碳纤维生物接触氧化法处理黑臭水体过程中的微生物多样性演变特征

为了探讨碳纤维生物接触氧化法处理黑臭水体过程中,生长环境对细菌群落结构多样性特征演变的影响,利用高通量测序技术,对接种污泥以及设备内不同处理阶段的活性污泥、碳纤维膜上的细菌群落特征进行了研究。结果表明,随着挂膜的进行,设备内活性污泥的微生物种类逐渐减少,与接种污泥的细菌群落结构差异性越来越大,但是碳纤维膜E样品与稳定期D样品的细菌群落结构差异性较小。优势细菌菌群分析结果表明,在门类水平上达到20门以上,优势细菌种群以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门的细菌为主,相对丰度约为75%～95%;纲类水平也达到20纲以上,主要以α-变形菌纲、β-变形菌纲、δ-变形菌纲、γ-变形菌纲为主。设备内活性污泥和碳纤维上的α-变形菌纲和γ-变形菌纲均高于接种污泥,梭菌纲含量低于接种污泥,说明采用活性污泥进行接种挂膜,细菌群落结构发生了较大变化。     

南水北调中线水源水的细菌群落和致病菌分析

采用基于16SrRNA的T-RFLP和焦磷酸测序技术,对南水北调中线水源地丹江口水库水(D)和北京地区4个水源水(M、T、S、Q)中的活性细菌群落及潜在致病菌进行了分析。基于TRFLP的PCA分析表明,Q和S相似度较高,M和T相似度较高,北京地区4个水源水与D细菌群落差异较大,pH、COD和氨氮对细菌群落影响较大。对D、M和Q进行焦磷酸测序结果显示,D、M和Q 3个水样的细菌群落明显不同,仅有少数种类细菌在3个水样中同时存在;聚类分析表明,M和Q的细菌群落相似度更高,二者与D相似性较低。M和Q中含有的优势细菌包括α变形菌纲、β变形菌纲和蓝藻纲。D中优势细菌为硝化螺旋菌纲,β变形菌纲和黄杆菌纲。3个水样中共发现10种潜在致病菌,包括黄杆菌属、气单胞菌属、军团菌、不动杆菌和假单胞菌等。水样D中没有发现特异种类的致病菌,调水引发的水源性疾病的风险较低。     

北大港水库微生物群落的空间分布特征

天津北大港水库水质存在咸化问题，水质咸化可能会导致微生物群落组成和多样性发生显著变化。为探究 水质咸化条件下水库微生物群落组成的空间分布特征，于 2021 年 12 月在北大港水库采集表层、中层和底层的水 样，利用高通量测序技术，对北大港水库不同深度及上下游的微生物群落组成及多样性进行分析，并探究溶解性 总固体与微生物群落的关系。结果表明：北大港水库的溶解性总固体（total?dissolved?solids,?TDS）质量浓度在表层、 中层和底层存在差异，下游高于上游。微生物的主要优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门，变形菌门的相 对丰度均超过 50%。优势菌属是 Clade_III 未定属（相对丰度 1.10％～72.72?％）和黄杆菌属（Flavobacterium?相对丰 度 0.32％～20.09?％），Clade_III 未定属的相对丰度上游高于下游，黄杆菌属的相对丰度表层高于中层和底层。上 游水体表层的微生物群落组成与中层、底层的微生物群落组成存在显著差异，下游在不同深度微生物群落组成差 异不显著，中层和底层的微生物群落组成存在相似性。Chao1 和 Shannon 指数表现出表层<中层<底层，下游略高 于上游，微生物 Alpha 多样性指数随 TDS 质量浓度的增大而减小。在科水平上，Clade_Ⅲ能够耐受较高的盐度，但 当 TDS 质量浓度>3?000?mg/L 时其丰度降低。     

新开河4种水生植物表面附着微生物群落特征

以水生植物金鱼藻、伊乐藻、萍蓬草和菱角为研究对象,利用扫描电镜、荧光显微镜和16S rRNA高通量测序技术,探究不同水生植物表面微生物群落特征。结果表明:沉水植物表面附生藻类密度比浮叶植物的高,且植物表面附生藻类组成与周围水体明显不同;浮叶植物萍蓬草和菱角根部的微生物群落结构与其叶表面的差异较大。4种水生植物表面附着细菌群落优势门类依次为变形菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、酸杆菌门和疣微菌门,具有水体污染物质净化功能;两种类型水生植物表面附着有大量微生物,且不同植物之间和同种植物不同器官之间的优势种存在一定的差异。     

活性炭净水工艺微生物安全性研究

采用基于16SrDNA的焦磷酸测序法对北京某水厂活性炭净水工艺各单元的细菌群落结构进行分析。结果显示,砂滤对细菌多样性影响较小,活性炭工艺使菌群多样性升高。活性炭颗粒上的细菌群落结构与各工艺出水差异明显。α,β和γ变形菌纲是工艺出水和活性炭上的优势菌,活性炭池可以有效去除α变形菌纲和γ变形菌,但加氯消毒后的出厂水中α变形菌纲比例很高。出厂水中的第一优势菌为嗜氢菌属,含量高达86.2%。出厂水和活性炭颗粒上发现了9种潜在致病菌,如短波单胞菌、黄色单胞菌和鞘氨醇单胞菌等,但相对丰度较低,对饮用水安全影响较小。     

镇江市金山水厂活性炭池微生物群落结构解析

采用高通量测序技术,分析了镇江市金山水厂活性炭池微生物的群落结构。结果表明,8个炭池表层共检测到23种菌门,其中优势菌门2种,Firmicutes(厚壁菌门)和Proteobacteria(放线菌门);优势菌属为Bacillus(芽孢杆菌属)、Lactococcus(乳球菌属)、Enterococcus(肠球菌属)、Streptococcus(链球菌属)、Carnobacterium(肉食杆菌属)、Cronobacter(阪崎肠杆菌属)以及Pseudomonas(假单胞菌属)。这些均为专性需氧或者兼性厌氧菌,利用有机物作为碳源,实现水中有机污染物的去除;同一炭池不同深度的微生物群落差异不明显。     

再生水补水对河道底泥细菌群落结构的影响

为探明再生水补水对河道底泥细菌群落结构的影响,以深圳市西乡河再生水补水为研究对象,在分析河道8处底泥样品理化指标的基础上,运用Illumina高通量测序技术探究河道再生水补水后底泥细菌群落结构的空间差异特征以及对环境因子所产生的影响,并借助冗余分析方法分析河道底泥细菌群落结构空间差异特征的形成原因。分析结果表明:西乡河中下游底泥含有多种污染物,且中游重金属污染较为严重;河道底泥中的细菌群落结构与多样性在空间上存在显著的差异,补水口附近底泥的微生物具有较高的多样性;河道底泥中优势菌主要有硫杆菌(Thiobacillus)、拟杆菌(Bacteroides)、脱硫菌属(Desulfatiglans、Desulfococcus、Desulfuromonas)、脱磷菌属(Desulfomicrobicum)以及反硝化菌属(Dechloromonas、Ferritrophicum),占克隆文库的70%以上;再生水中的氮、磷、有机物和Cu和Fe重金属等物质对补水口附近的底泥反硝化菌属和脱硫菌属的多样性及其丰度具有显著的影响,而对距离较远的珠江口底泥微生物影响较小。     

养猪废水处理系统微生物群落结构变化及影响因素研究

利用Illumina高通量测序技术对某养猪场不同处理单元细菌和真菌群落变化特征进行分析,并采用冗余性分析方法考察其受水质参数的影响。结果表明:活性污泥各阶段主要细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria);生物处理后,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度降低近15%,厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度从进水到出水降低了近6%,同时放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加近7%;主要真菌类群为子囊菌门(Ascomycoka)、担子菌门(Basidiomycota)和少量壶菌门(Chytridiomycota)。值得注意的是处理后出水中仍含有丰度较高的曲霉菌属(Aspergillus)、毛孢子菌属(Trichosporon)、念珠菌属(Cladosporium)等真菌致病菌,对后续环境和公共健康造成潜在威胁。养猪废水处理系统众多细菌和真菌群落的变化受水质参数(主要是COD和氮)的影响明显。     

浙江省青山水库消落带湿地植物根际土壤真菌群落结构

为了研究水库消落带湿地中的植物及其根际土壤微生物对水库生态系统稳定性的维持和水库水质的改善具有重要作用,通过采用高通量测序方法,测定了位于浙江省杭州市临安区的青山水库消落带湿地植物根际土壤真菌群落结构以及多样性.结果表明,浙江省青山水库消落带湿地各建群种植物间其根际土壤真菌丰富度指数(ChaoI指数)和多样性指数(Shannon指数)存在明显的差别.Shannon和ChaoI都以旱茅的根际土壤样品为最高,其次是狗牙根根际土壤样品,而以荻根际土壤真菌Shannon和ChaoI的指数值最低.在门水平上,相对丰度最高的菌群为子囊菌门;在纲水平上,相对丰度最高的菌群为粪壳菌纲.在目水平上,相对丰度最高的为Ascomycota_unclassified.在科水平上,相对丰度较高的有Ascomycota_unclassified、口蘑科Tricholomat-aceae.在属水平上,相对丰度较高的有Ascomycota_unclassified、unidentified、杯伞属.     

砂柱微生物堵塞过程及机理分析

采集青岛市大沽河下游潜水含水层的砂样为代表性含水介质,测定样品的组成和性质。设计渗流试验,考察介质不同渗流段渗透性的动态变化。利用PCR和DGGE技术鉴定了造成含水介质堵塞的微生物优势菌群,分析了不同渗流段微生物对营养物和氧的利用情况,探讨了含水介质微生物堵塞过程及机理。研究结果表明,生物堵塞程度随着渗流距离的增加而减缓,含水介质的渗透性呈现明显的非均质性。微生物经过短暂的适应期,快速进入生长、繁殖阶段,含水介质微生物堵塞迅速形成;造成含水介质微生物堵塞的优势菌群为甲基杆菌属(Methylobacterium)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)、耶尔森菌属(Yersinia)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、食酸菌属(Acidovorax)。其中,甲基杆菌属、紫色杆菌属、葡萄球菌属和食酸菌属均为产黏细菌(Myxobacterium);含水介质中存在微生物的繁衍、代谢等生命活动。进水营养液为好氧微生物的生长、繁殖提供了充足的氧气,好氧细菌生长旺盛,并大量分泌胞外聚合物,导致进水段微生物堵塞程度最严重。