强化生物除磷系统的微生物种群及其表征技术*

详细介绍了强化生物除磷系统(enhancedbiologicalphosphateremoval,简称EBPR)中的微生物种群及其表征技术,提出了研究EBPR中微生物种群及其表征技术的发展方向。     

强化生物除磷系统的微生物种群及其表征技术

详细介绍了强化生物除磷系统(enhanced biological phosphate removal,简称EBPR)中的微生物种群及其表征技术,提出了研究EBPR中微生物种群及其表征技术的发展方向。     

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。     

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     

FISH技术在废水处理中的应用

该文介绍了FISH（Fluorescence in situ hybridization）技术与DGGE／TGGE、PER扩增技术、共聚焦激光扫描显微镜以及生物传感器等结合使用,可直观形象的研究微生物在废水处理系统中的形态、生理变化,以及微生物种群的演替的规律;为筛选和驯化活性污泥或生物膜中的对废水处理起主导作用的微生物,提供更加有效、快速、可视的信息,促进废水处理技术的发展。     

强化生物除磷系统主要微生物及其代谢机理研究进展

强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)工艺在废水除磷处理中应用广泛.主要功能微生物及其代谢机理的研究是有效调控EBPR工艺稳定运行与效能提升的基础.本文选取EBPR系统中最主要的两类微生物(聚磷菌和聚糖菌),从底物吸收机制、糖酵解途径、TCA途径的贡献以及聚磷菌和聚糖菌的代谢相似性等方面对这些微生物的代谢机理进行综述,评价了分子生物学技术在研究EBPR系统微生物学及其代谢机理方面的应用现状,在此基础上对EBPR系统今后的研究方向进行了展望.
     

荧光原位杂交技术(FISH)及其在环境微生物学中的应用

微生物对整个生态系统具有重要的影响,了解和检测微生物的种类具有十分重要的意义。但是传统的培养方法又不能满足科学研究的需要,荧光原位杂交技术（FISH）就是近年发展起来的一种快速准确检测微生物的方法,作者较全面地介绍了FISH技术的优点、微生物的分离和固定方法,以及原位杂交过程,同时对FISH技术在环境微生物学中的应用及其前景作了展望。     

环境微生物群落功能研究的新方法和新策略

微生物群落在驱动生物地球化学循环中扮演着重要角色,传统的研究方法可对微生物群落进行遗传结构的解析,但不能有效地与功能研究耦联.概述了近年发展起来的基于核酸和蛋白质水平的分子生物学新方法--环境mRNA 和 rRNA同时荧光原位杂交(FISH)、寡核苷酸微阵列技术(Oligonucleotide Microarray)、 稳定性同位素联合宏基因组学(SIP-enabled Metagenomics)和环境蛋白质组学(Metaproteomics)在环境微生物群落功能研究中的应用,并且对其发展趋势进行了分析和展望.     

亚硝酸盐对污水生物除磷影响的研究进展

亚硝酸盐作为生物硝化和反硝化的中间产物, 存在于污水生物脱氮除磷系统中。对于生物强化除磷工艺亚硝酸盐既是电子受体用于反硝化除磷, 同时又是抑制剂影响生物除磷过程。本文综述了聚磷菌在厌氧、好氧和缺氧环境中的代谢机理, 在此基础上分别从好氧除磷和反硝化除磷两方面介绍了亚硝酸盐对污水生物除磷影响的研究, 同时概述了亚硝酸盐对生物除磷的抑制机理, 并对该领域的研究提出了个人见解。     

重金属镍(Ni)对强化生物除磷及微生物的影响

重金属镍(Ni)在生物除磷方面的潜在价值尚不明确,本研究旨在揭示Ni对强化生物除磷及微生物的影响。本研究调查了Ni (0.1～10 mg/L)对强化生物除磷(EBPR)的短期和长期影响,Ni对代谢中间体转化的影响,以及Ni对活性污泥关键酶活性和细胞膜完整性的影响。研究显示,与对照相比,短期内1 mg/L和10 mg/L的Ni可使除磷效率分别从99.7%降低到38.3%和0%。0.1 mg/L的Ni在短期内对磷的去除无显著影响,但处理30 d后磷完全消失。尽管活性氧的产生随着Ni浓度的增加而增加,但活性污泥中微生物的细胞膜没有受到破坏。本研究表明,短期暴露于0.1 mg/L Ni对除磷的影响可以忽略不计,但随着Ni浓度的增加,严重抑制除磷。短期暴露于10 mg/L Ni可显著抑制PPX的活性。在好氧阶段,PHA的降解受到显著抑制。长期接触Ni可导致所有EBPR系统失效,且Ni的长期存在增强了PHV和糖原的转化。说明Ni的浓度及暴露时间均可影响强化生物除磷的效果及代谢中间产物。