基于文献计量的微生物协同ZVI/nZVI的研究进展

ZVI/nZVI凭借其优异的污染物去除性能以及在环境修复中的其他优点,引起了国内外研究人员的极大关注。基于中国知网和Web of Science核心合集数据库中英文文献数据,对国内外微生物协同零价铁(ZVI)/纳米零价铁(nZVI)的相关文献进行年代分布、期刊分布、关键词共现、时间演进及突现等方面的文献计量分析。结果显示,年度论文总数的增长趋势可分为3个阶段。中国是这一领域最活跃的国家,Journal of Hazardous Materials是出版物数量最多的期刊。有关ZVI与微生物的研究重点是甲烷生产、厌氧消化、脱氯作用;微生物协同nZVI的研究集中于微生物群落、修复、生物毒性、生物炭。关键词的时间演进图谱将其分为9种聚类,关键词的突现分析表明细胞分子水平的机理研究和零价铁生物毒性的创新可能是未来的研究方向。

蚯蚓与微生物协同处理对剩余污泥腐殖化特征的影响

对污水生物处理产生的剩余污泥分别采用碱提取法和Adani法(有机溶剂加酸水解)提取腐殖酸,通过元素分析、红外光谱和三维荧光光谱比较,确定Adani法提取的腐殖酸非腐殖质成分含量较低,可以较好地表征剩余污泥中腐殖酸特性。进而采用Adani法提取蚯蚓生物滤池处理剩余污泥的原泥和出泥中的腐殖酸,研究蚯蚓与微生物协同处理对剩余污泥腐殖化特征的影响。元素分析、E4/E6及三维荧光光谱分析结果表明:与原泥腐殖酸相比,出泥腐殖酸中蛋白质等有机物得到有效降解,腐殖物质明显增多,其腐殖酸分子量、芳香化和缩聚程度均较高;蚯蚓生物滤池出泥腐殖化程度明显提高。

植物-微生物协同修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染危害日益严重,在土壤修复技术中,植物与微生物协同修复技术具有显著的优越性。本文介绍了重金属污染土壤修复技术中,植物-微生物协同修复的概念、机理与类型,以及植物-细菌协同修复、植物-菌根真菌协同修复的研究进展,并对该技术未来的研究方向进行了展望,以期为植物-微生物协同修复重金属污染土壤的理论及应用提供依据参考。

电动-微生物协同修复技术在某氯代乙烯污染地下水场地的应用

以某在产企业厂区内受氯代乙烯污染的地下水为研究对象,选取300 m^2污染区域作为电动-微生物协同修复技术应用场地,安装20根电极,配置1个控制单元,评估电动-微生物协同修复技术的修复效果。通过定期采样分析场地内监测井中地下水理化性质和污染物质量浓度发现:研究场地中不同监测井中地下水的理化性质和污染物质量浓度变化趋势大不相同。通过4个月运行,除MW-D-1,其他4口监测井中顺-1,2-二氯乙烯、氯乙烯质量浓度较初始质量浓度已大幅下降,大部分区域已修复达标或接近达标,说明电动-微生物协同修复系统正在发生作用,加速了场地中氯代乙烯的自然降解速率。

非光合自养微生物固定CO_(2)的影响因素及增效策略

微生物固定CO_(2)是一种极富前景的碳捕获和利用途径,对实现全球生态系统碳中和至关重要.非光合自养微生物由于其环境适应性强、固碳途径的多样性,以及会产生高附加值产物而备受关注.基于非光合自养微生物固定CO_(2)的研究进展,系统分析影响非光合自养微生物固碳效率的内部和外部因素,包括有固定CO_(2)途径、固碳关键酶、碳源、电子供体、代谢产物等,并列出多种增效策略.除了直接对应影响因素的增效方法外,还涉及微生物间的协同作用及代谢促进剂(生物炭与微纳米气泡)的使用.本工作有助于为深入理解和进一步增效非光合自养菌固定CO_(2)提供理论基础和技术支撑.

药物代谢酶CYP3A在胆汁酸宿主-肠道微生物协同代谢中的生物学功能假说

药物代谢的生物学功能是药代动力学领域的基本科学问题之一,本世纪系统生物学的进展为该科学问题赋予了新的内涵。肠道菌群作为后天发育的器官与宿主存在密切的代谢相互作用;菌群合成的代谢物对宿主-微生物共生体是内源性的,但对宿主自身而言是后天发育且动态变化的"外源性"代谢物,这与药物的外源性属性非常类似。人类是否已进化出专门应对菌群代谢物的机制和系统,该系统是否正是我们所熟知的药物代谢系统?本文旨在抛砖引玉,以胆汁酸宿主-肠道微生物协同代谢网络中CYP3A4/3A7专属性催化的三级胆汁酸代谢通路为例,探讨CYP3A在胆汁酸宿主-肠道微生物协同代谢中的生物学功能,并展望本假说相关探索在精准医学时代临床药理研究中的广阔生命力。

微生物协同作用和生态失调与牙周病关系的研究进展

口腔中定植着丰富的微生物群落,其在牙周炎发生发展过程中有重要作用。目前关于微生物群落如何介导疾病的发生发展尚不清晰。随着宏基因组研究的兴起,提出了一种新的牙周炎发病机制——微生物协同作用和生态失调(polymicrobial synergy and dysbiosis,PSD)模型。微生物群落作为一个整体在牙周炎发生发展中的重要性已逐渐得到认可。宿主易感性作为发病原因之一在PSD模型中也具有重要作用。本文就PSD模型的作用机制及其在牙周炎和其他疾病中的研究进展进行综述,阐述该模型的研究进展对于牙周炎预防和治疗方面的积极意义,以期为牙周炎发病机制研究提供新的思路和参考。

微生物与空气协同驱油的耗氧规律

微生物与空气协同驱油是一种新的驱油方法,其主要机理为利用空气中的氧气提高微生物生长代谢速率,同时微生物耗氧使空气驱变得更为安全。通过实验研究不同初始溶氧浓度下实验菌种的生长规律和耗氧规律,及溶氧浓度对微生物脱油效率的影响。结果表明:在增氧与未增氧的条件下,实验菌种生长均存在停滞期、对数生长期、稳定期和衰退期,初始溶氧浓度为4.5和5.5 mg/L时,微生物生长的最大浓度是未增氧时的3倍以上;对数生长期溶氧浓度呈对数降低趋势,稳定期和衰退期溶氧浓度呈线性降低趋势,油藏内耗氧主要为补偿微生物衰退时数量减少的生长耗氧;微生物脱油效率随初始溶氧浓度的增大而增大。在微生物耗氧规律和油藏渗流规律的基础上,建立了仅考虑微生物耗氧时油藏内氧浓度计算数学模型,计算了不同注入参数下氧浓度分布。结果显示,耗氧后,油藏内氧浓度随油藏半径的增加指数下降,油藏内有足够的氧供微生物生长;微生物耗氧可将空气中的氧浓度降到安全浓度,微生物耗氧到氧安全浓度的最小油藏半径约为145 m。

硫源对反硝化脱氮性能及微生物群落结构的影响

为探究不同硫源驱动下硫自养反硝化系统的脱氮性能及各自优缺点,该文采用UASB反应器研究进水NO_(3)^(-)-N浓度、水力停留时间对负载型单质硫(PFSF)自养反硝化系统和硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3))自养反硝化系统脱氮性能的影响,并从微生物群落结构角度分析2个系统种间协同竞争作用。结果表明:(1)相同条件下,Na_(2)S_(2)O_(3)自养反硝化系统脱氮性能、抗负荷能力、稳定性优于PFSF自养反硝化系统。(2)Na_(2)S_(2)O_(3)系统和PFSF系统优势菌属均为Thiobacillus和Sulfurimonas,自养脱氮菌属丰度分别为49.92%和47.54%,Na_(2)S_(2)O_(3)系统微生物群落结构比PFSF系统更复杂。(3)两系统均具有稳定的微生态平衡,Na_(2)S_(2)O_(3)系统中自养反硝化菌和混合营养反硝化菌存在协同作用,PFSF系统中自养反硝化菌和厌氧氨氧化菌存在协同作用,同时存在微生物种间的硫循环过程。(4)从经济成本角度分析,PFSF系统的经济性优于Na_(2)S_(2)O_(3)系统。研究显示,Na_(2)S_(2)O_(3)和PFSF为电子供体的自养反硝化系统均有良好的生物脱氮性能,且PFSF系统更经济。该文为负载型单质硫自养反硝化脱氮技术的实际应用提供理论支持。

矿山土壤镉污染微生物修复技术研究进展

矿山开采所导致的土壤重金属Cd污染修复是我国亟待解决的环境问题之一。微生物修复技术因其环保、经济等特点展现出较好的应用潜力。本文在讨论微生物对重金属Cd修复机理的基础上,综述了近年来国内外学者对土壤镉污染微生物修复、微生物-植物协同修复和微生物-土壤调理剂联合修复的研究现状,并讨论了今后的发展方向,以期为土壤Cd污染的微生物修复研究和实践提供参考。

蚯蚓生物滤池处理剩余污泥的效果

以上海市某污水厂剩余污泥为研究对象，对未投加蚯蚓的生物滤池（CBF）和投加蚯蚓的生物滤池（EBF）处理城市剩余污泥的效果进行了比较．结果表明，EBF的悬浮固体浓度（SS）减量率、挥发性悬浮固体浓度（VSS）减量率分别可达49．5％～55．6％和60．0％～63．2％，比CBF分别提高了14．4％-21．7％和22．3％-26．4％．EBF的出泥VSS／SS，污泥的沉降性比（SVI），污泥比阻（SRF）分别由原泥的64．8％，103．4mL／g，5．19×10^11m／kg降至51．8％，38．4mL／g，2．00×10^11m／kg，而CBF的出泥VSS／SS、SVI、SRF则分别为61．0％，51．8mL／g，4．12×10^11m／kg．通过蚯蚓-微生物协同作用可以显著提高剩余污泥的减量化和稳定化效果，还能较好地优化污泥的沉降性能、脱水性能．

深色有隔内生真菌(DSE)功能和重金属耐性机制研究进展

重金属污染具有滞留时间久、难恢复和难治理等特点,重金属污染土壤修复备受关注。深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)可与多种植物建立良好的共生关系,其在促进植物生长、与植物联合共生增强植物对重金属的耐性机制及修复重金属污染土壤方面发挥着重要作用。为系统阐述DSE功能及其对重金属耐性机制,本文综述了DSE的结构特征及定植规律,其促进宿主植物生长的作用机制,重点分析了重金属胁迫下DSE的应答机制(吸附螯合、调控基因表达、抗氧化应激和“区室化”作用等),总结了DSE-植物共生体系在修复重金属污染土壤中的应用现状和前景,以期为DSE在重金属污染环境中的应用提供理论参考。

5种水生植物的脱氮除磷效果比较

目的:为比较西南地区常用于水质改善的旱伞草、黄菖蒲、再力花、美人蕉、鸢尾等5种植物的脱氮除磷效果。方法:在河水中添加碳、氮、磷元素配制劣V类水开展水培试验,测试5种植物在相同条件下对TN、TP的去除效果,进行TP质量守恒计算,并结合植株生长状况进行分析。结果:5种植物的脱氮能力从高到低依次为旱伞草>再力花>鸢尾>黄菖蒲>美人蕉,除磷能力从高到低依次为旱伞草>再力花>美人蕉>黄菖蒲>鸢尾;各植物生长状况存在较大差异,旱伞草的分蘖数、鲜重、干重均远高于其它4种植物;不同植物的直接吸收同化除磷能力与植物生长状况密切相关,长势越好、生物量越大的植物,同化除磷能力越强。

糖蜜在储存期变质的原因及对策(译)

糖蜜的锤度在85以上,糖分约占50%,在储存期间应不会发生变质。但仍然发现储存期间糖蜜中糖分减少的不正常情况。无论温度是否升高,这种变质状况都会加速并产生泡沫,从而改变糖蛮的色泽和气味,使得糖分快速减少和酸度升高。显微镜观察发现,糖蜜中微生物数量很多,进一步微生物研究确定糖蜜中存在两种细菌,它们协同生长,就像一种细菌。在厌氧环境中,细菌生长要求的最低蔗糖的浓度是30%。而好氧环境会打破细菌间的协同,并且单体细菌不能忍受5%以上的蔗糖浓度。采用Polmax ESR方法控制微生物的生长和糖蜜的变质,Polmax ESR法(一种特殊杀菌剂结合糖蜜连续循环冷却的方法)。论文阐述了糖厂中微生物感染的原因与变质防控技术。