PCR-DGGE技术在废水生物处理中的应用研究

聚合酶链式反应-变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)作为一种分子指纹图谱能够较准确地反应污水处理过程中微生物群落结构多样性及其动态变化而广泛应用于废水生物处理技术的研究中。PCR-DGGE技术不仅能对样品中微生物群落结构多样性及种群演替进行分析,还能用于污水处理中优势菌群的分离与鉴定,克服了传统方法费时费力、培养条件苛刻等局限性,进而运用该技术构建高效的污染物降解工程菌,提高难降解有机物的去除效率,调节实际工艺参数,提高污水处理效率。

2012-2019年松花江干流底栖动物群落变化及其对水环境因子的响应

底栖动物是水生态系统的重要组成部分,其群落特征通常用来评价水生态环境质量。研究了2012—2019年松花江干流水生态环境质量状况、变化趋势,并应用冗余分析(RDA)探究底栖动物群落结构特征与水环境因子之间的响应关系。结果表明:8年间共鉴定出底栖动物246个分类单元,隶属于4门、9纲、25目、58科、69属,其中水生昆虫的EPT物种为99个分类单元,占总物种数的40.24%;水生昆虫的其他物种为68个分类单元,占总物种数的27.64%;软体动物为36个分类单元,占总物种数的14.63%;环节动物为25个分类单元,占总物种数的10.16%;甲壳动物为18个分类单元,占总物种数的7.32%。底栖动物密度总体呈上升趋势,种类组成总体有所增多,其中环节动物、软体动物和甲壳动物有向水生昆虫转变的趋势,群落结构相对稳定且主要以水生昆虫占比最多,底栖动物密度平均值为5.97×10^(3)个/m^(2),变化范围为2.86×10^(3)~8.98×10^(3)个/m^(2),优势科(属)主要为小蜉属Ephemerella、小寡脉蜉属Oligoneuriella、扁蜉属Heptagenia、等蜉属Isonychia、纹石蛾科Hydropsychidae、缺叉多距石蛾属Polycentropus、摇蚊科Chironomidae和圆田螺属Cipangopaludina等。生物指数评价结果多数为“中等”及以上,评价结果趋于稳定,且下游评价结果好于上游。松花江干流的水环境质量变化阶段性明显,溶解氧含量升高,氨氮呈下降趋势,其余指标呈波动变化。冗余分析(RDA)结果表明:影响松花江干流底栖动物群落结构变化的主要环境因子是随时间推移而变化的,其中溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总磷、氨氮和总氮等指标是影响该监测区域底栖动物群落分布的重要环境因子。

土壤镍污染植物修复的研究概况

随着工业、农业活动的发展,重金属镍污染已引起国内外广泛关注。生物体内积累过量的镍会导致细胞结构和生理过程发生改变,从而阻滞生长发育,对动、植物造成不良影响。植物修复是近年来治理土壤重金属污染的重要手段之一,治理镍污染土壤的主要植物修复方法有植物吸收、植物提取、植物根系过滤和植物-微生物联合修复。而对镍超富集植物收获物的处理方法目前采用多种传统方法的复合工艺,除了克服传统方法的缺点,还能对镍加以回收,提高了资源利用化。

兴凯湖沉积物重金属生态风险评价及污染特征分析

兴凯湖是中俄跨国境湖泊,开展兴凯湖沉积物重金属生态风险评价及来源解析,对区域生态环境保护和治理具有重要意义。通过采集兴凯湖中国湖区表层及柱状沉积物样品,测定重金属As、Cd、Cu、Pb、Hg、Ni、Cr和Zn浓度,运用地累积指数法、潜在风险指数法对重金属污染状况和潜在生态风险进行评价,并通过数理统计分析其潜在来源。结果显示:小兴凯湖表层沉积物中Cr、Ni、As、Cr、Hg浓度均值超过黑龙江省土壤背景参考值,大兴凯湖表层沉积物中仅Ni、Cd浓度均值超过黑龙江省土壤背景参考值。地累积指数评价显示小兴凯湖表层沉积物Hg的污染程度较高,主要为轻度污染和偏中度污染,As和Cd以无污染为主、轻度污染次之,大兴凯湖Cd主要为轻度污染,其余重金属主要为无污染。潜在生态风险指数评价显示,兴凯湖表层沉积物总体呈无污染到偏中度污染,Cd为最主要的生态风险因子。As、Hg和Cd是重金属污染的主要因子,受入湖河流上游农业生产活动及矿产开发冶炼的影响,位于小兴凯湖东侧及大兴凯湖西侧区域污染风险相对更高;此外,考虑到大兴凯湖Cd呈底部富集特征,其可能受到自然背景影响。

松花江哈尔滨段藻类植物分布及其与环境因子的关系

松花江哈尔滨段流域是哈尔滨市重要的水源地,也是松花江重要的组成部分,其生态环境问题一直受到国内外学者密切关注,且近年来松花江哈尔滨段水体改善程度较为明显,流域内水体变化程度越来越受到相关学者和民众的重视,研究松花江哈尔滨段水体变化趋势意义明显。该研究的创新性在于运用典范对应分析(CCA)探究藻类植物与环境因子变化的关系,并运用欧洲硅藻数据库(EDDI)验证主要环境因子的准确性。国内现行的一些常规理化指标单独评价水体质量较为单一,不能更好地满足现行的水环境管理要求,并且对于水环境的变化反应效果及准确度较低。该研究运用相关理化指标数据和藻类植物的种类及丰度等的年际变化,实现从单一理化指标评价改善为理化和生物指标双重评价,从而更加具体地反映出松花江哈尔滨段水体状况的变化趋势。

阿什河流域藻类植物群落结构及分布特点

2014年7-9月间对阿什河5个点位完成着生藻类等的采样监测工作。共鉴定出藻类植物148个分类单位,包括145种2变种1变型,隶属于5门7纲18目30科64属。阿什河流域藻类植物的组成主要以硅藻门、绿藻门为主,定量分析结果显示:调查中的各个点位上游与下游之间藻类植物组成的变化趋势较大。阿什河流域藻类多数由普生性藻类组成,中下游出现了一定指示富营养化污染的指示种类,利用理化指标及种类组成对阿什河藻类植物进行分析,结果显示水体属于清洁到中污染状态。

松花江干流底栖动物与水质相关性分析

生物指标监测可以综合反映水体各种污染物质相互作用的结果,具有综合性强、持续性久、敏感性高等特点,能对现行理化监测无法反映污染综合效应的缺陷进行补充.本文通过对松花江干流水体大型底栖无脊椎动物实际状况的调查与分析,结合典范对应分析(CCA)及BIOENV分析对底栖动物群落与环境因子进行相关性分析得出结论,总磷为研究区域内底栖动物群落变化的主要影响因子.为科学评估松花江流域水污染防治规划的实施效果和让松花江休养生息政策措施的绩效,全面评价流域污染物减排效果提供了生物学依据.

松花江干流2014~2019年夏季着生藻类群落结构特征及其对环境因子的响应

着生藻类的群落特征常被用作评价水生态环境质量的重要指标.通过对2014~2019年夏季松花江干流着生藻类的群落结构特征及其对环境因子的响应关系分析,对松花江干流的水生态环境质量状况及变化趋势进行探讨.结果表明,2014~2019年夏季松花江干流共鉴定着生藻类4门和58属.其中硅藻门28属、绿藻门17属,蓝藻门10属和裸藻门3属.流域主要组成物种为硅藻门、绿藻门和蓝藻门,分别占总数48.28%、29.31%和17.24%.着生藻类细胞密度平均值为4.35×10^(4)ind·cm^(-3),变化范围在1.29×10^(4)~8.42×10^(4)ind·cm^(-3)之间,优势属主要为硅藻门小环藻属(Cyclotella)、直链藻属(Melosira)、星杆藻属(Asterionella)、桥弯藻属(Cymbella)、针杆藻属(Synedra)、羽纹藻属(Pinnularia)、舟形藻属(Navicula)和绿藻门的栅藻属(Scenedesmus)等.分析松花江干流水环境质量演变趋势,溶解氧含量逐年升高,氨氮、总磷和总氮含量呈先升高后下降趋势,2019年水体改善效果显著.运用冗余分析(RDA)探究着生藻类与环境因子间的变化关系,发现驱动松花江干流着生藻类群落结构演替的主要环境因子随时间推移而有所变化,溶解氧、氨氮、总氮、总磷和生化需氧量等指标是这一区域着生藻类种类分布的重要环境影响因子.