碳源及C/N对反硝化细菌净化循环养殖废水的影响

针对目前循环养殖废水水质处理过程中存在脱氮碳源不足的问题,本文以高NO3--N降解能力和低NO2--N积累量为碳源优化指标,研究了乙醇、丙三醇、葡萄糖、蔗糖、乙酸钠和酒石酸钾钠6种碳源及不同碳氮比（C/N）对复合菌群净化循环养殖废水效果的影响。试验结果显示,不同碳源及C/N对养殖废水的NH4 -N去除率并无显著差异,且各处理组的NH4 -N去除率高达98%左右,显著地高于对照组（p<0.05）;当以葡萄糖、蔗糖等糖类物质为外加碳源时,试验过程中有明显的NO2--N积累现象;当以醇类物质为外加碳源时,NO2--N积累量几乎为零,且NO3--N去除率高达90%左右,显著地高于对照组（58.96%）;特别是以乙醇为外加碳源且C/N为3.0时,复合菌群对养殖废水的TN、NH4 -N和NO3--N去除率分别高达93.28%、98.90%和91.82%。虽然外加碳源短期内会引起水体CODMn含量大幅升高,但可被反硝化细菌迅速降解;此外,外加碳源还能改善水体pH值,经处理组净化后的水体pH值维持在7.5左右。试验结果表明,循环养殖废水水质净化过程中添加相应的碳源及并适当控制C/N比能显著改善池水水质,提高生物脱氮效率。     

海洋沉积物中反硝化细菌的分离及去除硝酸盐氮的模拟试验

本研究从长江口沉积物中筛选分离出了海洋反硝化细菌,模拟了该细菌对不同浓度水平硝酸盐氮的去除效率。研究结果表明,分离出的海洋反硝化细菌能有效去除海水中硝酸盐氮,在硝酸盐氮初始浓度为1mg/L,1d内硝酸盐氮去除率就达到了70%;在100mg/L硝酸盐氮模拟试验中,约在一周内能将90%硝酸盐氮去除。试验证实反硝化细菌的生长与水体中硝酸盐氮浓度有一定的相关关系,一旦生物修复过程完成,反硝化细菌就会大量死亡,水体重新恢复到清澈透明状况。     

碳源及C/N对复合菌群净化循环养殖废水的影响

为了解决循环养殖废水水质处理过程中存在的脱氮碳源不足问题,从而提高整个循环养殖废水生物脱氮效率.实验以高NO3-N降解能力和低NO2--N积累量为碳源优化指标,研究了乙醇、丙三醇、葡萄糖、蔗糖、乙酸钠和酒石酸钾钠6种碳源及不同碳氮比(C/N)对复合菌群净化循环养殖废水效果的影响.碳源初筛结果显示,当以葡萄糖、蔗糖等糖类物质为外加碳源时,实验过程中NO2--N积累现象较明显,最高可达12.4 mg/L;当以醇类物质为外加碳源时,NO2--N积累量较低,最高也只有1.3 mg/L.碳源复筛结果显示,不同碳源及C/N对养殖废水的NH4+-N去除率并无显著差异,且各处理组的NH4+-N去除率高达98.2％,显著地高于对照组(P＜0.05);以乙醇为外加碳源且C/N为3∶1时,复合菌群对养殖废水的TN、NH4+-N和NO3--N去除率分别高达93.3％、98.9％和91.8％,均显著地高于对照组(P＜0.05).综合考虑外加碳源的实用性和经济性等因素,选取乙醇作为复合菌群净化养殖废水的外加碳源,相应的C/N为3∶1.虽然外加碳源短期内会引起水体CODMn含量大幅升高,但可被复合菌群迅速降解;此外,外加碳源还能改善水体pH值,经处理组净化后的水体pH值维持在7.2～7.8.结果表明,循环养殖废水水质净化过程中添加相应的碳源并适当控制C/N能显著改善池水水质,提高生物脱氮效率.     

碳源对海水水族箱脱氮系统运行效果的影响

研究不同碳源对海水水族箱脱氮系统运行效果的影响,从而为系统高效运行提供依据。结果表明,当初始硝酸盐浓度为100 mg/L时,分别以乙醇、乙酸钠、柠檬酸钠和葡萄糖作为唯一碳源,海水水族箱中硝酸盐去除效果达到99%所需时间分别为8 d9、d1、0 d和11 d。以葡萄糖和柠檬酸钠为唯一碳源时,水族箱中亚硝酸盐呈现出先积累再消耗的变化规律,亚硝酸盐峰值浓度分别为16.7 mg/L和17.6 mg/L,并分别在13d和11 d降解到0.1 mg/L以下;而分别以乙醇和乙酸钠作为唯一碳源时,水族箱中亚硝酸盐氮浓度均维持在0.1 mg/L以下。以乙醇作为唯一碳源时,水族箱中DO迅速下降,8 d时稳定在2 mg/L左右,分别投加其他3种碳源时,水族箱中DO始终维持在6 mg/L以上。除柠檬酸钠外,投加碳源后水族箱中浊度和pH未出现明显变化。     

海水观赏鱼居室养殖循环系统中三态氮的变化规律及硝化细菌对水质的影响

于 2005年 3月 5日 ~5月 3日连续监测了海水观赏鱼居室养殖循环系统的水质，研究该系统中三态氮的变化规律以及添加硝化细菌后对水质的影响。结果表明：1)试验初期氨氮的质量分数迅速上升， 在 1周内达到高峰(峰值2．56mg/L)，并在1．50mg/L的范围内维持 1周左右，此后迅速下降至0．01mg/L 左右，并一直维持在该水平直至试验结束。亚硝态氮的质量分数在氨氮的质量分数迅速回落时(约试验开始后 2周)呈现出直线上升的趋势，并在 3~3．5mg/L左右的水平上维持 2~3周时间(峰值为3．65 mg/L)，此后迅速下降至0．01mg/L以下，并一直维持在低水平直至试验结束。而硝酸盐的质量分数在整个试验期间基本保持稳定上升的趋势，至本试验末期，NO₃ ^- -N的质量分数达到 15mg/L左右。2)系统的生物滤器需要 4~5周左右时间才能基本成熟，即氨氮和亚硝酸氮均降至 ＜0．01mg/L，到达安全的质量分数，适合海水观赏鱼健康生长。3)添加硝化细菌的试验组，氨氮和 NO₃ ^- -N的质量分数变化与对照组基本相似，而 NO₂ ^- -N的质量分数变化与对照组明显不同。试验组从高质量分数水平迅速下降的时间比对照组提前了约 1周。     

冰冻对硝化细菌制剂活性的影响

在实验室模拟条件下,研究冰冻对淡水型硝化细菌和海水型硝化细菌制剂中氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌活性的影响。结果表明,冰冻对淡水型硝化细菌和海水型硝化细菌制剂活性均有较为明显的抑制作用,且10d处理组的抑制作用高于5d处理组,对淡水型硝化细菌制剂活性的抑制作用大于海水型硝化细菌制剂。液体硝化细菌制剂在冬季运输和保存过程中要采取保温措施,以避免由于冰冻导致的菌剂活性降低。     

不同有机碳源及C/N对生物滤池净化效果的影响

利用生物滤池模拟装置,以实际养殖废水为处理对象,探讨了4种常见有机碳源(葡萄糖、乙醇、红糖和淀粉)及不同碳氮比对有机物去除、硝化反应和异养反硝化作用等生物滤池主要净化过程的影响.碳源初选结果显示,同种碳源下,当C/N从0升高至6过程中,生物滤池对TAN(总氨氮)的去除率呈先升高后降低趋势;当C/N较小时,各组对NO2--N的去除率差异性不显著(P＞0.05),随着C/N继续升高,NO2-N去除率则显著降低(P＜0.05);乙醇组除外,其他3组随着C/N升高,CODMn去除率先迅速增大然后趋于稳定;各组NO3-N和TN去除率呈先升高后降低趋势,且变化显著(P＜0.05),当C/N=4时,分别达到最高值.碳源复选结果显示,在C/N=4条件下,分别添加有机碳源(乙醇、淀粉、红糖和葡萄糖)的4组对TAN、NO3--N、TN和CODM的去除率显著高于对照组(P＜0.05);而对照组NO2--N的去除率最高,达到93.59％;添加乙醇,生物滤池对水体中TAN、NO2-N、NO3-N和TN的去除效果优于其他3种碳源.研究表明,当C/N=4时,乙醇作为外加碳源能很好地提高生物滤池的净化效率.     

消毒剂和抗生素对硝化细菌活性的影响

硝化细菌是一种在水产养殖中应用较为普遍的微生态制剂,对于养殖水体水质净化至关重要,养殖系统中消毒剂和抗生素的使用会对硝化细菌活性产生不同程度的影响.本研究选取4种消毒剂(高锰酸钾、硫酸铜、戊二醛和84消毒液)和2种抗生素(土霉素和磺胺),研究不同浓度条件下消毒剂和抗生素对硝化细菌菌剂活性的影响.结果表明,4种消毒剂中高...     

铁离子对固定化和游离态硝化细菌活性的影响

采用聚乙二醇—海藻酸钠—氯化钙方法包埋淡水型和海水型硝化细菌,比较分析铁离子对固定化和游离态硝化细菌中氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌活性的影响。结果表明,Fe~(3+)对游离态硝化细菌的影响大于固定化硝化细菌,当Fe~(3+)浓度为1mg·L~(-1)时固定化淡水硝化细菌氨氧化活性最高,游离态淡水型氨氧化活性受Fe~(3+)影响较大,120h后明显降低,但对亚硝酸盐氧化活性影响均较小。在不同Fe~(3+)浓度条件下,固定化海水硝化细菌氨氧化活性和亚硝酸盐氧化活性与不加Fe~(3+)组基本相同,而游离态海水型氨氧化和亚硝酸盐氧化活性均随Fe~(3+)浓度增大而略有降低。     

碳源对反硝化聚磷菌(RC11)磷酸盐代谢的影响

反硝化聚磷微菌由于具有同时脱氮和除磷的特点,能够最大程度的减少碳源需求,为解决生物脱氮除磷工艺的碳源竞争矛盾提供了新的思路和方法。以纯培养方式探讨了外源性碳源、硝酸盐对反硝化聚磷菌(RC11)磷酸盐代谢活动的影响。结果表明,好氧培养时,菌株RC11在外源碳源存在时发生了超量吸磷现象;缺氧培养时,菌株RC11可以利用硝酸盐而非亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化聚磷。无外加碳源时,菌株RC11经历厌氧阶段后初期可以利用硝酸盐氧化到亚硝酸盐的过程中产生的能量进行摄磷;但当亚硝酸盐的积累达到高峰时,进入以亚硝酸盐为电子受体的反硝化阶段,由于亚硝酸盐氮不能作为氧分子的替代物进行反硝化除磷,菌株RC11实际上处于一个厌氧环境,会引发释磷;在厌氧条件下菌株RC11具有利用硝酸盐作为电子受体进行反硝化除磷的功能。     

对虾精养池塘碳、氮和异养细菌含量的变化及其相关性研究

文章调查了广东省汕尾市红海湾对虾精养池塘水体中不同形式的碳（C）、氮（N）和异养细菌含量的变化,并分析c和N对异养细菌的影响,以期为养殖过程合理调控水质环境提供理论数据。结果发现,池塘中不同形式的P（C）在养殖前、中期逐渐升高并达到最大值,中、后期缓慢下降趋于稳定,P（N）在养殖前、中期较低,后期升高并达到最大值;异养细菌数在养殖中期的第56天和养殖后期的第98天出现2个高峰,养殖第70天出现低谷。异养细菌数与总无机碳（TIC）和总碳（TC）呈现极显著正相关关系;养殖中、后期异养细菌数与C／N（TOC／TN）呈极显著负相关关系。结果表明,养殖中、后期水体中C（主要是有机碳）成为影响异养细菌繁殖的限制性因素,适当添加C源可以促进异养细菌繁殖,吸收转化无机氮,从而达到降低水体中无机氮浓度、提高物质循环利用效率的作用。     

庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网潜在碳来源贡献及对碳汇渔业的思考

陆架边缘海是全球海洋重要的碳汇区域,而近岸岛屿毗邻海域作为最具代表性的边缘海域,具有来自海洋与陆地的不同碳来源,在碳循环和海洋碳汇中发挥着重要作用。本研究基于碳氮稳定同位素方法,利用贝叶斯混合模型,分析2020年秋季庙岛群岛毗邻海域底栖食物网中不同碳来源(浮游植物、大型藻类、悬浮颗粒有机物和底质有机物)对主要消费者类群(水生底栖无脊椎动物、杂食性鱼类、底栖食性鱼类和肉食性鱼类)的相对贡献,并以此对海洋碳汇和碳汇渔业展开了讨论。结果显示,庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网生物类群的潜在碳来源主要为藻类(包括浮游植物和大型藻类)和海底底质有机质(SOM),但悬浮颗粒有机物(POM)的贡献较低。碳来源主要以内源性碳(海源)为主。由于大型藻类对水生底栖无脊椎动物的贡献明显高于鱼类,在碳汇渔业的指导下,合理科学地进行藻类增养殖,并通过贝类或以贝藻为食的鱼类混和养殖可能增加碳汇能力,从而促进碳汇渔业的发展。     

维生素C碳点对水产养殖主要病原菌的抗菌性能及其生物相容性

为了验证维生素C碳点对水生动物病原菌的抑制效率,实验采用3倍梯度稀释法检测了维生素C碳点对嗜水气单胞菌、副溶血性弧菌、灿烂弧菌、诺卡氏菌等12种常见水产病原菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),在此基础上,测定了其对这12种水产病原菌的抑菌动力学曲线。此外,基于纳米材料可能存在的生物相容性等问题,实验采用MTT法检测了维生素C碳点对草鱼肾细胞的细胞毒性,并以斑马鱼胚胎为测试对象,测定其经维生素C碳点暴露后的胚胎毒性。结果显示,维生素C碳点对所监测的12种水产病原菌均有显著的抑制作用,MIC为20.6～61.7μg/mL,基本达到与抗生素氟苯尼考同等的抗菌作用。维生素C碳点在MIC范围内胚胎和细胞存活率可接近100%,与对照组无差异。研究表明,维生素C碳点对水产主要病原菌有良好的杀菌和抗菌效果,具有较好的生物相容性,在水产养殖细菌性病害防治上具有潜在的开发应用前景。     

不同氮源加富对海带生长、光合固碳和氮吸收特性的影响

为比较海带在适应不同氮源加富后的生理特点,本研究设置了自然海水、氨氮加富和硝氮加富3种不同的氮培养条件,在不同氮条件下适应培养7 d后,分别测定海带孢子体的生长、不同无机碳浓度下的光合速率(P-Ci曲线)和氮吸收情况。结果显示,2种氮源加富均能促进藻体的生长,但二者之间没有显著差异。P-Ci曲线符合饱和动力学曲线,2种氮源加富均提高了最大光合速率(Vmax)和半饱和常数(Ks),但Vmax在2种氮源加富培养中没有显著差异,而氨氮加富的藻体具有较大的Ks值。与自然海水相比,硝氮加富提高了Vmax/Ks比值,氨氮加富对其没有影响。叶绿素a(Chl.α)和类胡罗卜素(Car)的含量均被氮加富提高,且在氨氮加富和硝氮加富之间没有显著差异。可溶性糖含量被2种氮加富降低,且在氨氮加富中具有更低的值。与自然海水相比,氨氮加富促进了海带对氨氮的吸收,同时抑制了对硝氮的吸收;而硝氮加富仅提高了硝氮的吸收速率,对氨氮吸收没有影响。综上所述,2种氮源加富虽都能提高海带的碳、氮吸收速率,但氨氮加富在氮利用中具有优势,而硝氮加富在碳固定中的促进作用更加明显,氨氮加富对氮利用的促进和硝氮加富对碳固定的促进作用互相抵消,因而2种氮源加富培养藻体之间的生长速率未出现显著差异。     

硫铁矿人工湿地对微污染水源的水质净化效果

为进一步提升人工湿地在微污染水源条件下的同步脱氮除磷能力,以硫铁矿作为湿地填料设计构建了人工湿地装置,并采用挂膜法对硫铁矿进行硫自养型反硝化细菌表面负载,在此基础上研究硫铁矿人工湿地对水体中污染物的去除规律和去除机理,并通过高通量基因测序技术分析硫铁矿表面微生物的群落结构。结果显示,从UASB活性污泥中筛选出的硫自养型反硝化菌活性最高,脱氮效果最好;在微污染水源条件下,硫铁矿潜流人工湿地具有较好的同步脱氮除磷能力,在水力停留时间为60 h条件下,其对水体中的化学需氧量(COD_Cr)、氨氮(NH₃-N)、硝态氮(NO₃-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的平均去除率分别达到53.5%、60.9%、67.2%、49.2%、46.3%;矿石表面发现菌群群落达到13门以上,变形菌门(Proteobacteria)为矿石表面最为优势的功能微生物菌群,相对丰度比例占45%左右,硫杆菌属(Thiobacillus)为自养反硝化脱氮的主要功能菌属。研究表明,采用硫铁矿作为填料可显著提高人工湿地的脱氮除磷效果,对微污染水体有较好的水质净化效...     

人工湿地反硝化外加碳源研究进展

碳源作为反硝化过程的电子供体,是影响人工湿地反硝化过程的主要因素。针对污水中碳氮比偏低时,需要考虑使用外加碳源提供反硝化电子供体,以保证反硝化反应的顺利进行。本文阐述了现有人工湿地反硝化碳源补充的相关研究进展,对不同外加碳源的效能进行了对比分析,并对人工湿地脱氮研究的方向作了展望。