封面图片说明

<正>封面图片来自本期论文"基于宏基因组学研究污水生物处理系统微生物暗物质",是利用宏组学分析微生物暗物质群落结构和功能的示意图.自然界中未获得纯培养的微生物被称为"微生物暗物质",基于高通量核酸测序技术的宏基因组学和宏转录组学,以及基于质谱技术的宏蛋白质组学等宏组学技     

微生物非培养技术在环境污染控制领域的应用

微生物非培养技术,如DNA指纹技术、焦磷酸测序、分子杂交技术、宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学、代谢组学等的飞跃发展和广泛应用,有助于快速、准确地鉴定自然界或人工生境中微生物种群,为揭示生物修复过程中微生物群落结构、功能及修复机理提供了重要方法,提高了生物修复技术的检测效能．主要介绍分子生物学及“组学”等微生物非培养技术在解析污染区域中微生物群落结构、功能及动力学等方面的应用．     

PCR-DGGE技术及其在环境工程生物处理中的应用

阐述了PCR-DGGE技术的原理及其优点,探讨了PCR-DGGE技术在环境工程废水生物处理、废气生物处理和污泥生物处理中的应用,分析了PCR-DGGE技术用于生物处理系统中微生物群落多样性和动态性研究的现状、前景和改进的策略.     

复合式生物处理系统效能与机理研究

活性污泥法和生物膜法是污水生物处理中应用最为广泛的两种方法,在以前的研究中,通常是将悬浮生长和附着生长的两种微生物群落单独考察。而复合式生物处理法利用悬浮生物微生长和附着生长微生物的２作用来去除污水中有机污染物,这种复合系统处理效率高,兼有活性污泥法和生物膜法优点,为污水处理技术的研究开辟了广阔前景。     

曝气生物滤池中微生物相的分析

论述了种类繁多的微生物是曝气生物滤池的工作主体.曝气生物滤池的生物膜及其微生物种群特征.由于生物膜上的微生物种类和数量取决于污水中的污染物,因而微生物膜上的微生物相可以起到指示生物的作用,由此可以检查、判断曝气生物滤池的运转情况和污水处理效果.     

厌氧生物处理工艺的现状与发展前景

综述厌氧技术在废水处理中的应用研究现状,包括工艺技术、厌氧反应器出水的后续处理以及厌氧技术的应用前景.好氧和厌氧技术是常用的两种污水生物处理技术,好氧工艺在运行中存在动力能源消耗大、剩余污泥处理困难等诸多难以克服的问题;厌氧工艺靠厌氧微生物降解污水中的污染物,运行中无需曝气,动力能源消耗低,且剩余污泥产量小,运行操作简便.发展中国家在发展经济的同时也越来越注重环境的保护,厌氧技术作为低能耗的污水处理技术具有广阔的应用前景.     

利用微生物促进污泥减量技术的研究现状及动态

目前,污水的好氧生物处理产生大量剩余污泥,常规的污泥处理和处置需要花费大量的人力和物力,处置不当极易对环境造成二次污染.利用微生物方法进行污泥减量清洁无污染,是一项实现污泥源头治理的绿色技术.根据生物处理工艺中影响剩余污泥产生的可能途径,将污泥减量技术分为降低细菌合成量的解偶联技术、增强微生物利用二次基质进行隐生长的溶胞技术、利用食物链作用强化微型动物对细菌捕食技术,介.绍了各种技术的最新研究进展;并围绕生物法污泥减量技术这一课题,提出了今后的研究方向.     

基于宏基因组的城市污水处理厂生物脱氮污泥菌群结构分析

为了探求活性污泥系统中含有的复杂微生物群落对污水处理厂污水中污染物去除的重要作用,通过对Illumina Hi Seq 4000平台宏基因组测序结果分析,探究了污水处理厂中生物脱氮系统中的微生物群落的多样性、功能菌种以及主要的代谢途径.在KEEG和COG数据库水平上进行生物分类和功能注释.生物检测结果表明:在门水平上的优势菌种是:变形菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门.各个菌的丰度分别占到测序细菌的53. 6%、25. 3%、5. 86%、2. 43%、1. 71%、1. 46%. Nitrosomonas、Nitrospira和Thauera菌是检测到的典型的AOB、NOB和反硝化菌,分别占到5. 82%、2. 26%、4. 30%,表明该生物系统具有良好的脱氮性能.同时,对氮循环过程中的各种主要的酶进行了阐述,量化分析了硝化和反硝化过程中涉及的功能基因(amo:1 966 hits,hao:1 000hits,nar G:8 204 hits,nap A:1 828 hits,nirk:1 854 hits,nor B:2 538 hits,nos Z:5 158 hits),同时亚硝酸盐氧化还原酶的功能基因数量为8 204 hits.本研究对生物脱氮系统中的菌群结构和多样性做了综合的阐述,可为优化系统中营养物的去除提供理论基础.     

新冠肺炎疫情对医院污水防控体系建设的影响及启示

医院污水来源及成分复杂，含有病原性微生物、药物及其代谢产物、抗性基因、重金属和造影剂等，不经有效处理将成为一条疫病扩散的重要途径和严重的环境污染源。药物等新兴污染物在全球范围内的出现，成为水环境和水污染控制的热点研究内容，而医院污水又是新兴污染物重要来源之一。基于目前新冠肺炎疫情特殊时期对医疗系统防控体系的影响，阐述了医院污水中药物和病原微生物的分布情况，概括了医院污水处理技术的进展及问题，提出了医院污水处理技术的未来发展方向。在新冠肺炎疫情的特殊情况下，医院污水防控体系的建设需要更高的要求和标准。其中，药物降解与病原微生物同步杀灭将是未来医院污水处理技术及装备开发的"热土"。     

微生物复合菌剂法污泥原位减量群落动态研究

为了探讨污泥原位减量效果和功能菌群演替,在序批式活性污泥反应器(SBR)中,投加具有污泥减量功能的微生物复合菌剂,连续运行33 d,考察了污泥原位减量效果和减量稳定性,通过PCR-DGGE技术分析污泥减量过程中微生物群落结构的变化。研究发现,投加日处理水量2%的污泥原位减量菌剂时,污泥原位减量20.8%,COD和氨氮的去除率保持在90%以上,处理效果未受到菌剂投加的影响;T-N和T-P的去除效率略有提高。群落分析发现,投加菌剂可以促进微生物的竞争,缩短稳定结构形成时间,强化群落结构稳定性,降低受外界环境因子变化的影响。活性污泥中的脱氮除磷和污染物去除能力较强的微生物,如Rhodobacter sp.、Exiguobacterium sp.、Williamsia sp.、Blastomonas sp.、Actinocorallia sp.等均得到强化。     

非培养技术解析生化系统微生物群落结构

为揭示城市污水厂生化系统稳定运行阶段微生物与污染物降解效率间的关系,采用变性梯度凝胶电泳（PCR—DGGE）和Biolog技术,对冬春季城市污水厂稳定运行阶段生化系统中的微生物群落结构及代谢活性进行动态监测．结果显示,冬春季生化系统出水水质指标COD、NH4＋－N和TN的平均去除率分别达84．4％、84．7％和59．8...     

生物除磷中聚磷菌与聚糖菌竞争因素研究进展

强化生物除磷(EBPR)技术已成为污水除磷的重要手段,如何使聚磷菌(PAOs)成为优势菌种是生物除磷工艺面临的重要问题。近些年的研究主要集中在解释潜在除磷机理和确定实际参与反应的相关微生物研究方面,而确定聚磷菌和聚糖菌竞争影响因素是聚磷菌研究的前提和基础。文章对EBPR系统中影响微生物竞争的主要因素如碳源、pH值、温度等研究进展进行了阐述,介绍了PAOs代谢过程及如何调整好微生物种群组成和最佳培养条件,提出了PAOs代谢机理和种群分析是未来研究方向的观点。     

铁盐辅助生物除磷工艺研究进展

磷作为生命有机体中必不可少的元素,在生命活动中起着至关重要的作用.近年来,随着污水厂排放标准日趋严格,铁盐作为化学除磷药剂被广泛应用于污水处理厂中.尽管目前已对化学辅助生物除磷和侧流磷回收等创新改进工艺开展了大量的研究,但由于污水体系的多样性和复杂性,污水厂的除磷效率及磷资源回收仍面临诸多挑战.综述铁盐辅助生物除磷工艺...     

废水生物脱氮技术的研究发展

阐述了氨氮富营养化所带来的危害及废水生物脱氮原理的 3个步骤 :脱氨基作用、硝化反应和反硝化反应 ;介绍了A/O法脱氮工艺、批式活性污泥法和生物膜系统等传统生物脱氮工艺及其特点 ;同时 ,着重阐述了国内外近些年所出现的生物脱氮技术新材料、新工艺 ,并分析了各自的特点 ;最后 ,指出了将来生物脱氮技术的发展趋势     

煤气化废水尾水的生物强化处理与微生物响应特性

煤气化废水难降解有机物含量高、毒性大,常规生化处理很难达到理想的处理效果.以煤气化废水生化处理出水为研究对象,采用生物菌剂和促生剂来强化煤气化废水的生化处理效果,探讨生物强化的微生物机制.反复批式实验结果表明,单独投加原油降解菌群对废水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除效果最好,与...     

含腈废水的生物一级处理工艺

采用好氧活性污泥法、悬浮载体膨胀床及厌氧生物反应器分别对含腈废水进行一级处理。实验结果表明,由于含腈废水的CN-毒性和难降解有机物含量高,好氧活性污泥法不适合处理含腈废水。随着活性污泥反应器运行时间的延长,污泥逐渐失去活性,大量微生物死亡。悬浮载体膨胀床处理含腈废水的效果较差,污染物去除率低于15%。厌氧生物反应器适于用作含腈废水的一级处理,污染物去除率可达到35%以上,而且可以改善水质,提高含腈废水的可生化性,有利于后续的生物处理工艺对含腈废水的深度处理。     

柠檬酸废水厌氧颗粒污泥微生物菌群结构解析

为揭示柠檬酸废水生物处理过程中功能菌群作用机制,以柠檬酸工业废水内循环厌氧反应塔(IC)中厌氧颗粒污泥为研究对象,统计颗粒粒径分布,通过环境扫描电子显微镜(ESEM)观察颗粒微观形态结构,利用高通量测序技术分析微生物多样性及菌群特征.结果发现,粒径在1.0~4.0 mm的颗粒所占比例最多,为74.4%.ESEM显示微生物分布以球形细菌为主.高通量测序得到8 397条有效序列,可划分操作分类单元(OTU)873个,Alpha多样性指数显示样品文库覆盖率0.936,Shannon指数为4.376,而ACE指数与Chao1指数分别为3 415.51与2 246.51,反映颗粒污泥中微生物种类与数量均较多.微生物菌群主要包括4大类,分别为可降解有机物的水解发酵菌群Paludibacter、Parabacteroides、Erysipelotrichaceae、Clostridium、Phascolarctobacterium、Aminobacterium、Saccharofermentans与Alkaliflexus(所占比例之和为24.93%);产氢产乙酸菌群Petrimonas与Syntrophomonas(所占比例之和为34.89%);产甲烷菌Methanosaeta(3.44%)及可耐受工业废水毒害的微生物菌群Levilinea、Longilinea与Thermovirga(所占比例之和为14.62%).     

污染物在人工复合生态床中的迁移转化途径

构建了处理能力为4.5 m3/d的3级阶梯型人工复合生态床生活污水处理中试装置,运用质量平衡的分析方法对稳态运行阶段系统内污染物迁移转化途径进行了量化研究。结果表明,系统对CODcr的平均去除率为87.14%,其中通过微生物异化作用和同化作用去除比例分别为68.45%和18.69%;系统对TN的平均去除率为60.21%,微生物反硝化、微生物同化和植物吸收三者的去除率分别为53.64%、5.39%和1.18%;系统对TP的平均去除率为59.36%,基质吸附、微生物同化和植物吸收三者的去除率分别为43.55%、12.26%和3.55%。微生物对污染物的去除起主要作用,基质吸附是磷去除的主要途径。     

低温对污水生物处理过程的影响及改进措施

就低温对污水生物处理系统的硝化/反硝化进程、除磷过程、有机物去除和污泥沉降性等方面的影响,以及低温微生物的种类和特性进行分析,提出了若干条件下提高低温污水生物处理系统处理效能的改进措施.