温度和溶解氧交互作用对许氏平鲉行为的影响

本研究以许氏平鲉(Sebastes schlegelii)幼鱼为研究对象,研究温度和溶解氧的交互作用对许氏平鲉幼鱼行为表现的影响。实验共设置6个处理组,分别为16℃5 mg/L(L16)、20℃5 mg/L(L20)、24℃5 mg/L(L24)、16℃7 mg/L(H16)、20℃7mg/L(H20)和24℃7 mg/L(H24),实验周期为28 d。测定并分析5个行为学指标,分别为平均移动距离(cm)、平均游泳速度(cm/s)、最大加速度(cm/s2)、活动性(%)和身体接触频率(次)。结果表明温度和溶解氧及其交互作用对许氏平鲉的平均移动距离、平均游泳速度、活动性、身体接触均产生显著影响(P <0.05),且高溶解氧(7 mg/L)条件下,温度越高许氏平鲉的活跃性较高,鱼群之间的互动频率越频繁。本研究的实验结果以期为许氏平鲉的健康养殖提供参考。

异养硝化-好氧反硝化细菌在海水养殖废水脱氮中的研究进展

异养硝化―好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)脱氮技术可在好氧条件下同步实现硝化/反硝化过程,在海水养殖废水生物脱氮处理中具有巨大应用潜力。梳理海水环境中HN-AD菌的分离筛选研究进展,结合关键功能基因和酶系分析了HN-AD脱氮途径与机制,归纳了碳源、碳氮比、溶解氧、氮源、温度、pH以及新型污染物等主要环境因子对HN-AD菌脱氮效果的影响。今后需进一步通过常规和分子生物学手段获得高效脱氮菌株,借助多组学手段阐明脱氮途径与机制,厘清环境因素影响HN-AD菌的分子生物机制以获得最优工艺参数。

耐盐高效好氧反硝化菌Halomonas sp.HRL-11的分离鉴定及反硝化性能

为获得高效好氧反硝化细菌,并查明其好氧反硝化性能,从海水循环水养殖系统(RAS)曝气生物滤池生物滤片上分离得到一株高效耐盐好氧反硝化菌,并进行了溶解氧、碳氮比(C/N)和温度对该菌好氧反硝化性能的影响及氮转化途径研究。结果表明:分离得到的好氧反硝化菌经鉴定为盐单胞菌属,记为Halomonas sp.HRL-11;在高盐度(31)条件下,菌株HRL-11进行硝酸盐氮(NO^(-)_(3)-N)还原的优化条件为振荡摇速150 r/min(初始DO质量浓度7.48 mg/L)、C/N 10、温度30℃,在此条件下,菌株HRL-11以100 mg/L NO^(-)_(3)-N为唯一氮源,反应48 h后,其OD_(600 nm)值为1.4,对NO^(-)_(3)-N、TOC和TN的去除率分别为91.5%、69.4%和65.6%;氮平衡分析显示,有19.44%的NO^(-)_(3)-N转化为胞内氮,25.87%的NO^(-)_(3)-N转化为其他硝化产物(NO^(-)_(2)-N、NH^(+)_(4)-N和有机氮),46.19%的NO^(-)_(3)-N可能转化为气态产物。研究表明,菌株Halomonas sp.HRL-11具有较好的耐盐和好氧反硝化性能,在工业化海水循环水养殖系统等高盐度废水处理上具有较大的应用潜力。

纳米二氧化钛驱动的人工湿地基质微生物群落差异

纳米二氧化钛颗粒(TiO2-NPs)已越来越多出现在污水处理系统中。为探究TiO2-NPs对以火山石为基质的人工湿地(CW)系统中微生物群落的影响,利用16S rDNA高通量测序技术,分析不同TiO2-NPs浓度(0、60、110和160 mg·L^-1)短期(18 d)暴露后的微生物群落差异。结果显示,短期暴露下,CW中γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和类杆菌纲(Bacteroidia)的相对丰度受影响不显著(P>0.05),但α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和硝化螺旋菌纲(Nitrospira)等优势菌种对TiO2-NPs较敏感而相对丰度显著降低(P<0.05)。3种浓度处理的TiO2-NPs对CW中微生物产生不同程度的生态毒性,60 mg·L^-1的TiO2-NPs在暴露18 d后对Nitrospira抑制程度最大,110和160 mg·L^-1浓度下Nitrospira相对丰度略有回升。Alpha多样性指数表明,110 mg·L^-1时菌群多样性最低,此浓度对菌群抑制最大;Beta多样性也证实此浓度处理中菌群多样性与对照差异最大,其次是60 mg·L^-1。T-test进一步表明,110 mg·L^-1TiO2-NPs处理中的5个纲,例如δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和Nitrospira等是变化显著的类群(P<0.05);13个科,例如黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、硝化螺菌科(Nitrospiraceae)和不明α-变形菌科(unidentifiedAlphaproteobacteria)是变化显著的科(P<0.05)。表明TiO2-NPs可能会严重降低CW系统的硝化效率。3个浓度的TiO2-NPs均影响CW基质中细菌群落组成和多样性,且对各物种的影响存在差异,将影响CW中污染物降解和转化。研究结果为揭示纳米材料对微生物的潜在危害和CW技术的应用提供参考。