人工湿地高效好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究

从增氧型复合垂直流人工湿地中采集样品,利用间歇曝气法富集好氧反硝化菌,并进行分离纯化,共得到10株好氧反硝化菌.其中编号为B13的菌株在初始硝态氮含量为277.23 mg·L-1、碳氮比为5的条件下,24 h的硝态氮去除率达92.80%,亚硝态氮积累只有12.57 mg·L-1,脱氮速率达到20.58 mg·L-1·h-1.16S rDNA序列分析表明,该菌与Pseudomonas stutzeri同源性达100%.选用四因素三水平L9(34)正交试验表设计实验,通过测定对硝态氮去除能力和亚硝态氮的积累量,研究碳源、碳氮比(C/N)、pH以及溶解氧含量(DO)4种不同因素对B13号菌株好氧反硝化性能的影响.结果表明,该菌株对硝态氮的去除率最大可达99.88%,几乎没有亚硝态氮积累.对硝态氮去除率影响最大的因素为碳氮比,其次为pH,溶解氧含量和碳源.对应的最优条件是碳源为葡萄糖,碳氮比为10,pH为9,溶解氧含量为1.84～3.57 nag·L-1.     

潜流人工湿地除氮的生态动力学模拟

对某潜流人工湿地建立生态动力学模型,利用MATLAB编程模拟湿地中氮素的迁移转化过程,确定了主要除氮机制。模拟结果显示,该模型能较好地模拟出水中有机氮、氨氮和硝态氮浓度的变化趋势和范围。进一步进行氮素质量平衡分析可知,该人工湿地的主要除氮机制为硝化、反硝化和植物吸收,有机氮、氨氮和硝态氮的总去除率为60.53%,其中反硝化过程去除43.10%,植物吸收去除13.98%,沉淀去除3.45%。     

亚铁作用下湿地基质对水中氮素和COD去除效应研究

采用模拟试验法,以人工湿地基质为材料,添加不同浓度的硫酸亚铁,研究湿地基质对铵态氮和硝态氮的去除效应以及COD的去除效果。结果表明:亚铁添加强化了湿地基质对铵态氮的吸附能力和硝化作用,也减少了水中硝态氮的积累,促进氮素的去除,其中150 mg/L的亚铁添加基质对总氮和铵态氮的去除效果最好,其48 h去除率分别为29.24%和33.66%;而100 mg/L的亚铁添加对硝态氮去除效果较好,其去除率可达37.16%,但是由于硝态氮异化还原成铵过程的存在,使总氮的去除效果下降。基质对铵态氮去除效应中COD的去除效果明显低于基质对硝态氮去除效应中COD的去除效果,这说明厌氧环境有利于COD的去除。本研究结果可为改进人工湿地去除污染物能力提供理论依据。     

负载型纳米零价铁(nZVI)强化垂直流人工湿地反硝化作用研究

通过在垂直流人工湿地缺氧反硝化区添加负载型纳米零价铁(n ZVI),分析不同负载型n ZVI投加量对反硝化的影响,研究不同进水C/N条件下负载型nZVI参与反硝化的效果。结果表明:投加负载型nZVI 4 g的人工湿地装置对硝氮去除效果最佳,当C/N为6、HRT=1 d、进水NO_3~--N为50 mg·L~(-1)时,其NO_3~--N去除率比未添加负载型n ZVI的人工湿地装置提高15%;随负载型n ZVI投加量的增加,人工湿地装置出水pH值和NH_4~+-N、NO_2~--N的浓度增加;在进水C/N为0、2、4、6的人工湿地装置中,其对NO_3~--N的去除率随C/N升高而升高;统计分析表明,进水C/N与负载型n ZVI投加量对人工湿地反硝化都具有显著影响,且两者具有协同作用,碳源的存在可以促进负载型nZVI参与人工湿地反硝化。     

UV-B辐射促进红壤水稻土中碳氮转化

以母质相同而有机质含量不同的两种水稻土(高有机质土,HO;低有机质土,LO)为对象,研究了三种强度的紫外(UV-B)辐射对两种土壤碳、氮转化的影响。结果表明:随着UV-B辐射强度的增加,土壤有机碳(TOC)含量降低,而可溶性有机碳(DOC)含量增加;UV-B辐射促进了土壤有机碳的降解和硝态氮的增加。在高强度的UV-B(2.83 W·m~(-2))辐射处理96 h后,LO和HO土壤的TOC含量分别减少了9.89%和10.16%,而DOC含量分别提高了39.24%和50.50%;同样辐射条件下,LO和HO土壤NO_3~--N含量分别比接受辐射前增加了74.48%和81.87%。因此,在农业生产中为了保护土壤碳库,减少氮素损失,应尽量避免地表裸露以降低UV-B辐射对土壤碳、氮转化的影响。     

有效碳源和氮源对黄土性土壤N2O逸出量的影响

用乙炔抑制原状土柱法 ,就不同碳、氮质量分数对黄土性土壤水稻土和旱地农田土壤反硝化作用的影响进行了研究。结果表明 ,在适宜的氮质量分数和水分条件下 ,两种土壤的反硝化强度随碳质量分数的增大而增加 ,在有效碳源最高加入量 2 0 0 m g/kg时达到最大 ;而在一定的碳质量分数和水分条件下 ,供试土壤的反硝化强度并不随土壤 NO- 3- N质量分数的增加而增加 ,在水稻土和农田土壤上最大反硝化作用的氮源加入量分别为 30 0和 15 0 mg/kg;当氮源为亚硝态氮时 ,两种土壤反硝化强度均随加入土壤亚硝态氮质量分数的增加而增加     

太湖流域4种农村生活污水处理工艺运行效果比较

通过对太湖流域农村生活污水处理技术的调查研究,选取4种典型处理技术(A/O工艺、户用净化槽工艺、厌氧产沼气-缺氧反硝化脱臭-跌水充氧接触氧化法-人工湿地技术、微动力高效复合渗滤床+氮磷消化湿地处理技术)为研究对象进行分析比较。结果表明,厌氧产沼气-缺氧反硝化脱臭-跌水充氧接触氧化法-人工湿地技术,虽然初期建设成本略高,但处理效果稳定,化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)及氨态氮含量的去除率均达到80%以上,是一种很好的农村生活污水处理工艺。     

好氧反硝化菌处理低浓度含氮污水

目前好氧反硝化菌生物脱氮的研究还处于试验阶段,且主要集中在对高浓度含氮废水的处理方面,对低浓度含氮污水很难做到深度处理。为解决这一问题,从富营养化的太湖表层水体中筛选3株好氧反硝化菌,经生理生化性能测定及分子生物学方法鉴定,分别为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、布鲁氏菌(Brucella sp.),株系分别命名为T1、N2、ADB-7。当碳氮比为9、p H值为7~9、温度为30℃、摇床转速为180 r/min时,菌株ADB-7的好氧反硝化效率最高。随后研究菌株T1、N2、ADB-7对人工生活污水及富营养化湖泊水样的氮素脱除情况。结果表明:24 h内菌株ADB-7对人工生活污水中硝态氮、氨态氮的去除率分别达54.32%、83.36%;菌株T1、N2对富营养化湖泊水样硝态氮、氨态氮脱除效果较好,终浓度分别低于1.0、0.2 mg/L。由结果可知,菌株ADB-7短期脱氮效果好,而菌株T1、N2脱氮效果持久,可将3种菌制作混合微生物菌剂,用于环境水体氮素的脱除。     

三种湿地植物在高负荷养猪废水脱氮过程中的根际效应

为了探究不同湿地植物在处理高负荷养猪废水时的根际效应,本研究通过野外小区控制试验,以3种常见的挺水植物美人蕉(Canna indica)、梭鱼草(Pontederia cordata)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象构建表流人工湿地,研究人工湿地植物根系分泌物与根际氮循环微生物之间的关系。结果显示,梭鱼草对养猪废水的处理效果最好,氨氮、硝氮和总氮的去除率分别为78.3%、93.4%和81.2%。与试验前相比,梭鱼草和黄菖蒲根系可溶性有机碳(DOC)分泌速率在试验后分别增加了44.9%和13.5%;根系总有机酸(TOA)分泌速率分别增加了125.1%和147.5%。在处理养猪废水后,3种植物根际硝化过程氨氧化细菌(AOB)占主导地位,AOB-amoA基因丰度在黄菖蒲根际土中最高,为2.6×10⁸ copies·g^-1;反硝化过程nirK基因占主导地位,nirK基因丰度在梭鱼草根际土中最高,为4.3×10⁸ copies·g^-1。同时,3种植物根际均存在较明显的厌氧氨氧化过程,hz...     

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%)。     

UV-B增强后秸秆还田分解对土壤氮转化微生物及酶活性的影响

为明确UV-B辐射增强对水稻秸秆化学成分的影响,阐释UV-B辐射增强后秸秆还田分解特征及其对稻田土壤氮素转化的间接效应,本研究在元阳梯田(海拔1 600 m)开展大田试验,以当地水稻品种白脚老粳为研究对象,研究UV-B辐射增强(5.00kJ·m^-2)对水稻秸秆化学成分及其还田后秸秆降解、土壤氮素转化的影响。结果表明：UV-B辐射增强显著降低水稻秸秆纤维素含量,增加木质素含量,提高秸秆木质素/氮;并导致秸秆纤维素、木质素、总氮的降解速率总体降低,最大降幅分别达38.7%、18.1%、25.8%。与自然光照秸秆相比,UV-B辐射后的秸秆还田显著降低土壤固氮细菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌数量,增加土壤蛋白酶、氨单加氧酶、硝酸还原酶活性,提高土壤硝化和反硝化速率。相关性分析表明,秸秆木质素/氮与秸秆降解速率呈极显著负相关;秸秆纤维素、木质素、总氮降解速率与硝酸还原酶活性呈显著正相关,后者又与N₂O排放通量呈显著正相关;硝化细菌数量与NO₃^--N含量呈负相关。研究表明,UV-B辐射增强通过提高秸秆木质素...     

人工湿地中生物脱氮新路径分析

综述了人工湿地中除氮的传统路径和新型路径,包括氨化、硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化和全程自养脱氮等脱氮方式,对生物脱氮的机理、优越性、影响因素以及在人工湿地中的应用现状进行分析,为采用新型脱氮路径,建立脱氮效果更好的人工湿地奠定了基础.     

石灰性土壤中亚硝态氮的累积机理和条件

【目的】探讨石灰性土壤中亚硝态氮的累积机理和条件,为氮素管理和环境保护提供依据。【方法】采用室内培养的方法,探讨了不同氮肥种类、氮肥用量、土壤水分含量和温度对土壤亚硝态氮产生和累积的影响。【结果】在培养条件下(土壤水分含量为田间持水量(WHC)的60%,温度为25℃),硝态氮肥处理的土壤中几乎未检测到亚硝态氮;3种铵态氮肥处理均有不同程度的亚硝态氮累积,土壤中亚硝态氮含量依次为硫酸铵>尿素>硝酸铵;土壤中亚硝态氮含量与铵态氮含量呈极显著正相关,与硝化速率呈极显著负相关。土壤中亚硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增大;随土壤水分含量的增加而上升。培养温度为45℃时,土壤亚硝态氮含量最小;培养温度为25℃和35℃时,土壤亚硝态氮含量差异较小,且均高于45℃时。土壤中亚硝态氮累积总量与氮肥用量和土壤水分含量均呈显著直线正相关;亚硝态氮最大含量与土壤水分含量呈显著直线正相关,出现在硝化作用5~10 d后。【结论】在该试验培养条件下,硝化过程是石灰性土壤亚硝态氮的来源,土壤亚硝态氮累积量随氮肥施用量和土壤水分含量的增加而增大,其最适宜累积的温度为25℃。     

施可丰稳定性肥料在水稻上的应用效果

施可丰稳定性肥料是施可丰化工股份有限公司与中科院沈阳生态研究所联合研发的一种新型肥料。该肥料经过一定工艺加入脲酶抑制剂和硝化抑制剂,施人土壤后能通过脲酶抑制剂抑制尿素的水解,减缓酰态氮向氨态氮的过快转化;通过硝化抑制剂抑制氨态氮的硝化．减缓氨态氮向硝态氮的过快转化．使肥效期延长,并与作物生长协调一致,     

1株好氧反硝化菌的筛选鉴定及固定化研究

为了提高污水处理设施的低温生物强化效果,以崇礼污水处理厂SBR反应池活性污泥为菌源,进行污水处理耐冷菌的分离鉴定及固定化研究。从活性污泥中分离筛选出1株硝化和好氧反硝化耐冷菌,结合生理生化、形态学以及16S rDNA基因测序结果,初步鉴定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。以海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)为包埋材料,利用正交试验优化NL-4包埋固定化制备条件。当SA质量分数为1%、PVA质量分数为12%、Ca Cl2质量分数为1%、包菌量为10%时,制备的固定化小球物理性能最佳。在10℃培养条件下,NL-4对污水中氨态氮(NH_3-N)和硝态氮(NO_3~--N)的去除率分别是68.05%、98.94%,包埋固定化后分别提高了14.49%、1.4%。4℃保藏60 d后,比游离菌相比固定化载体的NH_3-N、NO_3~--N去除率分别提高58.8%、53.3%。pH值为7~9、温度为10~20℃时,最适宜NL-4及其固定化载体发挥硝化、反硝化能力。     

人工湿地对农村生活污水净化效率的影响

潜流人工湿地具有占地小、投资少,运行效果好等优点,在南水北调中线水源地的农村生活污水处理应用具有一定前景。文中通过对潜流湿地进、出口污水的铵态氮、硝态氮、BOD、COD等指标,结合污水的流量、温度、酸碱度及植被生长情况对湿地污水处理效果进行分析。结果表明:研究期内该潜流湿地对农村生活污水中的铵态氮、硝态氮、BOD、COD的平均去除率分别是40.7%、38.8%、23.5%、56.6%。温度变化对各污染物的去除效率没有显著影响,铵态氮的净化与流速显著相关,而硝态氮和COD的去除效率与入水中的污染浓度显著相关,BOD受溶解氧浓度影响显著。影响潜流人工湿地净化效率的关键因子是流速和溶解氧。     

稳定性肥料添加剂NAM在加工番茄上的应用

<正>稳定性肥料添加剂NAM是由脲酶抑制剂、硝化抑制剂及磷素活化剂联合构成的复合型添加剂。脲酶抑制剂和硝化抑制剂的组合使用可对氮素在土壤中的转化进行全过程调节,既抑制氨挥发损失,又抑制铵态氮向硝态氮的转化,延长铵态氮的存留时间,减少转化成硝态氮后的淋溶以及进一步的反硝化损失。磷素活化剂可活化释放土壤中的磷,减少肥料磷     

氮素形态在土壤中的转化及对烤烟产量的影响

 试验研究了云南省玉溪地区气候、土壤条件下,铵态氮、尿素施入土壤中的转化,使用硝化抑制剂双氰胺（DCD）研究不同形态氮及其比例对烤烟生长的影响,以及施用秸秆、油饼对烤烟生长的影响。结果表明,施入土壤中的铵态氮、尿素其水解和硝化过程约在施肥后的1个月内完成,土壤中硝态氮含量随时间逐渐下降,1个月后土壤中铵态氮、硝态氨含量都降至痕量水平;硝化抑制剂对铵态氮硝化有显著的抑制效果;铵态氮、硝态氮对烤烟产量没有影响,秸秆、油饼则显著降低烤烟产量。     

沼渣人工育苗基质中氮素变化研究

研究了两种不同发酵原料的沼渣在番茄人工基质育苗中的使用效果,以及两种沼渣配制的人工育苗基质中氮元素的变化情况。结果表明:在番茄人工育苗基质中,加入10%沼渣可以完全替代化肥,在42 d的育苗期内,幼苗生长良好,未出现缺肥的症状,且育苗效果明显好于化肥。基质中氮元素含量变化情况说明,在育苗过程中不同发酵原料的沼渣,其氨态氮和硝态氮含量变化区别较大。     

人工湿地外加碳源碳溶出及反硝化效果研究

为了解人工湿地中固体外加碳源的碳溶出规律及添加量对反硝化效果的影响,本研究选择竹子、木块和木本泥炭作为外加C源材料,在厌氧下测定3种材料的碳溶出量,同时应用于人工湿地中试试验,为人工湿地外加碳源的应用提供依据。结果表明:单位质量的试验材料C的溶出量是竹子木块木本泥炭,竹子、木块和木本泥炭的C溶出量均值分别达577、266和59mg/(kg·d);材料C溶出量随时间变化的回归曲线拟合度较高,溶出稳定。人工湿地中试试验中,添加62kg木块为外加碳源时的湿地系统对总氮和铵氮的去除率明显高于添加31kg木块的湿地系统。溶出试验中木块作为人工湿地反硝化脱氮的外加碳源材料促进了人工湿地对氮的去除。