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1.
针对海水闭合循环养殖系统废水脱氮过程中低C/N的问题,采用室内试验装置,研究了以可生物降解聚合物材料(BDPs)PBS为碳源和生物膜载体的填料床反应器对含盐水体中硝酸盐的去除效果及其影响因素。结果表明,反应器能有效去除含盐水体中的硝酸盐,出水DOC浓度小,出水pH值随反硝化反应的进行有上升的趋势。温度和水力停留时间对反应器的脱氮效率影响较大,在温度为14~30℃范围内,温度为30℃时的反硝化速率比14℃时的2倍还要大,反硝化温度常数为0.039;水力停留时间对NO3?-N去除率起重要作用,NO3?-N去除率随水力停留时间的延长而提高。进水NO3?-N浓度对反应器的处理效率有一定影响,浓度过高会导致NO3?-N去除率下降。反应器对进水pH值和DO冲击负荷的适应能力很强,当进水pH值在5.0~9.0与进水DO在2.1~6.8 mg/L范围内变化时,反应器的NO3?-N去除率基本没有变化。 相似文献
2.
本文考察了二价钴离子(Co(II))浓度变化对序批式反应器(SBR)性能、脱氮速率、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明,进水中Co(II)浓度在0～10 mg/L时,COD和NH~+_4-N去除率分别为(92.21±1.31)%和(98.40±0.66)%。在进水Co(II)浓度为20 mg/L时,COD和NH~+_4-N去除率分别降至(81.78±0.52)%和(80.30±1.08)%。与进水未添加Co(II)时相比,活性污泥比耗氧速率、脱氮速率、脱氢酶活性和与脱氮相关的微生物酶活性在进水Co(II)浓度小于5 mg/L时略微升高,而在进水Co(II)浓度为10和20 mg/L时则明显降低。活性污泥活性氧产生量和乳酸脱氢酶释放量随进水Co(II)浓度升高而逐渐增加,表明Co(II)的存在能造成细胞氧化应激和细胞膜损伤。随着进水Co(II)浓度从0 mg/L升至20 mg/L,活性污泥微生物群落丰富度和多样性逐渐降低,且活性污泥中硝化菌属(Nitrosomonas、Nitrospira)和反硝化菌属(Luteimonas、Flavobacterium、Comamonas、Thauera和Zoogloea)的相对丰度发生改变,从而影响SBR脱氮性能。 相似文献
3.
以填充单质硫颗粒(S0)的生物膜反应器作为研究对象,研究了水力停留时间(HRT)变化对硫自养还原高氯酸盐(ClO-4)和硝酸盐(NO-3)性能的影响。研究结果表明,在进水NO-3-N和ClO-4分别为20mg/L和100μg/L时,在HRT从16h逐渐缩短到0.5h过程中,NO-3-N去除率能在较短时间内达到99%以上。与硫自养还原NO-3-N相比,HRT的缩短导致ClO-4去除率趋于稳定所需时间增加,说明硫自养还原NO-3-N过程先于硫自养还原ClO-4的过程。在不同HRT下未发现中间产物ClO-3和ClO-2的积累,ClO-4摩尔数减少量与Cl-摩尔数增加量比约为1∶1,出水中SO2-4的实际产生量远大于理论产生量,出水pH值范围为6.8~7.1。通过PCR-DGGE图谱和测序结果分析可知,属于α-proteobacteria菌群在反应器中占优势地位,β-proteobacteria菌群次之。其中,具有NO-3和ClO-4还原能力的Denitromonas sp.和Azospirillumsp.存在于反应器的底部、中部和上部的生物膜,能还原ClO-4的Dechloromonas sp.MissR被发现存在于反应器中部和上部的生物膜。 相似文献
4.
PCR-DGGE解析阴离子交换膜生物反应器反硝化过程中微生物群落结构变化 总被引：3，自引：0，他引：3
通过扫描电镜和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法考察了进水NO3-浓度变化对阴离子交换膜生物反应器微生物种群结构的影响。研究结果表明,在进水NO3-浓度从47.01 mg/L逐渐增加到168.55 mg/L的过程中,出水中NO3--N浓度满足我国饮用水水质标准中小于10 mg/L的要求。电镜扫描图显示微生物的形态结构发生了很大变化。对不同阶段的样品进行PCR-DGGE图谱和相似系数分析,发现随着反应的持续进行,微生物种群结构发生了演替变化,证实污泥微生物生态能够迅速进行优胜劣汰的筛选,调整内部微生物种群结构,从而达到适应环境的目的。 相似文献
5.
在不同水力停留时间(HRT)下考察了阴离子交换膜生物反应器对饮用水中ClO4-的还原效果.研究结果表明,在进水ClO4-浓度为60 μg/L情况下,HRT从5h逐渐降低到2.5h,水流动室出水ClO4-浓度随着HRT降低呈增大趋势,但运行稳定后出水ClO4-浓度均低于18μg/L.厌氧生物反应室在HRT降低初期高氯酸盐有一定的积累,随着运行时间的增加,积累的ClO4-能被厌氧微生物还原,厌氧污泥混合液中ClO4-浓度低于2.0 μg/L,说明厌氧生物反应室具有较强的抗负荷冲击能力.水流动室出水pH稳定在7左右,电导率和Cl-随着HRT降低而增大. 相似文献
6.
本文研究了铁酸锌纳米颗粒(ZnFe_2O_4 NPs)浓度变化对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明:0~50mg/L的ZnFe_2O_4 NPs对COD和NH_4~+-N的去除未产生影响,出水NO_2~--N浓度接近于0mg/L,而出水NO_3~--N浓度在3.89~5.63mg/L之间变化。随着进水,ZnFe_2O_4 NPs浓度从0mg/L增加到50mg/L,活性污泥的比耗氧速率(SOUR)、比氨氧化速率(SAOR)、比亚硝酸盐还原速率(SNIRR)、脱氢酶(DHA)、氨单加氧酶(AMO)和亚硝酸盐还原酶(NIR)的活性逐渐降低。与进水ZnFe_2O_4 NPs浓度为0mg/L时相比,活性氧(ROS)产生量和乳酸脱氢酶(LDH)释放量的变化表明,ZnFe_2O_4 NPs对活性污泥中微生物有一定毒性效应。ZnFe_2O_4 NPs的浓度变化导致微生物群落种类和相对丰度在门和属水平上发生变化。该研究结果为评价ZnFe_2O_4 NPs对污水生物处理系统的潜在影响提供可靠的理论基础和技术依据。 相似文献
7.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(10)
本文研究了10 mg/L的Ni~(2+)和5 mg/L的金霉素(CTC)对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明,COD去除率在反应器整个运行过程中始终保持在90%以上。10 mg/L Ni~(2+)单独存在及其与5 mg/L CTC共存均能导致氮去除率的下降,且在二者共存时下降程度最大,表明Ni~(2+)和CTC共存对氮的去除呈现协同抑制作用。随着进水中Ni~(2+)和CTC的加入,活性污泥的耗氧速率、硝化和反硝化速率均有所降低。脱氢酶活性以及与脱氮相关的微生物酶活性的变化趋势与耗氧速率和相应的硝化反硝化速率的变化趋势保持一致,均出现了一定程度的降低。Ni~(2+)和CTC共存对硝化反硝化活性呈现协同抑制作用,协同抑制作用主要依赖于Ni~(2+)的含量。Ni~(2+)和CTC共存对活性污泥中活性氧(ROS)的产生和乳酸脱氢酶(LDH)的释放呈现协同促进作用,可以诱导活性污泥细胞内氧化应激以及细胞损伤。长期暴露条件下添加10 mg/L Ni~(2+)和5 mg/L CTC会降低微生物群落的丰富度和多样性。Ni~(2+)和CTC的存在显著抑制了活性污泥中硝化菌(Nitrosomonas、Nitrospira)和反硝化菌(Thauera、Longilinea、Denitratisoma和Anaerolinea)的相对丰度,从而抑制了SBR的脱氮性能。 相似文献
8.
利用新型间歇增氧垂直流人工湿地,揭示了不同进水N H4+-N浓度下盐度提升对湿地脱氮性能及微生物群落的影响.试验结果表明:间歇增氧垂直流人工湿地在盐胁迫下的脱氮性能明显优于传统垂直流人工湿地,高盐(2.0％ 盐度)对TN去除性能影响较大,对COD去除性能影响相对较小.进水NH4+-N浓度为40 mg/L时,当盐度由0％... 相似文献
9.
钦州湾夏季营养盐的分布特征及富营养化评价 总被引：4，自引：0，他引：4
2009年8月对钦州湾海域的现场调查资料,分析了钦州湾表层海水中营养盐的分布特征及其成因。结果表明:该湾亚硝酸盐(NO2-N),硝酸盐(NO3-N),铵盐(NH3-N),无机磷(PO4-P)和活性硅(SiO3-S)i平均含量分别为0.05 mg/L,0.46 mg/L,0.09 mg/L,0.007 mg/L和1.54 mg/L。在空间分布上,各营养盐含量均呈现出由湾内向湾外逐渐递减的变化趋势,体现出夏季陆地径流的主导控制作用。相关性分析表明,陆源水的物理混合过程是影响诸营养盐含量的主要因素,生物、化学作用次之。通过污染指数A及营养状态质量指数NQI的分析,整个海湾水质处于中度污染程度和富营养化状态,以无机氮为主要污染因子。 相似文献
10.
本文研究碳氮(C/N)比变化对移动床生物膜反应器(MBBR)处理海水养殖废水性能的影响。结果表明,当C/N比从7∶1降至3∶1,出水COD浓度无明显变化,平均去除率保持在90%以上。C/N比的变化对脱氮过程有较大影响,当C/N比从7∶1降低至3∶1,NH+4-N去除率由89.51%±1.24%增至92.70%±1.08%,NO-2-N浓度由(4.84±0.50)mg/L降至0 mg/L,NO-3-N浓度由(0.47±0.29)mg/L升至(8.12±0.25)mg/L。C/N比的降低提高了比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率和与硝化相关的微生物酶活性,但降低了比耗氧速率、比硝酸盐还原速率、比亚硝酸盐还原速率、脱氢酶活性和与反硝化相关的微生物酶活性。松散型胞外聚合物和紧密型胞外聚合物的多糖含量随C/N比的降低而降低,说明在低COD条件下,多糖能够被微生物利用。微生物群落的丰富度和多样性随C/N比的降低而降低,硝化菌属(Nitrosomonas和Nitrospira)和反硝化菌属(Azoarcus、Comamonas、Hyphomicrobium、Paracoccus、Thauera、Devosia、Pseudomonas和Rhodanobacter)的相对丰度发生改变,从而影响MBBR脱氮性能。 相似文献
11.
为获得反硝化脱氮效率较好的菌株,实验从海水螺旋藻培养体系中分离获得一株嗜碱兼性好氧反硝化菌, 通过观察细菌形态以及16S rRNA基因序列的同源性分析, 鉴定该菌株为海杆菌属, 命名为Marinobacter sp. B3。为明确该海杆菌的反硝化性能及氮转化途径, 研究开展了溶解氧(DO), 碳氮摩尔比(C/N), pH和温度等不同单因素对反硝化性能影响实验和氮平衡实验。单因素影响实验结果表明, 当硝酸钾(KNO3)作为唯一氮源, NO3--N的初始浓度为100 mg/L, 盐度32, 振荡速度为150 r/min (初始DO质量浓度是5.6 mg/L), C/N=10, pH=8.0±0.2, 温度为35 °C时, 可获得最大脱氮效果。氮平衡实验结果得出, 在好氧环境下, 有20.11%的NO3--N转化为胞内氮, 5.58 mg/L的NO3--N转化为其他形态(NO2--N、NO4+-N和有机氮), 74.72%转化为N2释放; 厌氧环境下, 有26.65%的NO3--N转化为胞内氮, 72.86%的NO3--N转化为气态产物释放。最终实验结果表明, Marinobactersp. B3在好氧和厌氧条件下, 48 h对NO3--N的去除率分别为99.89%和93.80%, 具有较好的反硝化脱氮能力, 且在好氧条件下NO3--N去除效率更高, 在海水工厂化循环水养殖尾水处理方面具有良好的应用前景。 相似文献
12.
循环水养殖可有效减少病原体的入侵,是我国水产养殖业发展的重要方向。为完善凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)循环水养殖系统,采用生态调控、16S rRNA高通量测序、宏基因组学分析与数理统计等方法,系统分析了对虾循环水养殖系统中水质指标变化与菌群结构和基因功能的关系。结果显示,养殖池水质指标包括温度、溶解氧、盐度、pH以及氨氮0.11~1.16mg/L,亚硝酸氮0.10~0.66mg/L,硝酸氮0.84~35.40mg/L均在安全范围内;经过63d养殖,凡纳滨对虾平均体重达到11.78g左右,产量为3.28kg/m3左右,存活率为69.59%左右。菌群结构与功能分析结果显示:在开始运行期与水质变化平稳期生物滤池中菌群结构差异较大。在开始运行期海杆菌属(31.37%)占绝对优势,而在平稳期则以分枝杆菌属(6.65%)、分枝菌酸杆菌属(6.39%)、食烷菌属(5.21%)、海杆菌属(3.36%)、中慢生根瘤菌属(2.30%)、红杆菌属(1.34%)、副球菌属(1.29%)等反硝化细菌和硝化杆菌属(1.17%)占据优势。通过比对KEGG数据库发现涉及碳水化合物代谢和氨基酸代谢的蛋白数目最多,说明异养反硝化菌需要利用多种碳源来执行反硝化功能。 相似文献
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冰川土壤中的微生物是冰冻圈生态系统中的重要组成部分。南极纳尔逊冰川四周环海,临近海洋的物质输送和其他因素扰动改变了近岸土壤中部分理化因子,从而对土壤中的微生物群落产生影响。本研究采集了南极纳尔逊冰川不同近海距离处的土壤样品,并对其进行了细菌和古菌V4区扩增子测序以及宏基因组测序,探讨了不同近海距离的冰川土壤中的微生物群落结构和代谢潜能。物种多样性结果显示,不同位点的土壤微生物群落组成有所差异,但变形菌门、放线菌门、拟杆菌门等在冰川土壤样品中普遍存在且相对丰度较高。宏基因组分析结果显示,不同近海距离的冰川土壤微生物群落的功能基因分布不同,且能量代谢和跨膜运输等代谢途径的基因的丰度随着采样位点远离海洋而降低。冰川土壤中碳、氮、硫代谢分别以还原性柠檬酸循环、反硝化、同化硫酸盐还原途径为主,其中反硝化途径基因在所有样品中丰度较高。通过分箱组装获得了含有反硝化功能基因的基因组bin_71,并重构了其核心的代谢通路。本研究初步揭示了南极纳尔逊冰川土壤中微生物的群落结构及代谢潜能,为后续南极冰川土壤新物种的发现、功能基因的挖掘、以及探究全球气候变暖下海洋对沿海生态系统的影响提供了基础数据。 相似文献
14.
为探究珊瑚共生菌对白化的响应，采用OTU分析和Biolog技术对比了鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）健康个体与白化个体细菌群落在结构和功能上的差异。结果显示:物种组成（属水平）上两者的优势成分相似，均由聚球菌Synechococcus占主导（大于50%）；其余组分中，红球菌Pelagibacter、谱尼螺杆菌Puniceispirillum、珊瑚微球菌Coraliomargarita和光合细菌Photobacterium在健康个体中居多；而厚壁菌Actinomarina、梨形浮霉菌Blastopirellula以及一些病原菌（如弧菌Vibrio、单胞菌Pseudospirillum、Alteromonas和考克斯氏体Coxiella）在白化个体中占优。生物多样性显示白化组的α-多样性（Chao Ⅰ，Shannon index）显著低于健康组（P<0.05）。Personal分析表明温度和营养盐（硝酸盐、磷酸盐）是影响物种组成最相关的环境因子。功能分析显示:在碳源的利用上，健康组对碳源的利用从大到小的顺序为羧酸类、氨基酸类、双亲化合物、糖类、多聚物、胺类；而白化组对碳源的利用偏向糖类、氨基酸和胺类。羧酸和糖类的利用率导致了白化组与健康组对碳源摄取能力的差异。氮源的利用上两者均以无机氮为主，但白化组显示出部分消耗有机氮（肽）的能力。磷源的代谢上两者均优先利用无机磷，而白化组弱化了对有机磷的代谢能力。本次研究的结果表明白化降低了珊瑚共生菌的生物多样性，并引起了菌群对C、N、P的代谢差异，致使共生微生物呈现结构和功能上的变化。 相似文献
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源自生物絮团产絮凝剂的异养硝化-好氧反硝化菌xt1的鉴定及其脱氮特性 总被引：3，自引：0，他引：3
为了高效进行水体脱氮,本实验从形成于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖水体的生物絮团中分离到一株具产絮能力的脱氮菌xt1,经16S r RNA基因测序与生理生化分析确定菌株xt1为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。在此基础上,本文研究了该菌的脱氮特性。结果表明:菌株xt1最佳碳源为葡萄糖,以其为底物对氨氮、硝态氮去除率分别达95.56%和57.40%。以蔗糖为碳源亦具较高脱氮率,对氨氮、硝态氮去除率分别达69.95%和49.50%;该菌能利用有机氮加速生长,添加0.25%、0.5%、1%和2%的蛋白胨能促进OD600,分别达到0.925、1.034、1.103和1.314,均高于未加蛋白胨下的生长,且氨氮去除率均超过90%,硝态氮去除率均超过88%;该菌能适应20—200mg/L无机氮浓度;该菌能以NH4+-N、NO2–-N或NO3–-N为唯一氮源进行异养硝化-好氧反硝化,反应84h去除率分别达到94.16%、47.60%和91.17%。其中,该菌的硝化形式是将氨氮转化为气态氮脱除,其硝态氮反硝化形式是先将硝态氮转化为亚硝氮,再以气态氮脱除。在进行异养硝化-好氧反硝化同时,菌株xt1体现絮凝特性,絮凝率最高分别达到82.28%、73.15%和75.60%;此外,添加该菌于养殖水体中能加速生物絮团形成,同时提高脱氮率。各项结果表明,菌株xt1可作为水产养殖水体脱氮的备选菌株。 相似文献
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Yong Wang Jun Li Zhanfei Wei Qingmei Li Yingli Zhou Wenli Li Jun Chen Suixue Wang Yongzhi Xin Aiqun Zhang 《海洋学报(英文版)》2022,41(12):98-104
Some deep-sea microbes may incorporate inorganic carbon to reduce CO2 emission to upper layer and atmosphere. How the microbial inhabitants can be affected under addition of bicarbonate has not been studied using in situ fixed and lysed samples. In this study, we cultivated 40 L natural bottom water at ~1 000 m depth with a final concentration of 0.1 mmol/L bicarbonate for 40 min and applied multiple in situ nucleic acids collection (MISNAC) apparatus for nucleic acids extraction from the cultivation. Our classification result of the cultivation sample showed a distinct microbial community structure, compared with the samples obtained by Niskin bottle and six working units of MISNAC. Except for notable enrichment of Alteromonas, we detected prevalence of Asprobacter, Ilumatobacter and Saccharimonadales in the cultivation. Deep-sea lineages of Euryarchaeota, SAR406, SAR202 and SAR324 were almost completely absent from the cultivation and Niskin samples. This study revealed the dominant microbes affected by bicarbonate addition and Niskin sampling, which suggested rapid responses of deep-sea microbes to the environmental changes. 相似文献