秋冬季节植物-微生物系统治理新沂河效果分析

采用水生植物、人工填料和固定化氮循环细菌技术(INCB),在秋冬季节对新沂河进行原位污染治理和生态修复实验.结果表明,在温度降低前,水生植物-微生物技术净化污染水体效果很好,对化学需氧量(CODMn)、总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率最高可以分别达到50.2%、29.8%、49.3%和57.9%.在低温季节,其净化效果剧烈下降,对CODMn、TN、NH4+-N和TP的去除率最低分别只有7.4%、0.6%、1.5%和4.2%.在低温条件下,与水生植物-微生物技术相比,INCB-微生物技术可以更有效稳定地净化受污染的水体,对CODMn、TN、NH4+-N和TP的去除率平均分别为31.9%、21.3%、23.3%和21.3%.将水生植物-微生物与INCB-微生物技术相结合应用,可在一定程度上解决秋冬季节污染河流修复效果不理想的问题.     

水葫芦去除不同富营养化水体中氮、磷能力的比较

采用人工模拟试验方法,在2007年11月至2008年10月期间比较研究了水葫芦(Eichhornia crassipes)对4种不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力.结果显示,水葫芦在4种富营养化水体中均可正常生长,全年的平均生物量增长率为0.096～0.262 kg/(m2·d),且明显受温度的影响.经过21 d的净化,水葫芦对4种富营养化水体氮、磷均表现出良好的净化效果.4种富营养化水体的TN(总氮)、NH+4-N(铵态氨)、IP(总磷)平均浓度分别由初始的206～20.08 mg/L、Q 27～10.98 mg/L和Q 14～1.43 mg/L降至0.27～8.87 mg/L、0.06～0.71 mg/L和0.03～0.47 mg/L.水葫芦对TN的平均去除率随初始TN浓度的增加而降低,对TP的去除率则相反;水葫芦对4种不同程度富营养化水体的TN、NH+4 -N、TP的平均去除率分别为55.82%～86.55%、78.15%～93.54%和76.01%～92.53%.水葫芦对TN、NH+4 -N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮、磷浓度的增加而升高,平均分别为84.69～533.70 mg/(m2·d)、12.94～478.70 mg(m2·d)和5.01～63.06 mg/(m2·d).     

水生植物接触氧化工艺修复氮素污染河水

以深圳市污染河流布吉河河水为研究对象,通过在接触氧化工艺中种植水生植物,考察复合工艺对污染河水的修复效果及水生植物段的净化作用。研究表明,总氮(TN)、氨氮(NH4+—N)去除率在金鱼藻种植前后均有显著差异(p0.01)。在种植金鱼藻前后,TN的平均去除率分别为(35.9±4.3)%和(56.9±5.1)%,NH4+—N的平均去除率分别为(43.6±3.7)%和(72.5±4.6)%。同时,功能菌群数量调查也表明,水生植物能够有效增加水体中微生物的生物量,特别是硝化细菌数量,使其占总氮循环相关细菌数量的比例从种植植物前的0.12%增长到种植植物后的0.39%,优化了水体中氮循环相关菌群的数量结构分布,增强了系统的脱氮能力。     

SBBR工艺处理微污染水源水同步硝化反硝化的实现

采用序批式生物膜反应器(SBBR),应用同步硝化反硝化(SND)脱氮技术预处理南方地区微污染水源水,通过控制溶解氧(DO)浓度在1.0±0.2mg/L,pH值为7.50~8.85,温度在28~31℃,实现了高效稳定的SND,同时考察了碳氮比(质量浓度)对SND过程的影响及典型周期内的运行情况。结果表明:在C/N约为4~6时,处理效果最理想,NH+4-N、TN、CODCr平均去除率分别为94.2%、85.8%、78.0%,出水水质达到了国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水体的要求。     

BSMBR处理低C/N生活污水试验研究

在常规膜生物反应器(MBR)中加入生物填料组成生物填料-MBR(BSMBR),研究了该工艺处理低C/N生活污水的性能,并对其影响因素DO(溶解氧)、HRT(水力停留时间)和SRT(污泥龄)进行了分析。研究结果表明,BSMBR具有较好的处理低C/N生活污水的能力,其最佳工艺运行条件为DO1~2mg/L,HRT 18h,SRT 35d,在该条件下出水COD(化学需氧量)、NH+4—N(铵态氮)、TN(总氮)均能够达到一级标准;延长SRT对COD、NH+4—N的去除率几乎没有影响,因而合理控制DO和HRT是提高系统处理低C/N生活污水总氮去除率的关键。     

进水基质对厌氧氨氧化反应器稳定性能的影响

利用ASBR试验装置接种城市污泥成功启动反应器后,研究其厌氧氨氧化工艺对进水基质抗冲击能力的影响。结果表明:进水NO2--N的降低对反应器去除NH4+-N和NO2--N影响不大,对TN影响较大。当进水NO2--N与NH4+-N质量比为0.3时,TN去除率低于50%。当保持进水基质比值不变,考察高负荷稳定运行时降低NH4+-N负荷对反应器性能的冲击,在进水NH4+-N浓度由高逐渐降低过程中,NH4+-N、NO2--N去除率高达100%,而NO3--N生成量逐渐增加。当进水NH4+-N在10 mg/L时,TN去除率降至6.5%。向低氨(NH4+-N浓度<10 mg/L)废水中加入葡萄糖后,TN去除率立即上升,当进水溶解性有机碳(DOC)为90 mg/L时,TN去除率达到90%,说明反应器可以良好的处理模拟养殖废水。     

A/O-MBR处理低C/N生活污水的脱氮因素研究

采用A/O-MBR工艺处理低C/N(3~5)生活污水,考查溶解氧(DO)、水力停留时间(HRT)及回流比(R)对脱氮效果的影响,并对处理过程进行全氮分析。结果表明,该工艺NH4+-N去除率在95%以上,但TN去除率最高仅为66%,TN去除在DO=2~3 mg/L、HRT=9 h及R=300%时分别出现峰值,缺氧段处理效果明显优于好氧段。对处理过程的全氮分析表明,28~32℃水温条件下,系统亚硝化率(NO2-/TN)保持在3%以下的低比率,说明短程硝化反硝化作用可以忽略,TN去除主要依赖硝化反硝化;控制DO=2~3 mg/L、HRT=9 h,系统好氧池硝化率(NO3-/TN)维持在61%~90%之间,缺氧池硝化率随R增加逐渐上升,在R=300%时达到高点76%;控制DO=2~3 mg/L、R=300%,缺氧池硝化率也在HRT=9 h时达到高点。结果表明,A/O-MBR工艺维持TN去除效果的先决条件是缺氧池达到足够的硝化率。由于反硝化细菌是典型的异养菌,TN去除不够理想主要源于进水碳源相对缺乏。除了增加碳源的传统措施外,提高TN去除率应更多地关注工艺条件的改进。     

植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.     

低负荷人工湿地对城市生活污水处理效果的研究

采用模拟湿地,研究低负荷人工湿地对城市生活污水中化学需氧量(重铬酸钾法测定,CODCr)、总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH4 -N)和硝态氮(NO-x-N)的处理效果,探讨污染负荷对污染物去除效果的影响。结果表明:以黑麦草为湿地植物的人工湿地对城市生活污水有较好的净化效果,其对CODCr、TN、TP、NH4 -N和NOx--N的去除率分别为75.6%、93.2%、95.7%、96.2%和66.5%;污水中65.7%的CODCr、87.2%的TN和95.0%的TP在进水后1 d内被去除,其中基质的物理化学固定作用是污染物快速去除的重要因素;停留5 d以上时可去除湿地中硝化作用累积的少量NOx--N。在一定的污染负荷范围内,CODCr、TN、TP和NH 4-N的去除速率均与其污染负荷呈显著线性正相关。污染负荷是低负荷人工湿地中污染物去除的重要影响因素。     

水解-复合潜流人工湿地对农村生活污水脱氮研究

研究了水解池-垂直潜流-水平潜流人工湿地系统对云南省普洱市农村生活污水的处理,探讨了该系统对生活污水中CODCr、NH4+-N、NO3--N、TN的去除效果,并将水解池部分与湿地部分的处理效果进行了比较。结果表明,该系统对CODCr、NH4+-N、NO3--N、TN的总平均去除率分别为78%、89%、51%、85%,出水浓度分别<46、3.9、3.8、5.8 mg/L,达到了国家城镇污水处理厂污染物一级A类排放标准(GB18918-2002)。该系统对农村生活污水的处理效果较好,建设运行成本低廉,维护管理方便,适合农村地区生活污水处理的运用与推广。     

黄土寨沟冬季底泥中氮素及微生物的分布

为给贵州冬季自然或人工湿地净化效益评价和退化生态系统修复提供参考,选取贵州红枫湖入湖河流黄土寨沟为研究对象,分析测定其底泥中氨化细菌、亚硝酸细菌、硝酸细菌、反硝化细菌、总氮（TN）、氨氮（NH4＋-N）和硝酸盐氮（NO3－-N）和其上覆水、间隙水中 TN、NH4＋-N、NO3－-N 的含量,并对其相关性进行分析。结果表明：冬季黄土寨沟河水和底泥中氮素以 NH4＋-N 为主,底泥中氮的4种微生物的数量关系为氨化细菌＞反硝化细菌＞硝酸细菌＞亚硝酸细菌,氨化细菌数量与间隙水中 NH 4＋-N 呈显著正相关（r＝0．810,P ＜0．05）,反硝化细菌数量与上覆水中 NO3－-N 呈显著负相关（r＝0．798,P ＜0．05）。解释了冬季黄土寨沟从上游至下游总氮一直升高的原因：反硝化细菌呈下降趋势,反硝化过程受阻。     

Effect of RRS on nitrogen transition and related bacteria in rhizosphere soil

The biology safety of genetically modified organisms(GMO)has been a topic of considerable public debate in recent years.Parts of the international research on the safety of GMO focus on its effect on soil ecosystem,especially on microbial communities changing and process in soil that are essential to key terrestrial ecosystem functions.This paper studied the dynamic change of soil microbe after cultivating Roundup Ready soybean(RRS)and the effect on biochemical processing of nitrogen cycle. According to the variance analysis,the ammonifying bacteria and nitrifying bacteria quantities of RRS in the rhizosphere soil were much lower than that of other genotype soybeans.The effects of different genotype soybeans on ammoniation intensity and nitrification intensity were remarkable.The nitrification intensity and the nitrifying bacteria had the great positive correlation and sustainable development.     

鸡粪锯末好氧堆肥过程中主要指标及反硝化细菌动态变化

以鸡粪、锯末为原料进行高温好氧堆肥试验,研究不同初始含水率及堆肥方式下主要指标及反硝化细菌群落的动态变化规律,以期为控制堆肥过程中的氮素损失、提高堆肥肥效及保护农业生态环境提供理论依据。结果表明:1)反硝化细菌并非存在于整个堆肥过程且群落结构及物种组成变化性较大,而铵态氮是导致反硝化细菌群落结构变化的关键因素。2)在堆肥结束时T1~T5硝态氮浓度为0.24、0.28、0.29、0.27、0.25g/kg(即T3T2T4T5T1),而反硝化细菌群落的物种丰富度与稳定性分别是T1T5T2T4T3,反硝化作用决定堆肥过程中硝态氮的最终含量,初始含水率的降低有利于反硝化细菌群落物种丰富度与稳定性的提高。3)从农业生产的角度来说,T3处理(初始含水率70%,通风加搅拌)硝化细菌群落物种较丰富稳定性较高,反硝化作用较弱且硝态氮含量最高,T3处理用于农业生产较理想。     

联合固氮菌研究进展

过量施用化学肥料,对维持生态平衡和保护环境不利,微生物肥料具有长效、无毒、无污染、节约能源、成本低等特点,可弥补化学肥料的不足,因此,生物固氮引起各国科学家的关注。通过阐述联合固氮菌的研究现状、进展及相关技术,为研究者提供相关的参考。     

接种根瘤菌对豌豆/玉米体系根际细菌数量及氮营养的影响

采用盆栽试验研究了单作及复合体系中接种根瘤菌对土壤含氮量,植株氮素积累量及豌豆、玉米根际细菌数量的影响.结果表明:接种根瘤菌显著增加了土壤含氮量和植株氮素积累量,当地筛选菌株XC3.1的接种效果优于菌株ACCC16l01,与未接种根瘤菌和接种ACC16101相比,接种菌株XC3.1的土壤含氮量和植株氮素积累量分别增加2...     

白蚁及其肠道细菌的固氮作用研究

台湾家白蚁(Coptotermes formosanus Shiraki)工蚁具有较高的固氮活性,刚收集的工蚁其固氮活性达0.094 4 μg/g*h-1.固氮活性的高低受白蚁食物含氮量、白蚁生理状态的影响,某些杀菌剂能使白蚁固氮活性丧失.从台湾家白蚁肠道中分离到2株兼性厌氧固氮菌HN1和YN菌株,经鉴定皆为柠檬酸菌属的菌株(Citrobacter sp.),均在厌氧条件下表现固氮活性.最大或然数法计数表明,每只白蚁肠道固氮菌数量约为7 500个.     

保护性耕作方式对土壤碳、氮及氮素矿化菌的影响研究

采用稻田红壤免耕稻草覆盖方式种植红薯,研究保护性耕作方式对土壤碳、氮和氮素矿化菌的影响以及它们之间的相关关系。结果表明,保护性耕作能增加0—10cm土层土壤总有机碳、活性有机碳、全氮和碱解氮含量,降低土壤的碳氮比;保护性耕作处理的氨化细菌数量无论是在0～10cm土层还是10～20cm土层均比传统耕作处理高近1倍,而硝化细菌数量则是0-10cm土层高于传统耕作处理,且差异显著,10～20cm土层与传统耕作处理差异不大。说明保护性耕作能增加表层土壤碳、氮含量,降低土壤碳氮比,有利于氮素矿化菌的生长,为作物生长发育提供更多的速效氮素。     

生物固氮菌肥在南瓜上的使用效应

生物固氮菌肥施用于大棚菜地的南瓜上,在只施有机肥不施含氮化肥条件下,表现为促进南瓜早期生长,提早开花,增加结瓜数和产量;而在施有机肥基础上施用含氮化肥条件下,则表现为早期生长缓慢,开花期推迟,结瓜数减少,但瓜型较大,单瓜重最高。     

农业氮污染治理技术中脱氮菌的研究进展

农业生产中运用到大量氮肥,肥料中过量氮流入水中,导致水中氮浓度过高,对生态环境造成极大的影响,治理水中氮污染问题是现代农业生存的关键。生物脱氮因其简单高效、稳定、无二次污染等特点,成为去除水中氮污染的热点。脱氮菌是生物脱氮技术的核心,研究新型高效脱氮菌对生物脱氮技术的发展有着重要意义。目前,关于脱氮菌的研究越来越多,包括脱氮菌分离鉴定、影响因素及实际应用。研究表明,在分离鉴定研究中,大多数脱氮菌的状态为有颜色的圆形菌落,基本都属杆状菌;在影响因素研究中,不管是硝化细菌还是反硝化细菌,最佳温度在30～35℃之间,最佳pH为中性或弱酸弱碱性,硝化细菌的最佳碳氮比在10左右,而反硝化细菌的碳氮比在7左右;在实际应用探究中,发现混合菌比单菌的脱氮效果更为明显,但其中的组合配比仍需进一步研究。生物脱氮技术的研究仍处于实验室阶段,筛选更多高效菌株,优化其脱氮效果,并应用于实际生产中,对我国农业氮污染治理有重要社会价值。     

膨润土中硫酸盐还原菌对As和N的还原作用

通过微宇宙实验,探究厌氧条件下不同硫酸盐还原菌（Desulfovibrio vlugaris Miyazaki,SRB）活性、外源氮添加量和有机物对膨润土固-液体系中砷（As）和氮（N）形态及浓度的影响,以及二者间的联系。结果表明：与超纯水环境相比,在适宜SRB生长的标准培养液中,As （Ⅴ）从第0天就开始还原成As （Ⅲ）,在第7天时As （Ⅲ）达到1 947 μg·L^-1,明显高于超纯水环境中的As （Ⅲ）浓度（1 341 μg·L^-1）。同时,生物还原作用下3种不同细菌生长环境中的NO₂^-和NH₄⁺都有升高的趋势。在没有外源N添加的控制组,几乎检测不到As （Ⅲ）,而在低氮和高氮两种N水平的实验组中,As （Ⅲ）浓度分别高达427 μg·L^-1和1 341 μg·L^-1,成铵作用和反硝化作用随着N源的输入也变得明显。高低两种水平乙酸钠的添加极大地提高了As （Ⅴ）的还原量,得到的平均As （Ⅲ）浓度分别为控制组的2.0倍和2.5倍。但腐植酸的加入使得As（Ⅴ）还原量减少。进一步实验探究NO₂^-和As（Ⅲ）的关系,其实验结果显示：亚硝酸钠直接加入As （Ⅴ）溶液共存体系后,可在5 h内将As （Ⅲ）的浓度由低于检测范围提高至14.6 μg·L^-1,因此NO₂^-可以作为反应中的电子供体,直接参与As （Ⅴ）还原反应。