贫营养条件下IAMBR污泥微生物群落结构的演变
CAS和MBR工艺污泥微生物在贫营养环境中代谢产物的研究
第4卷 第10期环境工程学报V o.l 4,N o.102010年10月Ch i n ese Jour nal of Env iron m enta lEng ineeri n gO ct.2010CAS 和MBR 工艺污泥微生物在贫营养环境中代谢产物的研究周冬冬1,2孙宝盛1 王盛勇1(1.天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.天津大学建筑设计规划研究总院,天津300072)摘 要 在恶劣环境下不同污泥的微生物代谢产物组分是具有差异的。
这种差异将导致活性污泥对环境的适应能力有所不同。
M BR 工艺和传统活性污泥法(CAS)工艺的污泥在贫营养的恶劣条件下适应能力也有所不同。
由于M BR 污泥在环境适应的初期便能大量的利用可生物降解的EPS 作为碳源,并迅速产出S M P 维持细胞两侧压力,使得其污泥活性降低速度较为缓慢。
而CA S 工艺污泥则经过一段时间的适应后,才能将EPS 中可生物降解的部分作为营养物质进行代谢。
CAS 污泥对EPS 降解能力低于M BR 污泥,污泥中残存的EPS 高于M BR 污泥。
当污泥中微生物大量死亡时,由于EPS 的保护作用,污泥絮体得到较大的保存,胞内物质不能大量扩散至污泥上清液中。
两者EPS 中蛋白质和多糖呈下降趋势,而S M P 的蛋白质和多糖呈上升趋势,且微生物对多糖的利用能力高于蛋白质。
关键词 膜生物反应器 传统活性污泥 胞外聚合物 溶解性微生物产物 污泥活性 蛋白质 多糖中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1673 9108(2010)10 2239 05R esearch on m icrobialm etabolites of CAS andM BR sl udgei n oli gotrophic environ m entZhou Dongdong 1,2Sun Baosheng 1W ang Shengyong1(1.Schoo l ofE nvironm ental S ci ence and Techno l ogy ,T i an ji n U n i vers it y ,T i an ji n 300072,C h i na ;2.A cade m y ofA rc h itecturlDesign &C i ty Plann i ng ,T ian ji n U n i vers it y ,T i an ji n 300072,C h i na)Abst ract M icrobialm etabolites o f different sludge have various co m ponen tsw hen the sl u dge live in a harshenv iron m ent .Th is pheno m enon leads to a different adaptab ility of env ironm en.t The sl u dge o fCAS(conventional acti v ated sl u dge)process and MBR processes have different adaptab ility i n the o ligo troph ic env iron m en.t The sl u dge ofMBR can use a large part o f b i o degradaba lEPS as the carbon source .These sl u dge also produce S M P i n o r der to m a i n ta i n the pressure of both si d e cells .The acti v ity decrease ofM B R sl u dge is sl o wer than that of CAS sl u dge .The activated sludge of CAS process can use biodegradabal EPS as nutrient after a period of sl u dge cu ltivation .The resi d ual EPS of CAS sl u dge is mo re than that ofM BR sl u dge ,si n ce C AS sludge degrade less EPS than MBR sl u dge .B ecause o f the EPS pr o tection ,the sludge floc o f C AS has less destroyed than tha t of M BR and a m ass of i n trace llular o r gan ic m atter w ill not spread into sl u dge supe m atan.t The prote i n and po lysac char i d es in EPS present a do w n trend ,and the S M P present an up trend .The m icroorgan is m s utilize po lysaccha rides easier t h an prote i n .K ey w ords m e m brane bioreactor ;conventional activated sl u dge ;extracellular po l y m eric substances ;so l u b le m icrob ial products ;sludge acti v ity ;pr o te i n ;po lysaccharides 基金项目:天津市自然科学基金应用基础及前沿技术(07J CZD J C02100)收稿日期:2009-08-14;修订日期:2009-09-23作者简介:周冬冬(1985~),男,硕士研究生,主要从事水污染控制方向工作。
MBR系统原生动物的群落特征
MBR系统原生动物的群落特征原生动物原生动物是活性污泥中最主要的捕食者,通过捕食活性污泥中细菌,使细菌保持在对数生长期,维持了细菌降解污染物的活性。
原生动物所具有的个体小、繁殖快、世代周期短等单细胞微生物的特性,使得原生动物能密切地与它们所生存的环境直接接触,从而能直接、迅速地反映环境变化。
然而,目前有关膜生物反应器(MBR)系统中的微生物群落结构却知之甚少。
本研究的目的是通过长期运行,考察膜生物反应器在不同环境温度与污泥龄条件下原生动物的群落结构及其生态演替。
1 材料与方法1.1 试验装置本试验采用重力出流式MBR,通过生物反应器的液位水头重力驱动连续出流,试验系统如图1所示。
生物反应器最大容积为18L,有效容积根据需要调整。
膜单元采用中空纤维微滤膜,材料为聚偏氟乙烯(PVDF),孔径为0.22μm,总面积0.18m2。
MBR系统的试验废水取自北京某家属区的集水井。
MBR系统按350d、1OOd、30d这三个不同的污泥龄分别运行190d、94d、65d。
1.2 数量分析取0.05mL活性污泥于载玻片上,采用低倍显微镜观察原生动物的形态和生理特征,将观察到的原生动物与标准图进行对照[引。
通过原生动物的形态来确认其种类,记录所有原生动物,并重复3次。
2 结果与讨论2.1 温度对原生动物多样性的影响在MBR系统运行的阶段I,系统不排泥连续运行190d,如果把取样所排出的混合液作为排泥计入污泥龄,则实际的污泥龄在(350士50)d。
在系统运行的前1OOd,生物反应器的温度均低于18℃,生物反应器中只有豆形虫以及非常少量处于半死亡状态的钟虫,污泥的结构较为松散并有大量丝状菌生长。
当温度的逐步升高20℃以上,MBR系统开始出现较多的原生动物;系统中污泥结构有明显的改观,污泥絮粒中细菌排列、紧密、絮粒边缘与外部悬液界限清晰且游离细菌数量少。
当温度高于25℃后,逐步形成以钟虫与轮虫为优势种的微生物群落。
不同温度下MBR系统中污泥结构见图2。
MBR中微生物群落结构的演变与分析
Ana lysis and succession of m icrob ia l com m un ity structure in a m e m brane b ioreactor
性和聚类分析 ,对其中的主要优势种群进行克隆测 序并将测序结果在 GenBank中进行比对和鉴定 ;旨 在揭示反应器不同运行时期微生物群落结构的演 变过程 ,从而为进一步优化系统运行 、提高处理效 果提供一定的理论依据.
2 材料与方法 (M aterials and methods)
2. 1 实验装置与取样条件 小试 MBR总有效体容积为 30L ,总高 1. 5m. 接
第 28 卷第 11 期 2008年 11月
环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae Circum stantiae
Vol. 28, No. 11 Nov. , 2008
张斌 ,孙宝盛 ,季民 ,等. 2008. MBR中微生物群落结构的演变与分析 [ J ]. 环境科学学报 , 28 (11) : 2192 - 2199 Zhang B , Sun B S, J i M , et al. 2008. Analysis and succession of m icrobial community structure in a membrane bioreactor [ J ]. Acta Scientiae Circum stantiae, 28 ( 11) : 2192 - 2199
摘要 :为了揭示膜 2生物反应器中微生物群落结构多样性的演变过程 ,通过细胞裂解法直接提取不同时期污泥中的基因组 DNA ,利用基于 16S rDNA的 PCR2DGGE技术获得了微生物群落的 DNA 特征指纹图谱 ,并对条带进行了统计分析和切胶测序 ,使用序列数据进行了同源性分析并 建立了系统发育树. DGGE分析表明 ,在反应器运行前 17d内污泥中微生物群落结构变化很大 ,与接种污泥的相似性系数下降到了 29. 2% ,从 而说明 MBR 中处理工艺和进水水质的改变导致微生物群落结构多样性降低. 在试验过程中 , Pseudom onas和 A erom onas hyd roph ila等种群一直 保持着较为稳定的优势地位 ,也有原始种群如 B acillus sp. 的消亡和以 Enterococcus faeca lis、Com am onas sp. 、Fusoห้องสมุดไป่ตู้acterium sp. 等为代表的次级种 群的强化和演变. UPGMA 聚类分析将 DGGE图谱区分为 3大类群并对应于各自的运行时期. 测序结果表明 ,MBR 中微生物菌群间进化距离较 大 ,其中 Proteobacteria纲和 B acillus属细菌较多. 在反应器运行后期演变为优势地位的菌群 (如 Com am onas sp. )加剧了膜污染物的产生和 积累. 关键词 :膜 2生物反应器 ;微生物多样性 ; PCR2DGGE;克隆测序
MABR 微生物群落结构演变
MABR 微生物群落结构演变10234033——金颖结合无泡曝气膜生物反应器处理生活污水的工艺,利用先进的分子生物学检测手段,如实时荧光定量PCR、454焦磷酸测序技术以及电泳技术等对微生物的种类和数量进行分析。
以期获得在一个完整的操作周期内,微生物群落的动态变化规律以及外界条件的改变对微生物种类及数量的影响,从根本上寻找影响处理效果的因素。
这对系统的优化运行,提高无泡曝气膜生物反应器的处理效果都具有重要的理论意义,为MABR的商业推广奠定坚实的基础。
具体研究成果如下:(1)MABR污水处理系统在不同阶段、不同操作条件下的生物多样性值均在5.0上下波动,说明MABR系统具有较高的生物多样性。
这说明微生物系统对外界操作条件的改变具有良好的适应性,从而保证了MABR系统对于污染物质,如COD、氨氮、硝酸根、亚硝酸根等具有良好地处理效果。
(2)在MABR的不同阶段,既有相同的微生物种属,也有各自特异的微生物种属,各自特异的种属是由于外界条件的变化逐渐演变而来的。
在不同阶段,既存在一直占据优势地位的种属,也有经过条件的变化逐渐丧失优势地位为逐渐消亡的种属,也有一些经过长期的演变而成为优势种属的次级种群。
(3)MABR污水处理系统中,总细菌的拷贝数一直保持在107以上,使得MABR对于COD具有良好的去除效果。
NirS对于外界条件的变化,经历了一个先减少后增大的过程,拷贝数保持在106以上。
AOB对于外界条件的变化,反应较为剧烈,条件的改变会显著影响AOB拷贝数的变化,变化范围为104-106之间。
微生物拷贝数的变化会直接影响到污染物质的处理效果,这与我们宏观监测的处理效果相一致。
MABR污水处理系统在不同阶段、不同操作条件下的生物多样性值均在5.0上下波动,说明MABR系统具有较高的生物多样性。
这说明微生物系统对外界操作条件的改变具有良好的适应性,从而保证了MABR系统对于污染物质,如COD、氨氮、硝酸根、亚硝酸根等具有良好地处理效果。
污泥堆肥过程中微生物种群结构演替变化的研究的开题报告
污泥堆肥过程中微生物种群结构演替变化的研究的开题报告一、研究背景和意义污泥堆肥作为一种现代化的处理污染物的方式,它具有处理效果好、运行成本低、资源化利用、生态可持续等特点。
其中,微生物硝化作用和好氧突触等起到了很重要的作用。
在堆肥的过程中,不同的微生物种群会随着时间的推移而发生演替变化,这对于探究堆肥过程中微生物作用机制以及提高堆肥处理的效果具有巨大的意义。
二、研究目的和内容本文的目的是通过分析污泥堆肥过程中微生物种群结构演替变化,探究微生物在堆肥过程中的作用机制和规律,并为提高污泥堆肥处理的效果探索新的途径。
具体研究内容包括:1. 研究污泥堆肥过程中微生物群落结构演替变化情况,并寻找不同环境因素对微生物群落结构的影响。
2. 通过测定微生物群落的关键代表物种(如请,厌氧菌,产甲烷菌等)的相对丰度,探究微生物在堆肥过程中的作用机制。
3. 借助高通量测序技术,研究微生物在不同阶段的功能代谢差异,了解污泥堆肥过程的微生物代谢规律。
三、研究方法本文将采用现代分子生物学的技术手段,包括高通量测序技术和实时定量PCR 等,对污泥堆肥过程中微生物群落结构、代谢差异进行定量及分析。
同时,还将对影响微生物结构演替的环境因素(如温度、湿度、氧气含量等)进行监测和测定。
四、研究预期结果通过本研究的实验步骤的设计、方法的选择、实验数据的处理分析,本文预期能够获得如下的研究结果:1. 揭示污泥堆肥过程中微生物群体结构的变化规律,并确定环境因素对微生物群落结构的影响。
2. 研究污泥堆肥过程中主要微生物的变化过程及其功能代谢差异。
3. 探究不同微生物菌株在堆肥过程中的代谢途径和适应策略,为提高污泥堆肥的效率提供理论依据和借鉴。
五、研究进度安排1. 研究背景和意义调研(2周)2. 定量分析污泥堆肥过程中微生物群落结构的变化规律(4周)3. 测定相关微生物群体代谢物的实验操作(4周)4. 进一步通过微生物群体代谢活性的分子生物学手段探究微生物的内在机制(4周)5. 数据分析及论文撰写(6周)六、预期成果1. 进一步探究污泥堆肥过程中微生物演替机制的变化。
孝妇河表层沉积物中重金属赋存形态与微生物群落组成
检 验 检 疫 局, 山东 淄 博 2 53 ) 5 0 3
摘要:分别采用 B R法和磷酸脂肪酸(L A ) C P F s分析法测定了孝妇河表层沉积物中 c 、c、P、N 的形态分布特征和微生物群落组成, u r b i
并采用 多种 统计 分析 方法 研究 了 2者之 间 的关系 . 结果表 明, 孝妇 河表 层沉 积物 中, u r b 在 c 、c 、P 、Ni 以结晶态 为主 , 次 为可氧 化态, 均 其 酸
中 国环 境 科 学
2 1.08: 10 ~ 9 0 03 () 3 10 1 1
C ia E vrn na S i c hn n i metl c n e o e
孝 妇 河 层 沉积 物 中重 金 属赋 存 形 态 与微 生 物 群 落 组成 表
刘 爱菊 , 王洪海 潘 嘉芬 李梦 红 (.】 , , 1l I东理T大学资源与环境工程学院, l 山东 淄博 254 : . 509 2 淄博出入境
物各类 群 的影响 则各 不相 同.
关键词 :表 层沉 积物 :重 属 形态 :磷 酸脂 肪酸
中图 分类 号:X5 8 0 文 献标 识码 :A 文奄 编号 : 1 0 — 9 32 1 )8 1 0 — 7 0 0 6 2 (0 00 — 3 0 1
Reatons p bew e n he v m e a ss eaton a l i hi t e a y t l pe i i nd ir m c obi om m un t t uc ur n ur a e s i e s o a u alc iy s r t e i s f c ed m nt fXi of
污泥施用对土壤微生物群落结构多样性的影响
荆玉焕 , 、 骆永明2 杨志海 (青 科 大 环 与 全 程 院山 青 642 国 学 南 土 研 所 壤 境 污 , 1 岛 技 学 境 安 工 学 ,东 岛2o; 科 院 京 壤 究 土 环 与 . 62 中
染修复重点实验室 , 土壤与环境联合开放研究实验室 , 土壤与农业可持续发展国家重点实验室 , 江苏南京 200 ) 10 8
性质 的变化有关。[ 结论 ]土壤 微生物群落结构 多样性 特征的 变化在 一定程 度上揭 示了外 源污染物胁迫 下环境微 生物 种群作用机理。 关键词 污泥 ; 微生物结构 多样性 : 磷脂 脂肪酸 : 聚类分析 中图分类号 S 5 . 文献标识 码 A l 3 4 7 文章编号 o 1 — 6 1 O8 1 — 52 ~ 2 57 6 1( O ) 0 1 0 2 2 6
'
fl igsla ed oo n l m n — lw o
m r b p i w g s de s gsn t t s g I A s u e c d e f t f pl n . a u e nh mc b l o r te 1 e — et ya l n s a ug . u et h i o d t t t e p i s g s d t i r i fr su u . 1 r i pyge el g i a u. P g h l d e e h ec o a y e e l o e o a l a t c r 1 e g w g
无鱼和贫营养条件下水盔形溞对浮游动物群落结构的影响
LiuxiheReservoir
1.2 试验设计 于 2010年 3月 5日至 4月 18日在流溪河水库
进行围隔试验。试验共设置了 4个试验组,其中 1 个对照组和 3个处理组,每组 3个平行,共 12个围 隔。对照组(C)为水库原水,处理组为在水库原水 中添加不同密度的盔形蟤。参考水库中实际的种群 密度和考虑大型围隔中添加浮游动物在数量上的困 难,3个处理组中所添加的盔形蟤密度分别为低密 度组(L)0.3个 /L,中密度组(M)0.6个 /L,高密度 组(H)1.0个 /L。于 2010年 3月 5日向各试验围 隔中添加盔形蟤,盔形蟤来自本试验系统中的另一 试验围隔,具有相同的种群生物学特性。采用孔径 为 1.5mm的浮游动物网过滤,获得的浮游动物主 要为盔形蟤的大型成体;根据水体中密度,再估算需 要采样水量的体积,过滤获得的盔形蟤加入相应的 围隔。试验共进行 6周,采样 7次,第 1次采样为围 隔初始值,记为第 0周,此后每周采样 1次,分别记 为第 1~6周。
定量样品采集为在围隔水深 1m、2m、3m、4m、5m 处用采水器各采集 5L,共 25L混合均匀后,再用 38μm的浮游生物网过滤,收集浮游动物至 100mL 小白瓶中,并加 4%甲醛溶液固定保存。因流溪河 水库已有较详细的浮游动物背景资料,故本试验没 有进行定性样品的采集。浮游动物定量样品在试验 室浓缩,在解剖镜和显微镜下鉴定种类并计数。轮 虫种类鉴定参考王家楫 (1965)以及 Segers(2001, 2003);枝角类 鉴 定 参 考 蒋 燮 治 和 堵 南 山 (1979)、 Benzie(2005)以及 Dumont(2002);桡足类鉴定参考 沈家瑞(1979)以及 Reddy(1994)。采用近似几何 体积公式测定轮虫的体长和体宽以计算其生物体 积,假设浮游动物的密度与水相同,依此计算轮虫的 生物量 (Dumont,1975;章 宗 涉 和 黄 祥 飞,1991); 甲壳类则测定体长并根据体长与湿重的回归方程计 算每个个体的湿重(章宗涉和黄祥飞,1991),最后 计算出生物量。为了减小误差,每个样品计数及测 量个体有 2个平行。
污泥堆肥过程中微生物群落的形态变化研究
! 竺 !
2. 70 6 2 0 72 .8
1 除臭发 酵菌 制剂 . 2
除臭发 酵菌制 剂 由石家庄 绿洲肥 料有 限公 司 提供 。主要 由枯草 芽孢杆 菌 、啤酒酵母 和放 线菌 等组成 ,吸 附在麦 麸上 ,呈干燥 的无 定型粉 末 。 有 效 活菌 数 12 0 cug (f一 落数 ) ~ ×1 m f/ c 菌 u 。主 要
下 。将 污泥 堆积 成 高 5c 的梯形 。采 用 室外 露 0m
天堆制 ,翻 堆通气 ,翻 堆 时间为第 2 、5 、 、3 、7
26
污泥堆肥过程 中微 生物群落的形态变化研究
孙 伟
徐 笑宇
喻嫦娥
取样 时 间为 堆肥 开始 的第 1 ,3 ,7 ,2 ,5 ,
6 0 5 O 4 0
活 性污泥 是 由多种微 生物构 成 的复 杂生态 系 统 ,其 中有 8 % ~ 9 % 的细菌 种群 未 被分 离和 5 9 认 识 ,对 活性 污泥特 别是工 业规模 活性污 泥处理 系统 微生物 种群 多样性 和动态 变化 的研 究报 道 尚 不 多见 [0不经 过传 统 的培 养 ,直 接从 土壤 中提 1 1
1 测定温 度及 方法 . 4
温度 测 定 : 堆制开 始 , 分别于 堆肥 的第 1 2 ,, 3 ,7 d测 温 一 次 。温 度 计 插 入 堆 料 2 c ,5 ,8 5m
深 处 ,记 录堆 料 内部和外 部环境 温度 。堆肥 过程 中温度 的变化 绘制成折 线 ( 1 。 图 )
\
P R 反 应 缓 冲 溶 液 1 . L,1mmo.。引 物 C 25 0 1 L
P 、P 1 2各 1a ,T q酶 1个 单 位 , 样 品 DN lL a A
次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化
亚热带资源与环境学报Journal of Subtropical Resources and Environment Vol. 16 No. 1March 2021第16卷第1期2021年3月出版郑荧枫,李雪,万晓华,等.次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化[J].亚热带资源与环境学报,2021, 16 (1): 23-28, 34. ZHENG Y F , LI X , WAN X H, et al. Changes of soil microbial community structure across different succession stages of secondary forest [J]. Jour nal of Subtropical Resources and Environment , 2021 , 16 (1): 23-28 , 34. DOI : 10. 19687/j. cnki. 1673-7105. 2021. 01. 004.次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化郑荧枫二李雪打万晓华二邹秉章2,王思荣2,黄志群"(1.福建师范大学地理科学学院,福州350007; 2.上杭白砂国有林场,福建上杭364205)摘要:本研究在亚热带地区选取了 5个演替阶段(4-5年、8-12年、18-22年、25-30年和 35-40年)的次生林为研究对象,采用磷酸脂肪酸的方法研究不同林龄次生林土壤微生物群 落结构特征,分析土壤微生物群落结构与土壤理化性质的关系。
结果表明:土壤总微生物生物量、真菌生物量、细菌生物量、革兰氏阳性菌生物量和革兰氏阴性菌生物量均在8-12年林分 最高。
而革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌比和真菌细菌比均在4-5年林分最高。
主成分分 析表明,4-5年林分和25-30年林分次生林土壤微生物群落结构存在显著性差异,其他林龄 林分土壤微生物群落结构差异不明显。
解体好氧颗粒污泥强化修复及其微生物群落演替特征
( 西安建筑科技大学环境 与市政工程学院, 陕西西安 7 1 0 0 5 5 )
[ 摘 要 ]通过在 解体 的好 氧颗粒污泥 中投加硫 酸铝来强化颗 粒的再形 成过程 , 并对期 间微生物 的群落演替 特 征进行 了分 析 。结果表 明 , 硫 酸铝 的投加 加速 了解体 颗粒污泥 的再形成 , 并且再 形成 的颗 粒污泥具有 更加 良好 的 污泥特性 和更 高的细菌 总数 。在强化修 复过程 中, 颗粒 污泥 中的优势 菌群主要 分布 于变形菌 f - i ( P r o t e o b a c t e r i a ) , 其 中假单胞菌 ( P s e u d o m o n a s ) 是P r o t e o b a c t e r i a中的主要 菌属 。 [ 关键词 ]好 氧颗粒污 泥 ; 解体 ; 修复 ; 变J I 生 梯度凝胶 电泳 ; 微生物演替 [ 中图分类号 ] X 7 0 3 [ 文献标识码 ]A [ 文章编号 ]1 0 0 5 — 8 2 9 X( 2 0 1 7 ) 0 6 — 0 0 3 9 — 0 5
7 1 0 0 5 5 , C h i n a )
Ab s t r a c t : T h e p r o c e s s o f g r a n u l a r r e f o r mi n g h a s b e e n s t r e n g t h e n e d b y a d d i n g a l u mi n u m s u l f a t e t o d i s i n t e g r a t e d
第3 7 卷第6 期 2 0 1 7 年 6月
工业 水处 理
I n d u s t r i a l Wa t e r T r e a t me n t
微生物和生物地球化学循环
以将硫储存在自身的细胞和体液中。
硫循环对环境的影响
03
微生物通过影响硫的转化和吸收,对土壤、水和大气环境产生
重要影响,如酸雨的形成和土壤质量下降等。
磷循环
微生物对磷的固定和转化
微生物通过吸附作用将磷元素转化为可溶性磷酸盐,同时也可以通过分解作用将磷酸盐转 化为不溶性磷酸盐。
磷在微生物群落中的传递和储存
微生物通过食物链将磷从无机环境传递到有机环境,同时也可以将磷储存在自身的细胞和 体液中。
磷循环对环境的影响
微生物通过影响磷的转化和吸收,对土壤和水体环境产生重要影响,如水体富营养化和湖 泊闭合等。
03
微生物对环境的影响
土壤微生物对环境的影响
1
土壤微生物是生物地球化学循环的重要组成部 分,参与土壤中多种化学元素的循环和转化。
• 真菌:具有细胞壁、细胞膜和细 胞核等真核细胞结构,主要进行 有性生殖,包括酵母菌和霉菌等 。
• 原生动物:一类具有真核细胞结 构和功能的单细胞动物,如草履 虫、变形虫等。
非细胞型微生物的多
样性
• 病毒:无细胞结构,由核酸和蛋 白质等组成的非细胞型生物,可 感染各种生物细胞,包括细菌、 真菌和动物细胞等。
微生物与气候变化
探讨微生物如何通过影响温室气体排放和吸收来调节气候变化。
微生物群落结构和功能的关系
研究微生物群落的结构和功能如何随环境因素的变化而变化,以及如何影响生物地球化学 循环。
利用微生物解决当前面临的环境问题
01
污染治理
研究利用微生物降解有机污染物的机制和方法,以及如何提高微生物
降解的效率和稳定性。
04
微生物在生物地球化学循环 中的多样性
微生物在生物地球化学循环中的多样性
不同好氧颗粒污泥中微生物群落结构特点
不同好氧颗粒污泥中微生物群落结构特点侯爱月;李军;王昌稳;岳耀冬;赵昕燕;卞伟;张彦灼【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2016(036)004【摘要】为了探讨活性污泥好氧颗粒化过程对微生物种群的影响、不同底物及不同颗粒化方法培养的好氧颗粒污泥中微生物群落结构的差异,以接种污泥、模拟废水好氧颗粒污泥和分别投加粉末活性炭和硅藻土的实际生活污水好氧颗粒污泥为研究对象,利用PCR-DGGE对比分析了接种污泥和好氧颗粒污泥中的微生物群落结构.结果表明:活性污泥好氧颗粒化过程会减少微生物种群多样性,影响颗粒污泥稳定性的细菌被淘汰,而聚磷菌、反硝化菌、难降解有机物降解菌等污水处理功能微生物都在颗粒化过程中得到保留.活性污泥好氧颗粒化过程中能够实现亚硝化细菌(AOB)一定程度的富集.与接种活性污泥相比,好氧颗粒污泥中AOB的多样性指数与均匀性指数均有提高.好氧颗粒污泥中的优势菌群主要分布于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和未培养菌(uncultured bacterium).其中AOB均属于β-Proteobacteria的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas).【总页数】9页(P1136-1144)【作者】侯爱月;李军;王昌稳;岳耀冬;赵昕燕;卞伟;张彦灼【作者单位】北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124;临沂大学资源环境学院,山东省水土保持与环境保育重点实验室,山东临沂 276005;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124;北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】X172【相关文献】1.PCR-DGGE技术分析不同染料对厌氧污泥中微生物群落结构的影响 [J], 宋汕柯;许小马;吴捷捷;浦跃武2.不同短程硝化系统中微生物群落结构的对比分析 [J], 侯爱月;李军;卞伟;王盟;郑林雪;张彦灼;赵昕燕3.FISH技术解析不同氨氮浓度MBR中的微生物群落结构 [J], 杨小丽;周娜;陈明;张瑞;宋海亮;傅大放4.不同林分土壤中氨氧化微生物的群落结构和\r硝化潜势差异及其驱动因子 [J], 路璐;何燕5.不同林分土壤中氨氧化微生物的群落结构和硝化潜势差异及其驱动因子 [J], 路璐;何燕;;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同废水基质条件下微生物燃料电池中细菌群落解析
不同废水基质条件下微生物燃料电池中细菌群落解析孙寓姣;左剑恶;崔龙涛;党岩【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2008(028)012【摘要】搭建了1个小型连续运行的无介体微生物燃料电池(MFC),分别以2种不同的有机废水为进水基质,均成功地实现了连续产电,同时对废水中的有机物也具有很好的去除效果.以葡萄糖为基质的微生物燃料电池的输出电压为435mV,厌氧出水为基质的燃料电池的输出电压为475mV,2种基质系统中,COD去除率均达到60%以上.采用构建16S rRNA基因文库、随机测序的方法,对不同基质阳极表面的微生物群落结构进行研究.结果表明,产电阳极表面的细菌种类会发生很大变化,但其中几类与产电相关细菌的相对含量的变化不大,主要是低G+C革兰氏阳性细菌,变型细菌β亚纲(β-proteobacteria)和变型细菌δ亚纲(δ-protecobacteria)细菌.本试验中的高产电细菌可能属于地杆菌科(Geobacteraceae).【总页数】6页(P1068-1073)【作者】孙寓姣;左剑恶;崔龙涛;党岩【作者单位】北京师范火学水科学研究院,北京,100875;清华大学环境科学与工程系,北京,100084;清华大学环境科学与工程系,北京,100084;清华大学环境科学与工程系,北京,100084;清华大学环境科学与工程系,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】X703.5【相关文献】1.Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征 [J], 邹春娇;齐明芳;马建;武春成;李天来2.不同pH下糖蜜废水的厌氧产酸发酵类型及微生物群落结构解析 [J], 昌盛;刘枫3.双室微生物燃料电池不同接种条件下处理薯蓣素废水 [J], 李兆飞;陶虎春;梁敏;李伟;薛安4.土壤微生物燃料电池在不同条件下的产电性能及微生物群落结构分析 [J], 王辉;李蕾;曹羡;方舟;李先宁5.海鞘附着相关微生物膜中细菌原核群落结构解析 [J], 刘倩倩;史宏伟;郭长禄;张治洲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
污泥龄对MBR中微生物特性的影响
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材料与方法
实验装置 2 结果与讨论 实验采用 2 套相同 MBR 反应器, 每套反应器均 可独立运行, 反应 器 由 有 机 玻璃 制 成, 尺寸 为: 直 径 2. 1 SRT 对 MLSS 和 MLVSS 的影响 MBR 中 的 实 验 测 定 了 不 同 SRT 条 件 下, MLVSS、 MLSS 及两者比值的变化情况, 如图 2 所示。
Abstract The effects of sludge retention time ( SRT ) on the state of microorganisms,the kinetics of sludge multiplication,the sludge activity and the efficiency of pollutant removal were investigated in a membrane bioreactor. The results indicated that with the extension of sludge retention time ( SRT) the ratios of polysacchathat ride and protein in tightly bound EPS ( TB ) of the total extracellular polymeric substances ( EPS) increased, made the proportion of hydrophilic group and hydrophobic group increase,then the bacteria were transformed from the unstable ( R) to the stable ( S) and the sludge was difficult to settle. The change of microfauna community was regular with SRT extension,which could be indicative for the operation of the MBR. At the different SRTs the rate of specific oxygen uptake and the rate of specific growth in the MBR were 4. 6 2. 8 mg O2 / ( g MLVSS·h) and 6. 7 3. 9 d - 1 ,respectively. Mathematical model for forecasting sludge concentration was put forward. Key words membrane bioreactor; sludge retention time; microorganism characteristics; specific growth rate; extracellular polymeric substances MBR) 对污 膜生物反应器( membrane bioreactor, 染物的去除是基于活性污泥生化降解作用和膜过滤 物化作用的耦合, 活 性污泥的 代 谢 作 用 是 去除 污染 物的中心环节 。MBR 工艺系统 的 稳定 性、 处理效 率及膜污染很大程度上取决于微生物的特性及其生 [2 ] 理生化状态 , 但由 于 膜的 截 留 使 膜 生 物反 应 器 形 成了一个相对封闭的环 境, 使 膜 生 物反 应 器 具 有 一 些不同于传统活性污泥 系统 的特性, 有 关 污泥微 生 物特 征 的 研 究 正 逐 渐 成 为 MBR 研 究 领 域 的 热 [34 ] 。污泥 龄 ( sludge retention time, SRT ) 反 映 了 点 活性污泥系统中微生物的生长状态、 生长条件、 世代 时间等一系列基本特性, 研究 发 现 较 长 的 SRT 会 引
污泥微生物群落及其代谢特征的研究
污泥微生物群落及其代谢特征的研究污泥是指在污水处理系统中通过生物处理后形成的有机物混合物。
污泥微生物群落是污水处理系统中的主要生物组成部分,其微生物群落结构和代谢特征对污泥处理效果和环境影响有重要影响。
本文将从污泥微生物群落结构、代谢特征和影响因素等方面进行研究探讨。
一、污泥微生物群落结构随着污水处理技术的发展,把污泥微生物群落分为不同的群体并进行分类分析已经成为一个重要的研究方向。
众所周知,污泥中存在着各种不同种类的微生物,包括细菌、真菌、放线菌等多种微生物。
其中,细菌是占主导地位的微生物之一。
根据不同的研究目的和方法,污泥微生物群落可以分为物种多样性和功能多样性两种方式。
在物种多样性研究中,通常利用分子生物学技术,如PCR-DGGE、PCR-TGGE、建成的微生物测序等,通过对污泥中16S rRNA或ITS基因序列的分析,来确定微生物群落的物种和数量分布情况。
在功能多样性研究中,通过测定污泥中微生物代谢产物种类和含量,从而分析微生物群落的代谢特征。
二、污泥微生物群落代谢特征污泥微生物群落具有多样而丰富的代谢特征,其代谢物种类和含量受到多种因素的影响,如温度、pH值、有机物种类与浓度等。
在污泥微生物群落的代谢特征研究中,通常主要研究以下几个方面:1、污泥微生物群落的碳循环代谢碳循环代谢是污泥微生物群落在生长过程中必须进行的代谢过程之一,其中包括两种基本生物代谢途径:有机物降解和碳源利用。
有机物降解是污柿微生物群落利用有机质通过细胞代谢过程将有机物降解成中间代谢产物,最终转化成简单分子,如水和二氧化碳。
碳源利用是污泥微生物群落利用外源性有机物,如葡萄糖和乳糖等,通过细胞代谢过程提供能量和碳源。
2、污泥微生物群落的氮循环代谢氮循环代谢是污泥微生物群落在生长过程中另一个重要的代谢过程,其中包括放氧性污泥微生物群落和厌氧性污泥微生物群落两种不同的代谢途径。
在放氧性污泥微生物群落中,污泥中的氨和亚硝酸被氧化成硝酸盐,从而使污柿的氮含量减少。
MBR污水处理过程中的微生物增殖动力学模型探讨
MBR污水处理过程中的微生物增殖动力学模型探讨
MBR污水处理过程中的微生物增殖动力学模型探讨
为预测MBR污水处理反应嚣内污泥增长规律,根据MBR的特点,对MBR污水处理过程中COD和微生物量进行质量平衡计算,在此基础上由反应器内微生物增长特征,建立微生物增殖动力学模型,得出模型中污泥实际产率系数Y和污泥衰减系数Kd的求解办法.模型的建立可为深入进行MBR处理污水的优化设计和运行控制提供理论依据.
作者:刘再亮孟海玲作者单位:安徽工业大学建筑工程学院,安徽,马鞍山,243002 刊名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): 2009 ""(17) 分类号:X7 关键词:膜生物反应器污泥浓度模型。
不同营养下混合菌种微生物污垢生长机理与交互作用
不同营养下混合菌种微生物污垢生长机理与交互作用杨倩鹏;陈晓东;田磊;史琳【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2013(64)3【摘要】再生水源热泵能有效回用废热,但再生水换热器的微生物污垢问题一直没有完全解决,严重影响换热效率和系统安全.利用长期监测并且进行16S rRNA鉴定得到的再生水及其污垢中两种主要代表菌属芽孢杆菌属和气单胞菌属,在实验室内配制模拟流体进行混合菌种微生物污垢实验.通过在特制的机理流道上进行不同菌种比例和不同营养物质浓度的污垢生长实验,得出芽孢杆菌属和气单胞菌属的单独生长规律和混合生长规律,总结了混合生长时两种菌属的协同和抑制规律,同时考察了营养物质浓度对生长规律和交互作用的影响.结果表明:芽孢杆菌属成垢能力较强,细胞分裂速度高,耐贫营养能力强;气单胞菌属成垢能力弱于芽孢杆菌属,但分泌物生成速率高,可以与芽孢杆菌属协同生长;两种菌属交互作用在不同阶段和条件下,协同与抑制作用共存并轮流占据主导.%Heat pump system is an effective method for heat recovery of a treated sewage source, but biofouling on heat exchanger is still a problem to be solved, and may affect seriously efficiency and security of the system. By long term monitoring and 16S rRNA identification, two major bacteria genus, Bacillus sp. and Aeromonas sp. , were selected for multi-strain biofouling experiment of a model fluid in laboratory. By the experiment of foul growth performed on a purpose made channel at various bacteria ratios and nutrient levels, the regular patterns of single and mixed microbe growth of Bacillus sp. andAeromonas sp. were revealed, their synergy and inhibition interaction summarized, and the effect of nutrient levels on their growth mechanism and interaction also investigated. The results indicated that the Bacillus sp. has strong ability in biofouling, in high multiple rates, and high tolerance to poor nutrient level. The biofouling of Aeromonas sp. is weak relatively, but high secretion rate that may help for the synergy growth with Bacillus sp. Their synergy and inhibition interactions co-exist and dominate in turn under different growth stage and condition.【总页数】6页(P1036-1041)【作者】杨倩鹏;陈晓东;田磊;史琳【作者单位】清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TK01【相关文献】1.Ca2+浓度对再生水源热泵系统中微生物污垢的影响及作用机理 [J], 常思远;方宇晴;史琳2.热泵工况下竖直不锈钢表面微生物污垢动态生长行为 [J], 田磊;杨倩鹏;史琳;陈金春3.不同营养方式对小球藻FACHB 484生长的影响及其非自养生长机理研究 [J], 牛海亚;马玉龙;石勋祥;牛芮4.不同硫浓度下硒镉交互作用对油菜幼苗生长特性的影响 [J], 张雯;秦璐;杨林红;陈丽;阴俊齐5.鱼微生物饲料添加剂在不同营养水平下对鱼的促生长研究 [J], 王子彦;何明清;陈孝跃;廖玉辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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An a l y s i s o f I AM BR o n s u c c e s s i o n o f s l u d g e mi c r o b i a l e o m mu n i t y c o mpo s i t i o n i n t h e o i f g o t r o p h i e c o n d i t i o n . XUE
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S VI i n c r e a s e d f r o m 1 2 3 . 7 mL/ g t o 1 3 5 . 2 mL / g ,a n d t h e n d e c r e se a d t o 1 2 8 . 4 mL/ g . Mi c r o b i a l c o mm u ni y t e  ̄ p e r i e n c e d a
中国建筑 设计研究院, 北京 1 0 0 0 4 4 )
摘要:采用 P C R - D G GE技术并结合系统处理效果研究了贫营养条件下 I A MB R污泥微生物群落结构结 果表明: I A MB R污泥中总细菌多
样性 特 征、 相似 性特 征和 种群 归属 特征 具 有高度 的协 同性. 运行 前 1 8 天, 氨氮 去除 率 由 9 5 %降至 7 3 %后增 加至 8 2 %, 同时 S VI 值由1 2 3 . 7 mL / g 升至 1 3 5 . 2 m L / g再 降至 1 2 8 . 4 mL / g . 微生物 群 落在试 验 末 期演替 剧 烈, 总细 菌相 似性 指数 下 降到 6 3 . 6 %, S V I 值最 终升 至 1 3 2 . 5 1 a L / g . 通过 克 隆
wi h t PCR- DGGE t e c h n o l o g y a n d t h e t r e a t me n t e fe c t o f t h e I AM BR s y s t e m wa s e v a l u a t e d . T h e r e s u l t s s h o we d t h a t he t r e
中国环境 科学
2 0 1 5 , 3 S ( 3 ) :8 3 9 - 8 4 5
C h i n a E n v i r o n me n t a l S c i e n c e
贫营养条件下 I A MB R污泥微 生物群落结构 的演பைடு நூலகம்
薛 圆圆 , 孙 宝盛 , 杜 江 , 薛士琼 , 王 明 圆 , 李 恺 ( 1 . 天津大学环境科学与工程学院, 天津 3 0 0 0 7 2 ;2
B e i j i n g 1 0 0 0 4 4 。 C h i n a ) . C h i n aE n v i r o n m e n t a l S c i e n c e , 2 0 1 5 , 3 5 ( 3 ) :8 3 9  ̄ 8 4 5
A b s t r a c t :T h e mi c r o b i a l c o mmu n i y t i n t h e I A MB R a c t i v a t e d s l u d g e g r o w n i n a o l i g o t r o p h i c c o n d i t i o n wa s i n v e s t i g a t e d
ir f s t 1 8 da y s , t h e a m m on i a ni ro t ge n r e mo va l d r o p pe d f r o m 95 % t o 7 3% ,a nd t he n i nc r e a s e d t o 8 2% . At he t s  ̄ / ne t i me ,t he
wa s a h i g h d e g r e e o f e o o p e r a t i v i t y a mo n g he t d i v e r s i t y ,s i mi l a r i t y a n d p o p u l mi o n b e l o n g i n g o f t h e t o t a l b a c t e r i a . I n t h e
测序 分析 。 I A MB R系 统 中微生 物菌 种大 部分 为 未培养 菌种 , 其 中亚硝 化螺 菌属 占据 优势 地位 , 说 明贫 营养环 境对 I A MB R微生 物群 落产 生不
良影 响。 污 泥微 生物 功 能性指 向明显, 即硝 化功 能菌 占据优 势 地位 .
关键词:贫营养;I AMB R;P C R - D GG E;活性污泥:微生物群落结构
Y u a n - y u a n ,S UN Ba o - s h e n g , DU J i a n g 2 XUE S h i - q i o n g , WA NG Mi n g - y u a n , L I Ka i ( 1 . S c h o o l o f E J wi r o n me n t a l