复合菌群处理城市污水的静态试验

采用5种选择性培养基对水样中的微生物进行定向分离，通过富集培养，可以得到光合细菌、氨化菌、硝化菌、反硝化菌和磷细菌的优势菌群，进行复合后，再对试验污水进行静态处理。结果表明，用这些复合菌群对试验污水进行处理，可以取得较好的效果。在静态试验条件下，配比为1∶1，投加量为5%的复合菌群对污水的处理效果最好，对CODcr、NH4^＋-N和磷酸盐的去除率分别达到79.7%、98.6%和78.1%。     

丝瓜络填料反硝化滤池中微生物群落结构研究

[目的]检测丝瓜络反硝化滤池内主要微生物菌群,优化滤池运行参数。[方法]综合使用PCR-DGGE、高通量测序等微生物分析手段,研究了该滤池内生物群落结构。[结果]填料表面微生物多样性丰富,优势菌属为红假单胞菌属、绿棒菌属、红芽生菌属、芽生绿菌属、气单胞菌属。[结论]该研究结果对于提高反硝化滤池处理污染物的效率具有指导意义。     

低温条件下海水暂养装置脱氮系统的构建及其应用效果

[目的]设计一种可有效降低海水暂养循环系统中氮浓度的新型脱氮技术工艺,提高鲜活海产品的暂养存活率,以确保健康安全海产品的流通及满足人们的膳食需求.[方法]针对暂养水体温度低、碳氮比低及溶解氧高等特点,采用农业废弃物玉米芯作为碳源和生物膜载体,通过驯化低温脱氮菌(硝化菌和反硝化菌)并结合人工强化挂膜方式建立同步硝化反硝化脱氮系统.[结果]经低温、高盐驯化富集培养的硝化菌富集液和反硝化菌富集液均以变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,但在纲水平上,硝化菌富集液中以γ-变形菌纲(Gammaproteo-bacteria)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)为主,其相对丰度分别为83.50%和12.90%,而在反硝化菌富集液中γ-变形菌纲为主要纲,其相对丰度为91.30%.通过电镜扫描发现,置于脱氮反应器内的玉米芯表层有微生物膜覆盖,其表层孔隙数量明显减少;玉米芯还作为固相碳源,促使反硝化过程持续进行.玉米芯脱氮反应器装置运行60 d内,出水口水样的总氮、氨氮和硝氮去除率均随时间推移呈先升高后降低的变化趋势,最高去除率分别达(63.46±0.55)%、(62.79±0.52)%和(65.00±0.63)%.[结论]以玉米芯为碳源和生物膜载体、利用人工强化挂膜构建的玉米芯脱氮反应器装置能同步实现硝化反硝化过程,脱氮效果佳且可保证系统长期运行,还具有构建工艺简单、体积小及成本低等特点,适用于大部分海产品低温暂养系统.     

潜流式人工湿地中农村生活污水处理设施尾水的微生物特性

农村生活污水经A1/O1/A2/O2设施处理后流入潜流式人工湿地（简称人工湿地）,为揭示其生物降解特性,通过脲酶活性和微生物扩增子测序对人工湿地微生物特性进行分析。结果表明,人工湿地进水处的脲酶活性高于出水处的脲酶活性,出水处的脲酶活性与总氮去除率呈显著正相关,出水处脲酶活性越高,总氮的去除效果越好;微生物扩增子测序表明,人工湿地的优势菌门有变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）,由进水处到出水处变形菌门和拟杆菌门相对丰度分别下降8.41个百分点和12.14个百分点,厚壁菌门上升12.91个百分点;人工湿地进水处、出水处脱氮菌属含量较大,相对丰度分别为20.51%、14.18%,其中,具有异养硝化反硝化功能的菌属也相对丰富,分别为8.54%、7.44%。     

固定反硝化菌强化人工湿地处理低污染水研究

将固定反硝化菌Pseudomonas stutzeri(以聚乙烯醇、海藻酸钠为材料包埋固定)投加至人工湿地不同位置,进行低污染水模拟脱氮实验,以探究固定反硝化菌的最佳投加位置;采用高通量测序技术分析各系统微生物组成,并考察最优系统在低温下的脱氮效果。结果表明,上层投加固定反硝化菌对湿地脱氮的强化效果最佳,TN与NO_3~--N去除率分别为60.31%与64.98%;微生物多样性指数显示,投加固定反硝化菌虽降低了系统微生物丰富度,但各处理系统内主要微生物物种差异不大,Proteobacteria(变形菌门)丰度最高,投加固定反硝化菌系统中Nitrospira(硝化螺旋菌门)比例增大,有利于脱氮效果的提高。在15℃条件下,上层投加固定反硝化菌系统的TN与NO_3~--N去除率分别为50.86%与55.06%,高于空白湿地系统(TN与NO_3~--N去除率为24.81%与27.53%)。     

设施菜地种植年限对土壤nosZ型反硝化微生物群落结构和丰度的影响

反硝化微生物在土壤氮素损失和温室气体转化方面具有重要的作用，研究设施菜地土壤反硝化微生物群落结构和数量变化，对评价设施菜地长期种植土壤质量状况和提高氮转化认知水平具有重要意义。应用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术，以nosZ基因为靶标，研究设施菜地种植3、5、7年和露天菜地(CK)对土壤反硝化微生物群落结构和数量的影响。结果表明：露天菜地(CK)nosZ基因丰度显著高于其他处理，分别是3、5、7年的1.32倍、1.45倍和1.69倍。随种植年限延长，nosZ基因丰度逐渐降低。不同处理土壤反硝化微生物群落α多样性指数差异显著，α多样性指数随种植年限延长逐渐降低，且露天菜地(CK)的Chao1指数和ACE指数最高。门水平上优势类群为变形菌门；属水平上优势类群为慢生根瘤菌属和无色杆菌属；变形菌门和慢生根瘤菌属相对丰度随设施种植年限延长逐渐降低。主成分分析(PCA)结果表明，随种植年限延长nosZ群落结构差异较大；其中3年和5年群落结构相似，7、3、5年群落结构差异较大。土壤速效钾、铵态氮和硝态氮含量是nosZ型反硝化微生物数量、α多样性和群落结构的主要影响因素。综上...     

不同调酸剂对种植玉米红壤微生物群落的影响

为研究红壤微生物丰度和群落组成对不同调酸剂的响应,分析影响碳/氮关键代谢过程微生物的变化,通过盆栽实验,设置不施肥（CK）、钙镁复合剂（L）、钙镁复合剂配施猪粪（ML）和钙镁复合剂配施秸秆（SL）4个处理,采用宏基因组测序技术,分析土壤细菌、真菌和古菌以及碳/氮代谢关键过程微生物。结果表明：L、ML和SL处理显著提高土壤pH值和交换性钙/镁,显著降低土壤交换性酸。调酸剂增加了细菌优势菌中的变形菌门相对丰度,降低了绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度;降低了真菌优势菌中的毛霉菌门相对丰度;增加了古菌优势菌中的广古菌门和深古菌门的相对丰度,降低了奇古菌门的相对丰度。冗余分析结果显示,速效钾是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要环境因子,土壤pH和有机碳是影响土壤真菌和古菌群落结构组成的关键因子。碳代谢过程的贡献度方面,变形菌门的贡献度在SL处理中最高,放线菌门和芽单胞菌门的贡献度在ML处理中最高。氮代谢过程中,各处理绿弯菌门对硝化作用的贡献率均超过80%。调酸降低了绿弯菌门和酸杆菌门在反硝化与硝酸盐异化还原过程中的贡献度,L与SL处理的变形菌门贡献度低于ML处理,而ML处理的放线菌门贡献度高于L与SL处...     

1株用于生物强化的高效反硝化菌的筛选鉴定

从生物脱氮工艺的反硝化段活性污泥中分离到7株反硝化菌,考察了其脱氮能力后优选出代表菌株FH2,该菌在400 mg/L NO3--N浓度下,对NO-3-N的去除率为100%,且脱氮过程中亚硝酸盐基本无积累,表现出了很强的脱氮能力,可作为生物强化法处理高浓度氨氮废水的菌源。通过对该优势功能菌株进行形态观察、生理生化试验及16S r DNA的序列测定和同源性分析,结果表明该菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。该菌反硝化能力强,且具有芽孢微生物的特点,以该菌做为菌源进行生物强化反硝化脱氮研究有很好的应用前景。     

高温条件下桑螟肠道微生物的多样性分析

为研究桑螟(Glyphodes pyloalis Walker)抗逆生理与肠道微生物的相关性,通过16S r DNA高通量测序技术对高温处理前后的桑螟肠道微生物进行测序,研究桑螟肠道微生物多样性及在高温下肠道微生物的变化对其抗逆生理的作用。温度处理试验表明:在桑螟的肠道菌群门水平上,高温处理后的桑螟肠道中没有检测到酸杆菌门,但新增了梭杆菌门、浮霉菌门和软壁菌门;在属水平上,沃尔巴克菌属的丰度增加了26.38%,变化最大;在桑螟肠道优势菌群中,高温处理后变化最显著的为假单胞菌属,其次为普雷沃菌属,而节细菌属、噬纤维素菌属、埃希菌属、吉氏副拟杆菌属在高温处理后丰度下降,说明高温抑制了杆菌的繁殖,促进了其他菌的繁殖。本研究表明,高温处理后,桑螟肠道微生物的多样性和菌群结构发生了明显的变化,这种变化增加了桑螟的抗逆性,使其更好地适应高温环境。     

生物电化学措施下潜流人工湿地反硝化性能的强化 及微生物学特征

通过两种类型共4组人工湿地装置的优化对比试验，分析电解强化潜流人工湿地（E-CW）在不同电压梯度下（0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 V）自养反硝化阶段的脱氮性能的变化及微生物群落结构特征，考察电解对湿地系统的影响。结果表明，在1.5 V电压条件下，虽然E-CW耦合系统的NH₄⁺-N去除率低于不加电解强化措施的CW湿地装置，但是E-CW系统的反硝化速率较高，使得TN去除率高，其中E-CW3的TN平均去除率为9.52%，显著高于CW1；E-CW4的TN平均去除率为45.66%，显著高于CW2。各湿地中共发现14个优势菌门和30个优势菌目，优势菌门中的变形菌门相对丰度最高并且在各湿地中均有分布，含有许多硝化细菌和反硝化细菌，对污染物的去除起重要作用；优势菌目中的红杆菌目（Rhodobacterales），鞘氨醇菌目（Chiti-nophagales），伯克氏菌目（Burkholderiales），懒杆菌目（Ignavibacteriales）， Saccharimonadales和厚壁菌门中的芽孢杆菌（Bacillus）在E-CW中的相对丰度显著高于CW，这6种细菌群属于反硝化菌，相对丰度越高，反硝化能力越强。适宜电解措施能够强化系统的自养反硝化作用，强化脱氮性能，并且也会增加群落中反硝化细菌的种类和数量，此试验的最佳外加电压为1.5 V。     

洪泽湖湿地不同植物作用下沉积物细菌群落结构

为研究植物类型对水体沉积物细菌群落结构的影响,以洪泽湖湿地荷花、茭草和芦苇3种植物区沉积物样品为研究对象,采用高通量测序技术分析其细菌群落组成。结果显示:3种植物区的沉积物样品分别获得1494、1503、1600个Operational Taxonomic Unit(OTU)。门的水平上,主要有变形菌门(Proteobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),酸杆菌门(Acidobacteria),硝化螺旋菌门(Nitrospirae),拟杆菌门(Bacteroidetes),厚壁菌门(Firmicutes)。属的水平上,硝化螺旋菌属(Nitrospira),亚硝化单胞菌属(Nitrosomonadaceae)为优势菌属,它们具有硝化作用。芦苇区和茭草区沉积物细菌群落结构较为相似。荷花区沉积物总有机碳和总氮的含量明显低于芦苇区和茭草区,细菌群落组成也存在较大的差异,其中具有较强反硝化能力的嗜甲基菌(Methylotenera)、芽孢杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、乳球菌(Lactococcus)相对丰度高出芦苇区和茭草区的10倍以上。研究表明,植物类型影响沉积物有机碳和氮的含量,继而影响沉积物细菌群落结构。与芦苇或茭草相比,荷花区沉积物具有更强的反硝化潜力,有利于降低水体富营养化风险。     

硝化型和异养型生物絮团养殖系统罗非鱼养殖效果和微生物群落结构比较

为了对比硝化型和异养型生物絮团养殖系统的运行效果,实验在硝化组和异养组中养殖吉富罗非(GIFT Oreochromis niloticus)幼鱼51天,对比研究罗非鱼的生长性能、非特异性免疫酶活、消化酶活以及水体和肠道微生物的群落结构。结果显示：两组罗非鱼的成活率和增重率等生长性能指标均无显著性差异。异养组罗非鱼的非特异性免疫酶活显著高于硝化组。硝化组罗非鱼肠道的淀粉酶和脂肪酶活性均显著高于异养组,异养组的蛋白酶显著高于硝化组。罗非鱼肠道占比前5的优势门均为变形菌门 (Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和衣原体门(Chlamydiae),其中变形菌门是各组中最主要的菌群。硝化型水中占比前4的优势门为变形菌门,绿弯菌门,拟杆菌门(Bacteroidetes),浮霉菌门(Planctomycetes);异养型水中占比前4的优势门为变形菌门,绿弯菌门,拟杆菌门,放线菌门。分枝杆菌属(Mycobacterium)是是水体和肠道中最主要的潜在致病菌而Diplorickettsiaceae和邻单胞菌属(Plesiomonas)均保持在较低水平。水体和肠道中除梭菌属(Clostridium)外其余潜在致病菌如气单胞菌属(Aeromonas),黄杆菌属(Flavobacterium)等含量水平硝化型组均高于异养型组。     

日本龟蜡蚧肠道微生物多样性分析

采用高通量测序分析日本龟蜡蚧肠道微生物多样性和抗生素处理后肠道菌群的变化。结果表明,日本龟蜡蚧肠道优势菌门分别为拟杆菌门、变形菌门和厚壁菌门,共占到总菌门数的85%以上;优势菌属为拟杆菌属(Bacteroides)、韦荣氏球菌属(Veillonella)、乳杆菌属(Lactobacillus);用抗生素处理后,寄主为柿树的日本龟蜡蚧肠道微生物优势菌占总菌比例显著下降,其中,拟杆菌属由15.07%下降至10.08%,韦荣氏球菌属由10.32%下降至5.61%。     

不同管理模式下设施番茄土壤微生物变化

为了研究不同管理模式对番茄土壤微生物群落结构及功能的影响,通过田间试验分析了施用枯草芽孢杆菌和地特灵条件下与常规施肥下土壤微生物群落结构及功能多样性的变化。采用宏基因组测序后,将所得基因片段在NR数据库、KEGG数据库中进行比对,发现3个处理的优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、毛霉菌门(Mucoromycota)、浮霉菌门(Planctomycetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)。经LEfSe分析,发现施用枯草芽孢杆菌或地特灵与常规施肥的土壤微生物差异明显,前两者可以显著提高芽单胞菌、绿弯菌、变形菌等有益微生物数量。施用枯草芽孢杆菌后或地特灵的土壤中代谢类基因占比高于常规施肥处理,与人类疾病、环境信息处理、生物体系统、细胞过程,以及遗传信息处理相关的各类基因占比也均有提高。结果表明,本试验条件下2个施肥处理均有利于维持土壤微生物群落及其功能多样性。     

鸢尾联合固定化菌剂净化河道水体的微生态过程

应用高通量测序技术,以鸢尾为研究对象,通过分析其与固定化净水菌剂共同作用处理河道污水过程中水体微生物群落的变化过程,探索植物-微生物的相互作用和耦合效应。实验用水为河道污水,设置鸢尾、鸢尾+固定化净水菌、固定化净水菌和空白对照4个实验组,通过控制流速,在实验装置内进行动态模拟实验。结果显示,相较于进水,各个实验组出水中氨氮呈下降趋势,并在6 d后保持稳定,总氮去除效率较低。水体总有机碳同样呈下降趋势,并在3 d后保持稳定,但化学需氧量去除效率较低。水体细菌多样性丰富,涵盖10个门67个属,细菌群落呈动态变化过程,鸢尾和固定化净水菌均对其产生影响。氨氧化功能微生物主要集中在变形菌门,已知分类的种属相对丰度较低。反硝化功能微生物集中在变形菌门的6个属,群落存在动态变化过程。结果表明,鸢尾与固定化净水菌在水体净化过程中具有显著作用,对水体细菌群落变化产生影响,并存在着一定的协同作用,其中,固定化净水菌的作用强于鸢尾。     

CASS反应器中反硝化除磷污泥的微生物群落结构

为深入了解CASS系统内的反硝化除磷污泥微生物群落结构,对反应器内初始接种污泥和驯化成功的污泥进行高通量测序分析,测序结果显示CASS系统反硝化除磷污泥中富集了一定比例的、具有脱氮除磷能力的菌群,优势菌群主要有变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。目水平上鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)和红环菌目(Rhodocyclales)丰度增长较大,科水平上红环菌科(Rhodocyclaceae)的丰度增长最大,可能包含具有反硝化功能的菌群。此分析结果也显示出CASS系统具有一定的脱氮除磷功能。     

短期免耕和垄作对稻田土壤微生物群落及多样性指数的影响

微生物群落和多样性指数是表征土壤质量好坏的关键指标。采用高通量测序手段,研究了4种耕作方式(常耕CT、免耕NT、垄作常耕RCT和垄作免耕RNT)下稻田土壤微生物群落及多样性指数的变化。结果表明:在门水平上,稻田土壤优势微生物有10种,分别为变形菌门、绿弯菌门、硝化螺杆菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、疣微菌门、浮霉菌门以及泉古菌门。其中变形菌门和绿弯菌门所占比例较大。与CT相比,NT、RCT和RNT降低了稻田土壤的泉古菌门和厚壁菌门比例、而提高了硝化螺杆菌门比例,其中以RCT降低或提高的作用最为明显。与CT相比,NT提高了稻田土壤微生物的Chao 1、PD whole tree、Observed species指数,而垄作(RCT、RNT)显著地提高了稻田土壤微生物的Chao 1、PD whole tree、Observed species指数,以RCT的作用最明显。耕作方式改变了稻田土壤微生物群落以及多样性指数,垄作有利于稻田土壤微生物向着多样化发展。     

nirS和nirK型反硝化细菌在水稻根中的分布

为了解nirS和nirK型反硝化细菌在水稻根中的分布,利用MiSeq测序平台,对水稻根部的nirS和nirK反硝化功能基因进行高通量测序,并对测得序列进行生物信息学分析,揭示nirS和nirK型反硝化细菌在水稻根中的分布特征.结果表明:nirK型反硝化细菌的种类丰富度虽高于nirS型,但种类分布的均匀度却低于nirS型.nirS和nirK型反硝化细菌隶属于3门5纲12目26属.在门水平,变形菌门是nirS和niK型反硝化细菌的共同优势门.在纲水平,α-变形菌纲是nirS和nirK型反硝化细菌的共同优势纲.在目水平,红螺菌目是nirS型反硝化细菌的优势目;根瘤菌目是nirK型反硝化细菌的优势目.在属水平,磁螺菌属是nirS型反硝化细菌的优势属;氏菌属、红假单胞菌属、慢生根瘤菌属是nirK型反硝化细菌的优势属.nirS和nirK型反硝化细菌在水稻根中的分布特征与前人对其他地理环境的同类研究结果相一致.固氮螺菌属等5个类群细菌仅存在于nirS型反硝化细菌中;氏菌属等17种类群细菌仅存在于nirK型反硝化细菌中,呈现出分布特异性.     

巨大芽孢杆菌对商洛烤烟生长及土壤微生物的影响

以''云烟99''为试验材料,应用高通量测序技术,主要研究巨大芽孢杆菌及不同施用量对商洛烟田土壤微生物群落特征、烤烟生长及产质量的影响。结果表明,施用巨大芽孢杆菌可有效促进烤烟生长,提高烤烟产量、产值、均价及上等中等烟比例,显著增加烤烟经济效益,其中6 kg/667m处理效果最佳。土壤微生物测序结果表明,该区域土壤微生物主要优势菌群为变形菌门和放线菌门,该优势贯穿烤烟整个生育期,另有酸杆菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等在特定时期表现出一定的优势,本试验所用的巨大芽孢杆菌属于厚壁菌门,该菌在施用后30 d表现为优势菌群,随着生育期的推进优势逐渐减弱。此外,各菌剂处理微生物多样性指数均显著高于对照,且各处理间微生物群落结构差异显著（P<0.05）。综上所述,巨大芽孢杆菌的应用有效地促进烟草生长,提高了烟草品质,并对土壤微生物群落结构产生显著的影响,研究结果可为该地区微生物菌剂的应用与研究提供理论基础。     

池塘鱼菜立体种养系统的微生物群落结构分析

为了解池塘鱼菜立体种养系统中微生物的群落结构特征, 探究池塘鱼菜立体种养系统不同组成之间的相互关系, 采用Illumina MiSeq高通量测序方法对系统不同组成的微生物16S rRNA V3～V4区进行测序,比较分析了水体、底泥、蕹菜Ipomoea aquatica Forsk根际与根表、暗纹东方鲀Takifugu obscures肠道及凡纳滨对虾Litopenaeus vanname肠道微生物群落多样性及差异.结果表明: 池塘鱼菜立体种养系统的6组样品细菌分布于 62 门 1 503 属, 优势菌门包括变形菌门 Proteobacteria (27. 71%)、放线菌门 Actinobacteria (16. 37%)、蓝细菌门Cyanobacteria (16. 05%) 和拟杆菌门Bacteroidetes (10. 07%), 主要优势菌属包括红球菌属Rhodococcus、葡萄球菌属 Staphylococcus、弓形杆菌属 Arcobacter、红杆菌属 Rhodobacter、硫杆菌属Thiobacillus和支原体属Mycoplasma; 水体的优势菌门为放线菌门、变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门, 底泥的优势菌门为变形菌门和拟杆菌门, 蕹菜根际及根表的优势菌门为变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门, 暗纹东方鲀肠道的优势菌门为厚壁菌门Firmicutes、 Epsilonbacteraeota、蓝细菌门和拟杆菌门, 凡纳滨对虾肠道的优势菌门为放线菌门和变形菌门; 池塘鱼菜立体种养系统中的功能性细菌分布略有不同, 蕹菜根表硝化细菌的相对丰度显著高于水体、鲀肠道和虾肠道 ( P<0. 05), 蕹菜根际反硝化细菌的相对丰度显著高于其他各组 (P<0. 05), 水体和蕹菜根际固氮菌的相对丰度显著高于虾肠道、底泥和鲀肠道 ( P<0. 05).研究表明, 池塘鱼菜立体种养系统的不同组成 (底泥、水体、蕹菜根际与根表、养殖对象肠道) 由于功能不同微生物群落结构存在较大差异, 在蕹菜根际及根表包含有相对丰度较高的硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌, 有助于促进氮循环, 提高系统中氮的利用率, 而养殖对象肠道中既有有益菌也有致病菌属.