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。     

复合固定化光合细菌及其处理养鱼水的效果

利用海藻酸钠和沸石,将含有球形红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、沼泽红假单胞菌、万尼氏红微菌等菌体的复合光合细菌固定化,研究其对养鱼水的氮磷去除效果.比较了两种不同包埋材料固定化光合细菌处理养鱼废水的效果,对固定化光合细菌去除废水中氮磷的工艺条件进行了优化、并通过生物反应器连续处理养鱼水分析了处理后水质的效果.通过2 种固定化工艺的比较,确定了2 %沸石+2 %海藻酸钠(CA )的凝胶剂组合作为固定材料,其颗粒内生物活性最高.复合固定化光合细菌处理养鱼水的最佳条件为:厌氧光照条件下,颗粒粒径3 mm ,包埋比1 :5 ,颗粒投加量5 mg·L-1 ,4d 后养鱼水中NH4+-N 、PO43-和CODMn 的去除率分别为74.4%、84.26%、78.92%.此外,通过连续试验可以看出,固定化光合细菌具有明显的去除氨氮、磷酸盐的作用,其在净化养鱼水质方面具有非常明显的优越性.     

一种净化水质的复合生物修复系统

在实验室内利用人工模拟方法,选择水蕹菜(Ipomoea aquatica)、泥鳅(Misgurus anguillicaudatus)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)为工程物种,构建一套水生经济植物-水生动物-微生物复合生物修复系统进行污水修复,研究该系统中动植物生物量及水质指标的变化。结果表明,在23d的实验周期中,水体铵态氮(NH4+-N)下降96.5%,硝态氮(NO3--N)下降82.2%,总磷(TP)下降53.2%,化学需氧量(CODMn)下降24.5%。水蕹菜平均增重31.2%,泥鳅平均增重6.1%。这种复合的生物修复模式具有较好的经济效益与环境效益。     

原绿球藻固定化培养去除NH_4~+-N的效果

为了探究固定化微藻去除污水中NH4+-N的效果,以原绿球藻(Prochlorococcus)为藻种,采用褐藻胶包埋技术,进行了不同藻球密度(0、100×104、300×104、500×104、700×104、900×104cells·ball-1)、不同藻球用量(固定化藻球与人工污水的体积比V水/V藻球为4∶1、3∶1、2∶1、1∶1)及藻球加固工艺(Ca Cl2加固)等对比试验。结果表明:固定化藻比悬浮藻生长缓慢,去除NH4+-N的速率小于悬浮藻;固定化藻球藻细胞密度越高,去除NH4+-N的效果越好,但考虑单位藻细胞去除率,包埋密度以700×104cells·ball-1为宜;经N饥饿处理的藻细胞去除NH4+-N效果显著优于未饥饿组;固定化藻球用量大,去除NH4+-N越快,V水/V藻球为1∶1培养3 d后去除率可达100%;固定化藻球定期加固,有利于延长其使用寿命,增加对NH4+-N的吸收量。     

固定化微绿球藻去除NH4+-N、PO43——P效果的研究

为了探究固定化微绿球藻（Nannochloropsis oculata）去除污水中NH4+-N、PO43--P的效果,采用海藻酸钠固定化包埋技术进行实验。开展了固定化藻球大小、藻细胞包埋密度、藻球投放质量及充气培养条件对NH4+-N、PO43--P去除效果的单因子试验研究。结果表明,固定化藻球大小、藻细胞包埋密度、藻球投放质量和充气培养条件对NH4+-N、PO43--P的去除效果影响显著（P0.05）。藻球直径3.5 mm时生长速率（K）值最大（0.3320.002）,同时NH4+-N、PO43--P去除率效果最佳,分别为（75.083.83）%和（80.803.81）%;藻细胞包埋密度100104 cells/ball时K值最大（0.3300.033）,而NH4+-N、PO43--P去除率则以藻细胞包埋密度300104 cells/ball组为佳,分别达（87.200.43）%和（82.581.72）%,但考虑单位藻细胞去除率,包埋密度以100104 cells/ball为宜;随着藻球用量的增加K值下降,10 g/L组K值最大（0.3010.02）、50 g/L组K值最小（0.1930.01）,投放量30和50 g/L时NH4+-N去除率较高分别为（84.120.78）%和（84.630.45）%,30 g/L组PO43--P去除率最高达（77.131.43）%。综合考虑,藻球投放量选用30 g/L为宜;充气条件培养K值、NH4+-N和PO43--P去除率显著（P0.05）高于不充气,K值分别为（0.3060.006）和（0.1770.010）;NH4+-N去除率分别为（85.930.45）%和（49.320.45）%;PO43--P去除率分别为（66.665.00）%和（46.292.12）%。研究优化了微绿球藻固定化条件:固定化微绿球藻应进行充气培养,藻球规格3.5 mm、藻细胞包埋密度100104 cells/ball、藻球投放量30 g/L。     

潜流-上行垂直流复合人工湿地对氮磷去除效果

研究了潜流-上行垂直流复合人工湿地工艺对NH4+-N、NO3--N、TN和TP的去除效果。在处理负荷为30 L.d-1,水力停留时间为4.8 d时,该工艺对NH4+-N、NO3--N、TN和TP具有良好的去除效果,平均去除率分别为95%、52%、79%和81%。对3种含氮化合物的去除效果可以根据运行时间分为两阶段,在两阶段中,对NH4+-N、NO3--N和TN的平均去除率分别为93%和99%,35%和98%,71%和98%。对TP的去除效果在整个试验过程中则保持稳定。     

降氨除臭芽孢杆菌的筛选鉴定及其氮素迁移过程

【目的】分离和鉴定一株高效降氨除臭芽孢杆菌,并研究其氮素迁移过程。【方法】采用自行设计的筛选平台,根据菌落形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列的系统进化树分析进行菌株鉴定;在好氧和厌氧条件下,以NH4+-N为唯一氮源,通过检测NH4+-N、NO2?-N、NO3?-N和产生的气体浓度,明确菌株在降氨过程中氮素的迁移过程及特点。【结果】筛选出一株高效降氨除臭芽孢杆菌,经生化与分子鉴定为凝结芽孢杆菌;其在好氧条件下将NH4+-N降解为NO3?-N,降解率为98%;同时少量NO3?-N经好氧反硝化作用还原为N2;在厌氧条件下进行了硝化作用,但NH4+-N降解率仅为23.7%,且反硝化过程不明显。【结论】筛选得到的高效降氨除臭凝结芽孢杆菌在好氧和厌氧条件下皆具有异养硝化作用,但厌氧条件下反硝化作用不显著,好氧反硝化作用产生的含氮气体为氮气,其在农业和环保领域具有巨大的产业化潜力。     

红树植物人工湿地对生活污水的净化效果

研究了潜流型海桑（Sonneratia caseolaris）人工湿地、桐花树（Aegiceras corniculatum）人工湿地和木榄（Bruguiera gymnorrhiza）人工湿地对生活污水的净化效果。一年来,3种红树植物人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N的平均去除率分别达到83%、71%、41%、55%、50%和84%以上。人工湿地各处理周期之间,BOD5和CODCr去除率波动较小,而TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N去除率波动较大。3种红树植物人工湿地对各种污染物的净化效果存在一定的差异。海桑人工湿地和桐花树人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显高于木榄人工湿地,而海桑人工湿地和桐花树人工湿地相比较,除TP外,BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N去除率没有显著差异。人工湿地单一处理周期内,去除率随水力停留时间（HRT）的延长而增加。BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N在HRT为1d和2d的去除率分别为HRT为3d去除率的54%-65%和73%-84%,NO2^--N在HRT为1d和2d的去除率分别达到了HRT为3d的70%-81%和85%-94%,而TP在HRT为1d和2d的去除率分别只有HRT为3d的39%-50%和65%-74%。另外,红树植物人工湿地与风车草（Cyperus alternifoliu）人工湿地相比,前者的BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显小于后者（P〈0.05）。总体上看,3种红树植物人工湿地对生活污水的净化效果呈现海桑人工湿地≈桐花树人工湿地〉木榄人工湿地。     

瑞士乳杆菌和几种有益微生物对大菱鲆幼鱼生长及成活率的影响

目的研究瑞士乳杆菌和其他微生物对大菱鲆幼鱼的益生作用。方法实验设计了瑞士乳杆菌、枯草芽孢杆菌、海洋光合细菌、海水小球藻单独处理组,以及瑞士乳杆菌与其他有益微生物的二联组合组,对大菱鲆幼鱼进行了5周的实验。结果在连续投喂活菌制剂前3周。除海水小球藻处理组外,其他处理组幼鱼成活率均高于对照。其中投喂瑞士乳杆菌的大菱鲆的成活率最高,为84.21%。在停止使用有益微生物后2周,瑞士乳杆菌与小球藻联合处理组仍能够保持较高的幼鱼存活率。对影响生长的方面,枯草芽孢杆菌处理组中,大菱鲆幼鱼的相对生长率(SGR)、平均增重率(AWG)都明显高于对照。有益微生物处理对养殖水质的结果显示,海水小球藻和海洋光合细菌处理组在1周和2周后对水质改善效果明显,能够降低水体中氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的水平。结论研究表明,在大菱鲆幼鱼养殖中使用瑞士乳杆菌和其他有益微生物的组合,能有效地提高大菱鲆幼鱼的成活率和改善养殖环境。     

枯草芽孢杆菌菌剂不同施用方式对甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响

甜瓜连作种植和化学肥料过量施用造成了土壤微生态环境失衡、病害严重和产量降低等问题。施用枯草芽孢杆菌菌剂是改善土壤微生态环境、防治土传病害、促进植物生长的一项重要措施。文中以枯草芽孢杆菌为试验菌剂,分析菌剂不同施用方式对设施甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响,采用稀释涂布平板方法测定土壤中可培养微生物的数量,采用Illumina Miseq测序技术测定土壤未培养微生物多样性,采用称重法测定甜瓜产量。结果表明,不同甜瓜生育时期,灌根、穴施和蘸根3种菌剂施用方式处理土壤可培养细菌的数量均显著高于对照,灌根、穴施和蘸根处理之间不存在显著差异;3个菌剂施用方式处理开花期土壤真菌数量显著低于对照,但是拉秧期土壤真菌数量差异不显著。比较3种菌剂施用处理中未培养微生物的多样性发现,细菌Shannon指数均高于常规施肥对照,Simpson指数低于对照;蘸根处理的真菌Shannon指数最低,Simpson指数最高。NMDS和聚类分析发现枯草芽孢杆菌菌剂蘸根施用处理对土壤中细菌和真菌菌群影响较大,均独立于一个分枝。微生物菌剂的施用使拟杆菌门 (Bacteroidetes) 的丰度显著降低,放线菌门 (Actinobacteria) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 的丰度显著升高,其中以蘸根处理变化最大。菌剂处理对真菌菌群的多样性影响较小,仅对壶菌门 (Chytridiomycota) 的丰度有显著影响。施用枯草芽孢杆菌菌剂可增加甜瓜的株高、茎粗、叶面积,蘸根处理的促长、增产效果最为显著。枯草芽孢杆菌菌剂作为一种新型环保肥料,具有增加土壤可培养微生物数量、提高土壤微生物多样性、促长增产的作用,该研究为枯草芽孢杆菌菌剂的合理施用提供了科学依据。     

浮床空心菜对氮循环细菌数量与分布和氮素净化效果的影响

通过在塑料水箱中水培空心菜(Ipomoea aquatica),研究浮床空心菜对氮循环细菌数量、分布和氮素净化效果的影响。研究结果表明,浮床空心菜氮循环细菌总数、氨化菌、亚硝化菌、硝化菌数量极显著高于空白对照(P<0.01),浮床空心菜反硝化菌数量与空白对照差异不显著(P>0.05);氨化菌在根内、根面、水体中的分布差异不大,亚硝化菌主要分布在根内和根面,硝化菌主要分布在根面,反硝化菌主要分布在水体中;试验结束时,浮床空心菜系统和空白对照对氨氮的去除率分别为91.8%和88.5%,对总氮的去除率分别为48.2%和62.1%。通过浮床空心菜各种氮循环细菌数量、分布与氮素浓度的相关性分析,发现浮床空心菜系统中氮素的去除是植物吸收,根系表面的氨化作用,以及水体中硝化、反硝化共同作用的结果,而空白对照系统中氮素的主要去除途径是微生物的硝化/反硝化作用以及氨挥发。     

浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究

以浮床空心菜(Ipomoea aquatica)、水芹(Oenanthe javanica)和无植物系统为对象,研究了其在富营养化水体中对N、P的去除及其N₂O的排放情况.结果表明,浮床植物系统对水体中N、P具有良好的净化效果,植物组织所累积的N、P量分别占各自系统去除量的40.32%～63.87%,说明植物的同化吸收作用是N、P去除的主要途径.换水周期内浮床植物系统中硝化反应进行充分,而反硝化反应相对缓慢,导致系统具有较高的NH₄⁺-N去除率,而产生NO₃--N累积.植物的存在降低了系统中N₂O的排放通量.生长较好的空心菜系统在换水前后平均N₂O排放量最低,为17.14μgN·m^-2h^-1,空白高达8.08μgN·m^-2h^-1,水芹为37.38μg N·m^-2·h^-1.     

光合细菌在水污染治理中的研究进展

光合细菌以其无毒、繁殖快、适应能力强、易人工培养等优点而在环境治理中受到重视。国内外对光合细菌的研究主要集中在水产养殖业(如净化水质,作饵料添加剂等)和生活及工业重污染水处理中的作用,关于光合细菌在景观微污染水体治理方面的作用研究较少。课题组研究发现光合细菌中的沼泽红假单胞菌对西南大学景观水中氨氮的去除率高达95%,暗示光合细菌能有效治理景观水污染。综述了光合细菌的分类、脱氮除磷原理以及目前光合细菌在治理有机废水、重金属废水和养殖污水方面的应用,并展望了光合细菌在处理景观微污染水体方面的应用前景,以期为进一步研究光合细菌在景观水治理中的作用提供参考。     

基于好氧反硝化及反硝化聚磷菌强化的低温低碳氮比生活污水生物处理中试研究

【背景】低碳氮比生活污水很难达标处理,多级A/O工艺、生物强化技术及生物膜技术的有机结合可有效解决这一问题。【目的】开发出一种泥膜共生多级A/O工艺并进行中试研究,驯化出高效脱氮除磷菌剂并对系统进行生物强化。【方法】通过测定中试设备出水及污水处理厂出水化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)、硝氮(NO_3~--N)、总氮(Total nitrogen,TN)、总磷(Total phosphorus,TP)对比分析两种工艺的污染物去除效能,利用高通量测序技术对比生物强化技术对系统微生物群落结构的影响。【结果】中试设备对COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的去除效果均优于污水处理厂的处理工艺;驯化的低温好氧反硝化菌TN去除率最大值可达84.21%,驯化的低温反硝化聚磷菌群对磷的去除率最高可达85.75%;利用驯化菌群对中试设备进行生物强化后较好地改善了系统NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的去除效果;经生物强化后,具有好氧反硝化和反硝化聚磷功能的Pseudomonas菌群明显增多。【结论】泥膜共生多级A/O工艺对于低碳氮比生活污水的处理具有很好的效果,利用生物强化技术可有效提高低温条件下系统污染物去除效能。     

复合载体固定亚硝酸盐氧化菌处理养殖废水

利用新型复合载体固定亚硝酸盐氧化菌,确定了挂膜条件,考察了水力停留时间对NO2--N去除率的影响,并进行对虾养殖水处理.结果表明,新型载体可以较好地固定亚硝酸盐氧化菌,在水力停留时间为12 h、6 h、3 h、1 h的条件下,NO2--N的最大去除率分别为100%、98.77%、90.59%、59.02%.在HRT为1 h时,固定化的亚硝酸盐氧化菌可以高效去除养殖水体中的NO2--N,去除率达76.94%.     

固定化的栅藻深度脱氮和除磷能力

将栅藻包埋固定在筛网上,经饥饿处理,在平行板式生物反应器中对人工污水进行深度净化后,测定藻细胞生长期和饥饿时间对NH4^＋-N和PO4^3-P去除效率影响以及净化前后藻细胞生理变化的结果表明,生长静止初期藻细胞的氮和磷去除率高于对数期的,细胞饥饿48h的氮和磷去除率大于饥饿24和12h,第2个循环中处理4h的氨氮和磷的去除率可分别达到90％和70％以上。     

Identifying an interfering factor on chemical oxygen demand (COD) determination in piggery wastewater and eliminating the factor by an indigenous Pseudomonas stutzeri strain

AIMS: This study attempted to demonstrate nitrite interference on chemical oxygen demand (COD) determination in piggery wastewater, and the capability of aerobic denitrification of the SU2 strain which is capable of promoting the efficiency of nitrogen and COD removal from piggery wastewater. METHODS AND RESULTS: This study was performed in a 17-litre reactor with a 30% packing ratio, with a ratio of immobilized SU2 cells to sludge of 100:1. The ratio of aeration to nonaeration was 4 : 1.5. Removal efficiency of COD was 86.8%. Removal efficiency of BOD and SS was higher than 90%, and removal efficiency of NH4+-N and TKN was almost 100%. CONCLUSIONS: NO2- -N interference is significant when its concentration in piggery wastewater exceeds 100 mg l-1. COD in piggery wastewater can be indirectly reduced following nitrite reduction by SU2 strain. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Utilizing immobilized SU2 cells in coordination with an SBR system simultaneously reduces nitrite and COD concentrations.     

固体发酵法固定工业废水处理优势菌的研究

为实现优势菌种的工程应用,由焦化废水处理站污泥筛选优势好氧菌A和兼性厌氧菌F,使用谷壳g、豆皮d为载体,采用固体发酵法进行固定化产品制备。初步研究表明固体发酵法固定菌种具有可行性,主要调控因素有温度、初始含水率、工业废水比例、pH、通风量和发酵时间。以pH8．0、温度好氧菌30℃（兼性厌氧菌35℃）、接种量1mL茴液儋田定化载体,初始含水量80％,固体发酵时间5d,低于60℃鼓风干燥,制备固定化产品。保存三个月,谷壳固定化产品好氧菌八的硝化能力和兼性厌氧菌R的反硝化能力不随保存时间的延长而改变;豆皮固定化产品氏、Fd降解能力随保存时问延长下降12％左右。以实验室岔／O工艺系统验证固定化产品处理焦化废水效果,缺氧池中无NO3-N积累,反硝化作用明显。氐和气对氰化物的去除率均达99％以上;对苯酚的去除效果气（98．84％）优于氏（79．6％）;但对NH4＋-N的去除率氏（75．46％）优于Ag（62．55％）。     

Long-term stability of partial nitritation of swine wastewater digester liquor and its subsequent treatment by Anammox

Partial nitritation using inhibition of free ammonia and free nitric acid is an effective technique for the treatment of high concentrations of ammonium in wastewaters. This technique was applied to the digester liquor of swine wastewater and the stability of its long-term operation was investigated. Partial nitritation was successfully maintained at a nitrogen loading rate (NLR) of 1.0 kg N m(-3)d(-1) for 120 days without acclimatization of nitrite oxidizing bacteria (NOB) to the inhibitory compounds (free ammonia and free nitric acid). The conversion efficiencies of NH(4)-N to NO(2)-N and to NO(3)-N were determined to be around 58% and <5%, respectively. After the establishment of partial nitritation, the influence of swine wastewater on the Anammox reaction was examined using continuous flow treatment experiments. Consistent nitrogen removal was achieved for 70 days at a nitrogen removal rate (NRR) of 0.22 kg N m(-3)d(-1) and the color of Anammox bacteria changed from red to greyish black. The NO(2)-N consumption and the NO(3)-N production increased concurrently and the Anammox reaction ratio was estimated to be 1:1.67:0.53, which is different from that reported previously (1:1.32:0.26).