,利用BIOLOG方法对10个施肥处理(对照CK(0%生物碳+无肥)、T1(0%生物碳+0.1%商品有机肥)、T2(0.1%生物碳+无肥)、T3(0.25%生物碳+无肥)、T4(0.5%生物碳+无肥)、T5(1%生物碳+无肥)、T6(100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T7(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥)、T8(0.1%生物碳+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T9(0.1%生物碳+100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T10(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土))的土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:(1)T1和T3处理比其它处理显著提高土壤微生物对碳源的利用率(P0.05),但生物炭施用量增加会降低平均颜色变化率(AWCD值);(2)T1处理可以显著提高土壤微生物的群落物种均匀度(Mclntosh指数),而T3处理显著提高土壤微生物的物种丰富度和均匀度(Shannon和Mclntosh指数);(3)T1和T3处理对聚合物类、碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类和酚类碳源利用率最高;(4)添加化肥处理中磷肥的施用可以提高土壤微生物活性,增加土壤微生物碳源利用能力,而氮肥和钾肥的添加显著降低了土壤微生物的碳源利用能力;(5)主成分分析表明,T1、T2和T3处理的微生物碳代谢功能群结构相似;单施有机肥或适量生物炭对土壤微生物群落结构的影响较混合施用更为显著;化学磷肥的添加及在施用化肥的基础上配施适量生物炭改变了土壤微生物对碳源种类的利用。