基于高通量测序的微生物强化污泥减量工艺中微生物群落解析

利用高通量测序技术对微生物强化原位污泥减量工艺中微生物群落进行解析.结果表明,外源菌剂的投加改变了活性污泥中微生物群落结构,菌剂的有效成分乳杆菌属和醋酸杆属在强化组中含量显著增加.科水平上的群落多样性分析显示:强化组厌氧区Siompson指数、Shannon指数和Pielou指数均不同程度升高,群落多样性增加.聚类分析显示,微生物群落按时间顺序明显聚为3簇,强化组厌氧区微生物群落随时间发生较大演变.主坐标分析显示,强化组和对照组微生物群落明显聚为2类,其厌氧区群落分别按照不同的方向演变,微生物强化和DO降低的协同作用是强化组群落演变驱动力,DO降低是对照组群落演变驱动力.典范对应分析显示显著影响微生物群落结构的环境因子依次为p H值、水温和DO.

不同碳源驯化除磷污泥的除磷效果及菌群结构分析

采用SBR反应器,分别以乙酸钠、甘油、丙酸钠为单一碳源,在严格厌氧缺氧条件下驯化培养反硝化除磷污泥,考察不同碳源对反硝化除磷效果的影响,并采用高通量测序技术研究了不同碳源除磷污泥的菌群结构,分析其中除磷菌所占比例.结果表明,以乙酸钠、甘油、丙酸钠为碳源的各系统出水中,ρ(TP)平均值分别为0.79、0.98、0.29 mgL,TP去除率分别为82.5%、79.2%、93.4%.取自污水厂的种泥微生物多样性最高;其次为以甘油驯化的污泥和以乙酸钠与丙酸钠培养的污泥,二者表现出相似的多样性与菌群结构.各反应器中的污泥在"纲"与"目"分类级别上分别均以β-Proteobacteria与Rhodocyclales占主导.稳定期乙酸钠、甘油、丙酸钠为碳源的系统中的除磷菌所占比例分别为9.5%、8.0%、41.5%,以丙酸钠为碳源的系统中除磷菌所占比例最高.对于厌氧缺氧系统,与以乙酸钠、甘油相比,丙酸钠为碳源时系统的除磷效果更好,并且有利于除磷菌的富集.

空气中抗性基因(ARGs)的研究方法及研究进展

抗生素的长期滥用导致大量耐药菌的出现,并加剧抗生素抗性基因(ARGs)在不同环境介质中传播扩散,对人类和动物健康造成潜在威胁.作为一种新型污染物,ARGs已经成为近年来环境研究领域的热点之一.然而目前多数研究关注的是水、土壤和沉积物中的ARGs,国内外对空气中ARGs的研究相对较少且零散.本文综述了空气中ARGs的国内外研究现状,并探讨了空气中ARGs样品的采集和检测方法,旨在为空气中ARGs的研究提供科学依据和技术策略.

污水处理厂空气介质抗生素抗性基因的分布

考察了污水处理厂空气介质中典型的抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)污染水平和浓度分布,并通过16S r RNA高通量技术对样品进行亲缘性及溯源研究。结果表明,在污水厂空气样品中8种抗生素抗性基因的检出率均超过50%,其中tet C、sul1、sul2和erm B检出率为100%。在曝气池和污泥脱水车间空气样品中8种抗性基因检出率均为100%。对其中的sul1、sul2、tet G和tet X共4种ARGs的定量分析结果表明,以上4种基因的相对浓度范围在102~105copies·ng^(-1)DNA之间,与邻近居民区空气样品抗性基因浓度处于同一水平;空气样品16S r RNA高通量测序聚类分析结果显示,居民区空气与污水厂园区内空气有较高的种群相似度,污水厂处理单元对其邻近区域的空气介质微生物组成影响较大。

不同电子受体除磷污泥相似性与菌群结构研究

分别以硝酸盐、亚硝酸盐、氧气为电子受体,采用3组SBR反应器培养除磷污泥,连续126d的稳定运行表明:以硝酸盐、亚硝酸盐、氧气为电子受体除磷污泥对TP平均去除率分别为84.8%,78.7%,87.4%,出水TP平均浓度分别为0.758,0.931,0.632mg/L.采用高通量测序技术对不同电子受体除磷污泥的相似性与菌群结构进行了研究,结果表明,以硝酸盐,亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷污泥具有近似的菌群结构,与好氧除磷污泥菌群结构差异较大.基于各样品主导OTUs序列的系统发育关系及其比例的分布,主导微生物主要可以分为5个簇.通过序列比对,在97%的序列相似度条件下,种泥中聚磷菌与聚糖菌序列比例为0.716%与0.368%,以硝酸盐、亚硝酸盐、氧气为电子受体除磷污泥中聚磷菌与聚糖菌序列比例分别为1.78%,2.53%,4.80%与1.44%,1.32%,30.9%,厌氧-缺氧条件有利于抑制聚糖菌.亚硝酸盐为反硝化除磷污泥电子受体时潜在公共卫生安全隐患.

甘油作为反硝化除磷碳源的运行效能与菌群结构研究

以甘油为SBR反硝化除磷的碳源,研究了甘油作为反硝化除磷碳源的可行性,以及不同初始pH与进水COD/P对反硝化除磷效果的影响。并采用高通量测序技术对反应器中驯化期与稳定期的菌群结构变化进行分析。结果表明,甘油作为反硝化除磷的碳源具有可行性,除磷效率达到79.2%,平均出水TP为0.98 mg/L。pH为7.6、COD/P=20左右时处理效果较好。以甘油为碳源驯化的除磷污泥中,在"目"级别上的主导菌群以红环菌目(Rhodocyclales)为主,从驯化到稳定,其比例由24.8%增加至42.4%。通过与已知除磷菌序列比对(BLAST),在序列相似度为97%条件下,种泥中除磷菌序列比例为0.71%,随着污泥驯化,除磷菌序列比例由驯化期的1.6%提高至稳定期的8.0%。

城市社区农贸市场空气微生物及抗生素抗性基因研究

社区农贸市场活禽交易区是城市重要的人畜交叉感染区域，区内高存量的微生物和抗生素抗性基因（antibioticresistancegenes，ARGs）可通过粪便、冲洗水、空气等介质传播扩散。而空气介质中通过微生物气溶胶形式的传播途径，因其隐秘性、持久性的特点而对社区居民健康构成严重威胁。本文研究了深圳市某典型社区农贸市场内空气微生物及抗生素抗性基因。结果表明，活禽交易区可培养细菌浓度高达105^CFU·m-3^，远高于一般室内区域（103^CFU·m-3^），其中PM2.5精细颗粒物（O．65～3．3μm）中所含菌量占总菌量42％以上；活禽交易区空气介质中，抗生素抗性基因tetG、tetW,sull和sul2检出率达70％以上，其绝对浓度在104^～109^copies·m-3^之间：周边环境空气样品中，随着与活禽交易区距离的增加，空气微生物及抗生素抗性基因含量呈显著下降趋势。结果表明，农贸市场活禽交易区是微生物和抗生素抗性基因的一个重要储存库，活禽交易区空气会严重影响农贸市场及其外周边空气质量。

典型城镇化地区河流抗生素抗性基因分布特征与风险评价

从南方某快速城镇化地区GM污水处理厂和MD河采集水样,通过培养基分离培养出与人类关系密切的LFE(乳糖发酵型大肠杆菌),并以此作为主要研究对象,研究了GM污水处理厂和MD河中LFE的种群特征、动态数量变化。研究结果表明:在GM污水处理厂出水中的四环素耐药基因tetC含量明显高于香港沙田和美国某污水处理厂。这说明GM污水处理厂出水中tetC抗性基因污染较为严重,应该加以控制。而且,在GM污水处理厂出水和MD河中四环素耐药基因tetC和tetE的存在与LFE四环素抗性显著相关,因此,可以将其作为水环境四环素抗性基因污染指标用以评价其环境效应。

鳗弧菌pEIB1质粒缺失株MVAV6201的筛选和三价铁源供给的优化

以鳗弧菌Vibrio anguiUarum MVM425(01型)为出发菌株，通过变温培养诱变筛选得到pEIB1质粒缺失株MVAV6201。通过与野生株MVM425的摇瓶培养对比发现，Fe^3+营养的摄取是质粒缺失株MVAV6201生长的瓶颈。MVAV6201对Fe^3+的吸收有赖于外界Fe^3+营养的供给形式。柠檬酸铁铵能有效增强MVAV6201对三价铁营养的吸收，促进菌体细胞的生长。柠檬酸铁铵饱和浓度为0．4mmol／L。

重组酿酒酵母表达乙肝表面抗原过程的限制性步骤

考察了重组酿酒酵母表达乙肝表面抗原(HBsAg)的限制性步骤,发现在对数生长期的中后期,与发酵初期相比,外源质粒的拷贝数下降了40%,此后质粒拷贝数在低水平保持稳定。在发酵过程中添加乙醇胺,抗原基因启动子的转录效率下降了24%,但抗原效价上升了31%,说明HBsAg表达的主要限制步骤在抗原多肽的翻译和颗粒形成的后加工过程。

两段发酵法培养重组酿酒酵母生产乙肝表面抗原

通过具有选择性压力合成培养基的使用和大豆蛋白胨的补加,建立了两段法重组酿酒酵母表达乙肝表面抗原的发酵生产工艺,使总的抗原表达量比原始批培养提高了25%,单位菌体抗原表达量提高了68%。对合成培养基和过程进行了优化,降低了生产成本,使两段发酵法更适合于实际生产。通过测定发酵过程中质粒的稳定性,证明抗原产量的提高是由于质粒稳定性提高所致。

河道反硝化与污水厂总氮排放标准研究

1 引言 随着社会经济及城市建设的迅速发展,城市生活污水和工业废水排放量大幅增加,而大多数城市的环境基础设施建设严重滞后,污水未经处理就排人市区河道及湖泊,造成河道水质严重恶化.

重组甲壳素酶的原核表达及对羧甲基甲壳素的降解作用研究

本文根据已报道的沙鱼弧菌甲壳素酶编码序列,经密码子优化、合成基因,基于冷激蛋白(cspA)启动子,构建出低温诱导条件下,能够可溶性表达重组甲壳素酶的大肠杆菌菌株。SDS-PAGE电泳表明,诱导产生的酶蛋白为可溶性表达,酶分子量大小为45kd,与理论分子量大小一致。本研究制备出水溶性的羧甲基甲壳素,以此作为甲壳素酶的底物。经二硝基水杨酸法测酶活力,重组蛋白比活为0.8U/mg。单位底物还原糖产率为5.1%左右。结果表明,重组甲壳素酶对羧甲基甲壳素具有显著的降解能力。

龙岗河干流综合治理工程防洪规划与设计研究

从河道的生态功能及社会功能入手,分析了城市对河道的要求。以此为基础,探讨了在河流综合整治中如何实现城市防洪与景观生态的协调统一。结合深圳市龙岗河干流综合整治工程实例,从防洪标准确定、洪水流量设计、干流断面设计、岸坡防护设计等不同层面介绍了生态型城市河道防洪建设的设计理念与设计方法。

厌氧/好氧工艺中微生物强化原位污泥减量机理

利用静态试验研究了微生物菌剂对活性污泥水解酸化的强化作用，发现菌剂组的pH值明显降低，其上清液中的有机物（如SCOD、TP、TN、氨氮、蛋白质、多糖）和金属离子（如Na、K、Ca、Mg、Fe）等含量明显升高，菌剂组液相中乙酸和丙酸的最大累积量分别为空白组的4．87倍和5．73倍。依托模拟罗芳污水厂运行工况的A／O中试装置考察了微生物强化污泥减量效果，并研究了微生物强化对中试系统理化性质的影响。沿程组分分析显示菌剂组各区的MLVSS／MLSS值均低于空白组，活性污泥中有机质含量明显降低；菌剂组厌氧区单位质量污泥对应的SCOD、TP、TN、氨氮、蛋白质和多糖含量较空白组高出18％-57％不等，微生物强化增强了活性污泥代谢活性，菌剂组的维持代谢SOUR和内源呼吸SOUR均高于空白组。可见，微生物强化污泥减量技术是通过强化污泥溶胞和隐性增长实现污泥减量的。

基于“河湖分立”理念的丁山河流域生态修复方略

为解决丁山河水质污染及生态破坏问题,借鉴"河湖分离"的设计理念,将"河湖分立"理念应用于丁山河水质改善及低碳城段景观提升项目。通过建立人工湖,提高生物栖息地的多样性、降低河流流速、提高水体通透性;通过与LID技术、湿地植物等多项生态修复方略相结合,实现雨污分流及收集、净化作用,提升丁山河生态修复的效果。

国内外无人机森林防火发展趋势

森林防火工作是人类资源保护的重要内容。利用无人机在森林消防应用中的特点,分析了国内外森林消防无人机的应用现状与发展趋势。总结了国内消防无人机的不足,指出在森林防火中高效使用批量无人机需要在研发中不断创新,在训练中更加合理,使无人机技术在森林防火工作中充分发挥其低成本、高效能、灵活性的特点。