瞬时Cu2+冲击负荷对序批式反应器脱氮性能、微生物活性和微生物群落的影响

本文考察了Cu2+冲击负荷对序批式反应器(SBR)脱氮性能、脱氮速率、微生物酶活性和微生物群落的影响,并评价了SBR的抗Cu2+冲击负荷能力.结果表明,在100 mg/L Cu2+冲击24 h后,COD的去除率由92.59％ 下降到47.01％,NH4+-N的去除率由99.64％ 下降到45.76％.冲击停止后,SBR...     

二价钴离子对序批式反应器性能、微生物活性及其微生物群落的影响

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。     

镀镍多壁碳纳米管对序批式反应器性能及其微生物群落的影响

本文研究了长期暴露条件下镀镍多壁碳纳米管(MWCNTs-Ni)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。研究结果表明,10mg/LMWCNTs-Ni的长期暴露未对SBR去除有机物产生影响,而NH+4-N的去除率由(99.10±0.60)%明显降至(39.04±1.61)%。与进水中未加入MWCNTs-Ni时的第32天相比,活性污泥比耗氧速率(SOUR)和脱氢酶(DHA)活性在第148天时分别降低了17.43%和24.32%;而脱氮速率和与脱氮相关的微生物酶活性均降低了60%以上,从而导致SBR对氮的去除效果明显降低。MWCNTs-Ni的长期暴露导致活性污泥活性氧(ROS)产生量和乳酸脱氢酶(LDH)释放量在第148天时分别增加了67.23%和65.33%,表明MWCNTs-Ni的长期暴露能够诱导活性污泥中微生物产生氧化应激和细胞膜损伤。高通量测序结果表明,长期暴露于10mg/L的MWCNTs-Ni条件下,活性污泥中与硝化过程相关菌属(Nitrosomonas、Nitrosospir、Nitrospira)和与反硝化过程相关菌属(Dokdonella、Dechloromonas、Steroidobacter、Devosia、Thermomonas)的相对丰度明显降低,进而影响到SBR对氮的去除。该研究结果可为评价MWCNTsNi对污水生物处理系统的潜在影响提供一定的理论基础和技术依据。     

Cu2+对序批式反应器中活性污泥胞外聚合物产量及其组分的影响

研究了长期暴露条件下Cu2+对序批式反应器(SBR)性能及其活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的影响。结果表明,进水中加入10 mg·L-1的Cu2+后,在SBR运行的第16~55天,COD和NH+4-N的去除率保持稳定;在第56~75天,COD和NH+4-N的平均去除率与进水Cu2+浓度为0 mg·L-1时相比分别下降了3.88%和6.41%。浓度为10 mg·L-1的Cu2+长期作用下,活性污泥中EPS、松散附着EPS(LB-EPS)和紧密附着EPS(TB-EPS)产量及LB-EPS和TB-EPS中蛋白质(PN)含量增加。傅里叶变换红外光谱分析表明10 mg·L-1 Cu2+的长期暴露导致TB-EPS中PN的C=O键、N-H键和C-O键相对含量降低。X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示在10 mg·L-1 Cu2+长期暴露条件下,LB-EPS和TB-EPS中元素Cu和O百分含量增加。     

序批式反应器改良工艺对海水养殖废水中氮和磺胺嘧啶去除及微生物群落分析

本研究利用投加磁粉和粉末活性炭的序批式反应器(Sequencing batch reactor, SBR)改良工艺处理模拟海水养殖废水,探究了污染物去除性能及微生物群落结构。与未投加磁粉和粉末活性炭的SBR比较,SBR改良工艺COD、NH⁺₄-N和NO^-₃-N的去除性能变化较小,平均去除率均保持在97.0%以上;SBR改良工艺NO^-₂-N和总无机氮(Total inorganic nitrogen, TIN)的去除率高于未投加吸附剂的SBR,SBR改良工艺的NO^-₂-N和TIN平均去除率分别保持在78.56%和90.88%以上;投加磁粉和粉末活性炭均促进了磺胺嘧啶去除,投加粉末活性炭SBR的磺胺嘧啶去除效果最好(95.88%),说明粉末活性炭是磺胺嘧啶去除的有效吸附剂。反硝化菌Pseudoalteromonas是3个SBR的优势菌属,投加磁粉时丰度最高(43.5%)。氨氧化菌(Ammonia oxidation ...     

盐度对序批式生物膜反应器性能及微生物活性的影响

本文研究了盐度变化对序批式生物膜反应器(SBBR)性能及微生物活性的影响。研究结果表明,进水盐度不超过1.5%时,SBBR对COD的平均去除率高于88.63%,但进水盐度为2.5%时,对SBBR的COD去除产生抑制。当进水盐度由0%增加到2.5%时,NH^+_4—N去除未受到影响,出水NO^-_3—N浓度在0.30～3.30 mg/L范围内变化,然而出水NO^-_2—N浓度从0 mg/L逐渐增大到(4.35±0.02) mg/L。比耗氧速率由进水盐度为0%时的(27.39±1.16) mg O_2/(g MLSS·h)增大至进水盐度为1.5%时的(83.41±1.17) mg O_2/(g MLSS·h),而在盐度为2.5%时比耗氧速率降低至(38.62±1.08) mg O_2/(g MLSS·h)。比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比硝酸盐还原速率和比亚硝酸盐还原速率均随着进水盐度从0%增加到2.5%而逐渐降低。当进水盐度为2.5%时,氨单加氧酶、亚硝酸盐氧化还原酶、硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶和脱氢酶的活性与盐度为0%时相比分别降低了41.48%、95.86%、28.57%、27.85%和48.13%,表明盐度增加抑制了微生物酶的活性。     

铁酸锌纳米颗粒对序批式反应器性能及微生物群落的影响

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。     

碳氮比对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水性能的影响

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...     

施肥对盐沼沉积物微生物生物量和细菌群落组成的影响

The effects of nitrogen(N) addition on microbial biomass, bacterial abundance, and community composition in sediment colonized by Suaeda heteroptera were examined by chloroform fumigation extraction method, real-time quantitative polymerase chain reaction, and denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE) in a salt marsh located in Shuangtai Estuary, China. The sediment samples were collected from plots treated with different amounts of a single N fertilizer(urea supplied at 0.1, 0.2, 0.4 and 0.8 g/kg(nitrogen content in sediment) and different forms of N fertilizers(urea,(NH_4)_2SO_4, and NH_4NO_3, each supplied at 0.2 g/kg(calculated by nitrogen).The fertilizers were applied 1–4 times during the plant-growing season in May, July, August, and September of 2013. Untreated plots were included as a control. The results showed that both the amount and form of N positively influenced microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, and bacterial abundance. The DGGE profiles revealed that the bacterial community composition was also affected by the amount and form of N.Thus, our findings indicate that short-term N amendment increases microbial biomass and bacterial abundance,and alters the structure of bacterial community.     

盐度对上流式厌氧污泥反应器脱氮性能的影响

采用模拟废水研究了1.5%盐度对厌氧反硝化上流式厌氧污泥反应器(DN-UASB)脱氮效能及工艺稳定性的影响。实验结果表明,当进水NO~-_3-N浓度为1 000 mg/L,C/N为4.5时,1.5%盐度下DN-UASB反应器最高氮去除速率(NRR)可达35.52 kg/(m~3·d),最高COD去除速率(CRR)可达127.8 kg/(m~3·d),高于无盐下DN-UASB反应器最高NRR与CRR(分别为28.61和94.5 kg/(m~3·d))。1.5%盐度可提高DN-UASB脱氮效能,且无明显NO~-_2-N积累。1.5%盐度、无盐条件下DN-UASB反应器C/N均随氮容积负荷(NLR)提升而降低,高负荷工况下1.5%盐度环境下C/N降幅达21.4%,高于无盐环境下的C/N降幅(4.7%)。1.5%盐度、无盐环境下,高负荷工况出水TN、COD浓度均较常负荷工况呈现明显波动。1.5%盐度可减缓出水水质波动,使出水水质更稳定,出水TN的变异系数比和极差系数比较无盐条件分别降低40.1%与32.8%,出水COD的变异系数比和极差系数比较无盐条件分别降低58.7%与44.3%,更有利于反应器稳定运行。     

周期性Ca2+ 、Mg2+浓度波动对凡纳滨对虾稚虾摄食、生长和能量代谢物含量的影响

养殖水环境中的离子浓度会因气候和季节的变化发生波动,对凡纳滨对虾的摄食、存活和生长产生影响。在实验室条件下,凡纳滨对虾养殖水体Ca~(2+)/Mg~(2+)保持在1∶3左右,以恒定Ca~(2+)浓度150 mg/L、Mg~(2+)浓度450 mg/L为对照组(CC0组),4 d为一个离子浓度波动周期,分别以Ca~(2+)浓度100 mg/L、Mg~(2+)浓度300 mg/L和Ca~(2+)浓度45 mg/L、Mg~(2+)浓度135 mg/L为离子浓度波动处理组(CCM1组和CCM2组),研究Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动对凡纳滨对虾稚虾生长和鳃中能量代谢物质含量的影响。结果表明:在本实验条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动对凡纳滨对虾稚虾的存活无显著影响。在CCM1组中,对虾的食物转化效率(FCE)、特定生长率(SGR)显著高于CC0组和CCM2组对虾(P0.05),蜕皮率也达到最高,但蜕皮率与其他两组差异不显著(P0.05)。在检测出的21种能量代谢物质中,丙酮酸等3种能量代谢物含量随水体Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动幅度的升高而降低,且在CC0组对虾体内含量较高;草酰乙酸等4种能量代谢物含量随水体Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动幅度的升高而降低,且在CCM1组对虾体内含量较高;NAD+等14种能量代谢物含量随水体Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动幅度的升高而升高。其中,NADP+、环腺苷酸、丙酮酸和α-酮戊二酸的含量变化达到显著水平(P0.05)。研究结果表明:周期性Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动条件下,凡纳滨对虾具有生长差异,且在能量平衡上产生积极响应。适宜范围内的Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度波动,促进凡纳滨对虾的生长,这与其能量储备和平衡相关。     

高盐条件下pH对同步短程硝化反硝化脱氮性能及微生物群落的影响

本研究采用复合序批式生物膜反应器(HSBBR)处理高盐废水,考察了进水pH对反应器性能和微生物群落结构的影响。进水pH值由7.8降至6.0和5.0以及由5.0恢复到7.8,对污染物去除效能和稳定性影响较小,COD、NH⁺₄-N和总无机氮的平均去除率保持在96%、99%和91%以上。进水pH改变对NO^-₂-N积累产生明显影响,pH为7.8条件下周期内NO^-₂-N最大积累量为7.07～8.15 mg·L^-1,明显高于pH值为6.0和5.0时的值(4.81和2.23 mg·L^-1)。进水pH由5.0提升至7.8悬浮污泥和生物膜的微生物多样性均降低。进水pH为5.0时,反应器内相对丰度前三位的菌属为反硝化菌Defluviicoccus(14.7%～27.3%)和Candidatus＿Competibacter(22.7%～26.0%)及聚磷菌Candidatus＿Accumulibacter(11.8%～17.8%);p...     

过硫酸氢钾复合物对对虾养殖底泥硝化作用、氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

采用在模拟池塘中投放过硫酸氢钾复合物（KMPS）进行对比实验的方法,探究KMPS对养殖底质硝化作用的影响。通过对氨氮和亚硝态氮含量的检测,探究对不同时期氮素转化的影响,低频率高剂量投放组中的氨氮和亚硝态氮含量显著降低,而高频率低剂量组中氨氮和亚硝态氮的含量显著上升。高频率低剂量KMPS的投放使氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）丰度降低,而低频率高剂量KMPS的投放不会造成丰度降低,而且还表现出部分时期AOB丰度的上升。进一步对群落结构进行分析发现KMPS的投放使AOA群落中Nitrosopumilu属相对丰度降低,Nitrososphaera属的相对丰度上升,这种相对丰度的变化与KMPS的投放方式无关;但AOB群落受到KMPS投放方式的影响,低频率高剂量的KMPS投放下AOB群落优势属相对丰度显著提高。以上结果均说明低频率高剂量KMPS的投放起到了促进底质硝化作用的效果。同时,可为KMPS用于对虾养殖池塘底质改良开辟一个新的途径。     

Ca2+, Mg2+对中国龙虾叶状幼体存活、变态的影响

龙虾是高级海产品,经济价值很高.龙虾的发育要经过叶状幼体、游龙虾幼体、稚龙虾和成体龙虾几个阶段.在龙虾幼体的培育中,叶状幼体生长、蜕皮、变态所需时间最长.影响叶状幼体存活、变态的因子较多,除了温度、盐度、光照以及铒料的质量、数量之外,还与海水中的矿物元素等有关.在矿物元素中Ca2+,Mg2+作用显得比较突出.龙虾蜕壳、生长与体内的Ca2+,Mg2+积累有关,Ca2+,Mg2+对龙虾幼体的营养物质和能量代谢极为重要.龙虾幼体在蜕皮生长的过程中需要足够的钙、镁来满足体壳(皮)的更新和机体的生长所需.     

Ca2+、Mg2+及盐度对凡纳滨对虾体内代谢酶的影响

为探讨Ca2+、Mg2+、盐度对凡纳滨对虾体内代谢酶的相对独立作用和相互影响,进而为提高凡纳滨对虾生长力和免疫力提供理论依据,本实验采取L49(78)安排7水平Ca2+、Mg2+、盐度,L8(27)安排2水平Ca2+、Mg2+、盐度,开展60 d凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖试验,通过比较对虾体内消化酶、ATP酶及免疫类酶的活性以分析Ca2+、Mg2+、盐度对凡纳滨对虾生长力和免疫力的影响。结果表明:水体中Ca2+、Mg2+、盐度对消化酶具有显著影响(P<0.05),其中与对虾消化吸收联系最紧密的蛋白酶中,盐度对胃蛋白酶影响显著,盐度为10时酶活最高,Ca2+、盐度对类胰蛋白酶影响显著,Ca2+为200 mg/L,盐度为20时,酶活最高;Ca2+、Mg2+、盐度对ATP酶具有显著影响(P<0.05),其中对Na+-K+-ATP酶都有显著影响,Ca2+为300 mg/L,Mg2+为500 mg/L,盐度为30时酶活最高,Ca2+、Mg2+对Mg2+-ATP酶具有显著影响,Ca2+为200 mg/L,Mg2+为500 mg/L时酶活最高,Ca2+对Ca2+-ATP酶具有显著影响,Ca2+为200、300 mg/L时酶活最高;Ca2+、Mg2+、盐度对凡纳滨对虾体内免疫酶具有显著影响(P<0.05),Ca2+、Mg2+、盐度对ACP都有显著影响,Ca2+为100 mg/L,Mg2+为150 mg/L,盐度为30时酶活最高,Mg2+对AKP具有显著影响,在150 mg/L时酶活最高,Ca2+、盐度对SOD酶活具有显著影响,Ca2+为100 mg/L,盐度为35时酶活最高;Ca2+、Mg2+、盐度间的交互作用对体内代谢酶也有一定影响。     

不同Cd2+浓度与磷酸盐浓度交互作用对小球藻和微绿球藻生长及叶绿素荧光特性的影响

本文研究了不同的Cd2+浓度与磷酸盐浓度交互作用对小球藻(Chlorella sp.)和微绿球藻(Nannochloris oculata)生长及叶绿素荧光特性的影响.三因子方差分析结果表明,Cd2+浓度、磷酸盐浓度、胁迫时间及三者的交互作用对小球藻和微绿球藻的叶绿素荧光特性、叶绿素相对含量以及细胞密度均具有显著影响(...     

Cd2+浓度、温度及交互作用对3株微藻生长及叶绿素荧光特性的影响

本文研究了不同Cd2+浓度与不同温度交互作用对中国海洋大学微藻种质库(MACC)保存的小球藻(Chlorellasp.)、微绿球藻(Nannochloris oculata)和杜氏盐藻(Dunaliella salina)的叶绿素荧光参数(PSII的最大光化学量子产量Fv/Fm、PSII的实际光能转化效率Yield、光化学淬灭qP和非光化学淬灭NPQ)、叶绿素相对含量以及细胞密度的影响。结果表明,随着Cd2+浓度的升高,3株微藻的主要荧光参数、叶绿素相对含量和细胞密度均呈明显下降趋势。但微绿球藻的荧光参数Fv/Fm在对照组与10μmol/LCd2+浓度时基本一致,这可能与低浓度Cd2+在一定程度上刺激了微藻生长有关。相关性分析结果表明,3株微藻荧光参数Fv/Fm和Yield均与Cd2+浓度呈极显著的负相关,小球藻和微绿球藻的叶绿素相对含量和细胞密度与Cd2+浓度呈显著的负相关,杜氏盐藻的叶绿素相对含量和细胞密度在48h后与Cd2+浓度呈显著的负相关,随着Cd2+浓度的增加而降低。多重比较结果表明,小球藻在25℃时对Cd2+的耐受性最强,该温度下荧光参数(Fv/Fm和Yield)、细胞密度和叶绿素相对含量显著高于20℃与30℃处理组。与20℃和25℃相比,在30℃时微绿球藻对Cd2+更加敏感,各荧光参数值均较低,细胞密度和叶绿素相对含量明显下降。杜氏盐藻在25℃时对Cd2+的耐受性最强,15℃与35℃温度条件下,各参数均明显下降,表明不适合的温度会增加重金属Cd2+的胁迫作用。本文还初步探讨了叶绿素荧光技术在重金属与环境因子联合胁迫研究中的应用。     

过硫酸氢钾复合物对养殖底泥硝化作用、氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

采用在模拟池塘中投放KMPS进行对比实验的方法,探究KMPS对养殖底质硝化作用的影响。通过对氨氮和亚硝态氮含量的检测,探究对不同时期氮素转化的影响,低频率高剂量投放组中的氨氮和亚硝态氮含量显著降低,而高频率低剂量组中氨氮和亚硝态氮的含量显著上升。高频率低剂量KMPS的投放使AOA和AOB丰度降低,而低频率高剂量KMPS的投放不会造成丰度降低,而且还表现出部分时期AOB丰度的上升。进一步对群落结构进行分析发现KMPS的投放使AOA群落中Nitrosopumilu属相对丰度降低,Nitrososphaera属的相对丰度上升,这种相对丰度的变化与KMPS的投放方式无关;但AOB群落受到KMPS投放方式的影响,低频率高剂量的KMPS投放下AOB群落优势属相对丰度显著提高。以上结果均说明低频率高剂量KMPS的投放起到了促进底质硝化作用的效果。同时,可为KMPS用于对虾养殖池塘底质改良开辟一个新的途径。     

Ca2+突变对褐牙鲆幼鱼血清渗透压和组织离子转运酶活力的影响

研究了Ca2+由自然海水浓度突变到低浓度和高浓度时,褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼渗透调节能力的变化。通过测定实验鱼的血清渗透压、鳃、肠、肾Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活力及血清离子含量的变化,探讨了褐牙鲆幼鱼应对水体Ca2+突变时的渗透调节机制。结果表明,海水盐度不变,Ca2+浓度在1.25～100mmol.L-1之间发生突变时,褐牙鲆幼鱼血清渗透压无显著变化,其主要通过调节鳃、肠、肾Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活力及改变血清Ca2+和Mg2+含量来维持体液离子的动态平衡。