活性污泥微型动物种群动态与水质净化效能的关系

2001～2002年,系统地研究了高碑店污水厂四系列曝气池活性污泥中的微型动物种群动态与水质变化的相互关系。在该污水处理系统的四系列曝气池内所发现的122种原生动物中,褶累枝虫(Epistylis plicatilis)、沟钟虫(Vorticella convallaria)、有肋檐纤虫(Aspidisca costata)和半圆表壳虫(Arcella hemisphaerica)是经常大量出现的原生动物种类。冬季褶累枝虫占绝对优势。5月和6月,有肋檐纤虫为活性污泥动物群落的优势种群。纤毛虫和后口动物总数越多,污水净化效能越强,污泥的沉降性越好。游泳类纤毛虫总数与出水BOD5值呈正相关,固着类纤毛虫的多样性值与出水的总氮呈正相关,爬行类纤毛虫的多样性值与出水的硝态氮和出水总磷都呈正相关,与厌氧段总磷呈负相关。研究结果表明,微型动物种群动态规律与污水处理效果关系密切,该厂污水处理系统中四系列的硝化和反硝化显著,活性污泥的运转效能良好,各种主要污染物得到有效净化[动物学报49(6)：775～786,2003]。     

PFU微型生物群落采样法研究有机氯污染物在水中相间分布

运用PFU微型生物群落采样法在武汉东湖取样研究了六六六、滴滴涕、六氯苯等有机氯污染物在水中相间分布。将PFU(Polyurethanefoamunit)取样得到的挤出液 ,经细胞固定、超声、消解及分步萃取等不同的预处理步骤后 ,用GC ECD测定了各部分提取物中α HCH、β HCH、γ HCH、δ HCH、HCB、pp′ DDE等有机氯污染物的浓度。并用四膜虫模拟试验检验了细胞固定化、消解过程对微型生物的作用效果。结果分析表明 ,以上有机物主要以微型生物富集或颗粒物强吸附形式存在于水中 ,颗粒物弱吸附形式的份量较少 ,而以溶解态形式存在的份量则更少。由于PFU取样法可以将捕集的颗粒物控制在一定的粒径以下 ,且具有采样方法简便、经济和对有机污染物富集系数高的优点 ,因此可以作为研究水体有机污染物的简便、灵敏的采样方法。     

长江口外海域微型和小型底栖生物群落结构和时空变化

利用DAPI荧光计数法和Ludox-QPS方法并结合环境因子的分析,研究了2010年和2011年夏季(7月)及秋季(11月)长江口至济州岛沿线的CJ断面沉积物中的微型及小型底栖生物的组成、丰度和生物量及分布特点。结果表明,表层5 cm沉积物中,细菌(108个/cm3)、蓝细菌(106个/cm3)、自养(106个/cm3)和异养微型鞭毛虫(105—106个/cm3)的丰度较其他类群高3个数量级以上;细菌(19—24μg C/cm3)、自养(13—31μg C/cm3)和异养(5—44μg C/cm3)微型鞭毛虫的生物量明显较蓝细菌(1—2μg C/cm3)、小型底栖生物(0.9—1μg C/cm3)、纤毛虫(0.04—0.2μg C/cm3)、异养小鞭毛虫(0.02—0.08μg C/cm3)及硅藻(0.001—0.008μg C/cm3)高。除细菌和蓝细菌外,2011年微型底栖生物和小型底栖生物各类群的丰度和生物量大多高于2010年,且大多为秋季高于夏季。发现的166种纤毛虫中,肉食性纤毛虫所占现存量的比例最大,菌食性次之,藻食性和杂食性最小;肉食性纤毛虫在秋季所占比例高于夏季,而菌食性则相反。统计分析表明,微型底栖生物丰度和生物量年度间具有极显著差异,基于物种-丰度的纤毛虫群落结构年度间呈极显著差异,而小型底栖生物则未见显著差异。微型和小型底栖生物各类群夏季和秋季的分布受多因子而非单一环境因子的影响,长江冲淡水对该断面的微型和小型底栖生物的影响不显著。对微型底栖生物各类群及水体中相应类群的比较分析表明,该海域的微型底栖生物具有明显的数量和功能重要性。     

有害甲藻Stoeckeria algicida在辽东湾的时空分布

Stoeckeria algicida为甲藻纲胸甲球藻科,有侵噬鱼类细胞杀鱼的能力,可导致鱼类成群死亡,同时也会杀死其他海洋微藻。由于该藻个体微小、形态学鉴定困难,研究较为迟缓,我国海域几乎没有该藻的研究报道。近几年,高通量测序技术的发展极大地推动了微型/微微型浮游植物的鉴定研究,为了解我国辽东湾海域是否存在Stoeckeria algicida及其分布情况,以18S rD NA V4区作为目标基因,结合高通量测序技术,专门设计了微型/微微型浮游植物鉴定引物对V4(F/R),随后对辽东湾2014年四季海水中微型和微微型浮游植物多样性进行了检测。结果发现,Stoeckeria algicida除了春季未检出外,其他季节均有检出,温度是影响该藻繁殖的主要因素。虽然Stoeckeria algicida在整个环境样品中优势度不太明显,但其夏季密度较高(最高达2.753×10~3个/L),高值区主要分布在辽东湾东西两岸,致灾风险较高,应引起有关方面足够重视。Stoeckeria algicida在我国海域首次报道,其危害后果严峻,必须加强监测监管。     

利用微型生物指示评价污水处理厂运行的研究进展

目前基于理化指标和出水水质来调控污水处理厂运行工况存在一定滞后性,且建立的控制策略不利于系统长期稳定地运行.活性污泥工艺运行状态对微型生物的种群结构具有显著影响,可利用微型生物种群结构来指示和评价污水处理厂运行,且有利于建立面向种群优化的控制系统.在介绍微型生物分类、鉴定、计数的基础上详细阐述了微型生物种群结构与污水处理厂运行状态的相关性与内在联系,力求为今后利用微型生物种群结构特性来指示,评价污水处理厂的运行奠定基础.并对此方面的研究方向进行了展望.     

微型生物群落eDNA-PFU监测

微型生物群落在水生态系统中起着至关重要的作用, 是水生态系统食物链的关键环节, 其结构和功能可以很好地反映不同生境的水质特征。《水质 微型生物群落监测 PFU法》是我国首个生物监测国家标准, 被证明是一种快速、经济、准确的监测方法。然而, 由于PFU法对专业知识要求较高、费时耗力且不易标准化, 严重阻碍了该方法进一步的推广与应用。近年来, 环境DNA(eDNA)技术的快速发展突破了微型生物形态鉴定的瓶颈, 能高效、准确地鉴定出水环境中包括微型生物在内的各种水生生物。为此, 文章提出微型生物群落eDNA-PFU法, 即基于eDNA技术改进的PFU法, 对微型生物群落进行监测。为了对eDNA-PFU法进行验证, 文章针对武汉东湖水体中的原生动物群落开展了预实验, 结果表明eDNA-PFU法较传统PFU法覆盖度与灵敏度均更高, 可以真实、全面、准确地揭示水体中微型生物群落结构特征。因此, 基于eDNA-PFU法的微型生物群落监测有望为湖泊、河流、水库等水体的生态考核提供新一代的生物监测标准。     

长江口及东海春季底栖硅藻、原生动物和小型底栖生物的生态特点

利用Ludox-QPS方法并结合沉积环境因子的综合分析,研究了2011年4月采自长江口及东海10个站位以底栖硅藻、纤毛虫和异养小鞭毛虫为代表的微型底栖生物及小型底栖生物的组成、丰度和生物量、分布及生态特点。结果表明,底栖硅藻的丰度 (5.92 ? 104 ind/10 cm2) 和生物量 (83.29 ?g C/10 cm2) 远高于纤毛虫 (丰度为1036 ind/10 cm2,生物量为3.33 ?g C/10 cm2)、异养小鞭毛虫 (丰度为4451 ind/10 cm2,生物量为2.51 ?g C/10 cm2) 和小型底栖生物 (丰度为1947 ? 849 ind/10 cm2,生物量为49.01? 22.05 ?g C/10 cm2)。在鉴定出的11个小型底栖生物类群中,线虫占小型底栖生物总丰度的90%和总生物量的37%。底栖硅藻生物量在长江口及东海海域呈由近岸向外海逐渐降低的分布特点,而底栖纤毛虫、异养小鞭毛虫及小型底栖生物的分布则正相反。在垂直分布上,76%的硅藻和80%的线虫分布在0–2 cm沉积物表层,仅1%的硅藻和6%的线虫分布在5–8 cm分层。统计分析表明,底栖硅藻的现存量与沉积物中叶绿素a含量呈极显著的正相关,与底层水温度呈弱的正相关;该海域底栖原生动物和小型底栖生物的分布受多个因子而非单一环境因子的共同作用。对比分析表明,长江口及东海单位体积沉积物中的硅藻丰度较水体中的硅藻丰度高2个数量级,沉积物中相当部分的叶绿素a含量可能系底栖硅藻所贡献;表层8 cm沉积物中纤毛虫的丰度约是上层30 m水柱中纤毛虫丰度的30倍,生物量约是后者的40倍。尽管纤毛虫在生物量上远小于小型底栖生物,但其估算的生产力约是后者的3倍;而异养小鞭毛虫由于个体更小,其周转率可能较纤毛虫更高。长江口及东海陆架区原生动物和小型底栖生物的高现存量及生产力预示着其在该海域生态系统中的重要作用。     

欧姆龙开发出血管硬化微型探测器

日本欧姆龙公司日前宣布开发出可以在手腕上测出血管硬化程度的微型探测器。 欧姆龙开发出的这种探测器可以缠绕在手腕上测量动脉血管中的压力变化。通常，心脏向外输出血液，血压到达血管前端的时候会“反射”回来，但如果动脉失去弹性，血管硬化，那么血压的“反射量”就会增大。探测器就是通过测量两个压力之间的差值来判定血管硬化的程度。