培养原料种类的减少对人工窖泥发酵剂菌群结构的影响

为实现人工窖泥发酵剂（APMSC）的品质控制，从前期开发的发酵剂配方中分别取出老熟窖泥、曲药、酒糟和黄水初步形成4个简化配方，采用扩增子测序和色谱技术比较了各配方发酵剂的微生物群落结构及香味物质含量差异。结果显示，各配方发酵剂样品中共检测到70个微生物操作分类单元（OTU），其中71.43%为各组样品共有，未检测到独有OTU。各配方样品的优势微生物均存在于其余分组中，仅物种相对丰度有所差异。根据酿酒有益微生物的丰度高低，选择了一种简化配方（无老熟窖泥作原料）发酵剂养护窖池，使酿造白酒的主体香味物质含量得到显著提高。结果表明，即使缺失了某一种培养原料，人工窖泥发酵剂的功能微生物物种也可能由其他原料补充，而原料种类的减少是实现发酵剂品质控制的主要途径。     

浑太河春季不同水生态功能区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

为评价浑太河流域影响大型底栖动物群落结构的环境因子在不同水生态功能区间的差异性,于2012年春季对浑太河65个采样点进行大型底栖动物和水体理化环境因子的取样调查。结果表明:浑太河流域3个水生态功能区大型底栖动物的物种组成比例、指示种有显著性差异(P<0.05),大型底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度有显著性差异(P<0.05),且不同水生态功能区环境因子也存在显著性差异(P<0.05);典范对应分析显示,水生态功能Ⅰ区的驱动因子是海拔、水深、总氮,水生态功能Ⅱ区的驱动因子是高锰酸钾盐指数、盐度,水生态功能Ⅲ区的驱动因子是溶解氧、电导率、盐度;相关性分析显示,水生态功能Ⅰ区海拔、总氮与Shannon-Wiener多样性指数显著相关,高锰酸钾盐指数与Pielou均匀度指数显著相关(P<0.05),溶解氧、海拔、总氮与物种丰富度显著相关(P<0.05);水生态功能Ⅱ区环境因子与Shannon-Wiener多样性指数相关性不明显(P>0.05),海拔、电导率、盐度、总溶解固体与Pielou均匀度指数显著相关,海拔与物种丰富度相关(P<0.05);水生态功能Ⅲ区环境因子与这些指数相关性不明显(P>0.05)。研究表明,浑太河流域不同水生态功能区大型底栖动物群落结构组成具有空间异质性,环境因子有显著性差异,不同水生态功能区影响大型底栖动物群落结构的环境因子存在差异性。     

厌氧氨氧化快速启动及微生物群落演替研究

在序批式反应器(SBR)中分别添加彗星式丝状纤维滤料和Kaldnes填料组成序批式生物膜反应器(SBBR)R1和R2,接种城市污水处理厂二沉池回流浓缩污泥,旨在探求添加不同生物填料和接种普通污泥对快速启动厌氧氨氧化反应器的影响。结果表明,R1仅历时39d成功启动厌氧氨氧化,NH_4~+-N、NO_2~--N及TN去除率分别为98.0%、88.2%及82.3%;成功启动初期,化学计量比平均值为1:1.28:0.22,接近理论值1:1.32:0.26;稳定运行期间,高通量测序结果表明,浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度从1.97%增至60.06%,而变形菌门(Proteobacteria)从65.75%降至15.19%,Candidatus_Jettenia为主要菌属,丰度最高,占比为45.36%,是反应器内唯一的厌氧氨氧化菌,SM1A02属占比达到13.11%,实现了快速高效富集。R2培养111d后未成功启动厌氧氨氧化。     

不同含量低污染水对人工湿地中细菌的影响研究

探究水平流人工湿地(HFCW)系统处理低污染水过程中,相同COD/ρ(TN)下不同碳氮含量对细菌群落结构的影响。结果表明,进水为较高碳氮含量的HFCW(HF1)和进水为较低碳氮含量的HFCW(HF2)对COD和TN的去除效率具有一定的差异,HF1和HF2对COD的去除效率分别为48.26%和28.89%,对TN的去除率分别为79.06%和81.87%。HF1中细菌的丰富度和多样性均高于HF2,HF1中富集的优势细菌为Chloroflexaceae、Comamonadaceae和Rhodocyclaceae,均具有异养反硝化功能,HF2中富集的优势细菌为Xanthomonadaceae和Rhodocyclaceae,其中Xanthomonadaceae具有自养反硝化功能。COD、NH4^+-N和NO3^--N对HF1中细菌群落的影响大于对HF2中细菌群落的影响,HF1中COD对细菌群落的影响大于NH4^+-N和NO3^--N。     

溶解氧对高负荷生物絮凝-膜反应器的影响

为了优化高负荷生物絮凝-膜反应器的工艺参数,进行了不同DO含量对反应器膜污染和微生物群落的影响的平行对比实验,采用在线跨膜压差监测、死端过滤膜阻力分析和扫描电镜观察等手段考察膜污染状况,采用高通量测序检测细菌群落。结果表明,DO的质量浓度在6～8 mg/L时,反应器膜污染程度比DO的质量浓度为1～2 mg/L时更严重,该现象可能缘于过高的DO含量造成反应器内污泥絮体颗粒解絮凝,细小颗粒增多;DO的质量浓度在6～8 mg/L时,反应器内上清液和底泥中物种差异比DO的质量浓度为1～2 mg/L时更大,DO含量的变化引起反应器内底泥和上清液中物种的相对丰度变化,上清液中的浮游物种可能会造成更严重的膜污染,而存在底泥中的物种可能会有效缓解膜污染。     

SBBR反应器中耐冷微生物的驯化与识别

以模拟生活污水为处理对象，三种不同填料为生物膜载体，运行 A、B、C三个SBBR，通过逐步降温（25、20、15、10、6和5℃）培养驯化处理低温污水的生物膜。运行251周期，三个反应器COD出水浓度均低于50 mg/L；B反应器对氨氮去除效果优于A和C。特别在低温5℃时，A、B和C三个反应器氨氮平均出水浓度分别为14.1、3.79和14.1 mg/L。高通量测序结果显示，5℃时，三个反应器中均以降解有机物的微生物为主；只有B反应器中驯化富集出了嗜冷硝化菌（Candidatus Nitrotoga）；而其他有硝化作用的菌属在B反应器中的丰度也高于A和C反应器；不利于脱氮的类固氮菌（Elstera）在A和C反应器中丰度较高。此结果可从微生物角度解释三个反应器处理效果的差异性，表明B反应器处理低温污水有显著优势，其所用填料可结合低温菌进一步开发利用。     

污水厂活性污泥菌群及其受纳湖泊水体菌群结构的差异性研究

应用Miseq高通量测序技术对武汉市汤逊湖污水处理厂活性污泥以及其收纳水体汤逊湖的菌群结构进行分析。结果表明,二者菌群结构差异显著,且污水厂菌群多样性更高,受纳水体菌群物种更加丰富。汤逊湖蓝细菌相对丰度最大(46.6%),主要为聚球藻。丛毛单胞菌科在污水厂和受纳水体中具有竞争优势。     

南水北调中线水源区浮游植物群落结构 及其生物多样性

为探究南水北调中线水源区丹江口水库浮游植物群落结构变化及其生物多样性，于 2014—2015 年对丹江 口水库进行为期 1 年的调查和分析。发现浮游植物共 8 门 76 属 101 种，其中，绿藻门、蓝藻门及硅藻门占总种数 90.10%，绿藻门种类数最多（45 种），其次是蓝藻门（26 种）和硅藻门（20 种）。浮游植物群落结构随季节变化有所 不同：夏秋季节生物量明显高于冬春季节；优势种在冬季以颗粒直链藻、颗粒直链藻极狭变种、铜绿微囊藻和小 环藻为主，春季以球衣藻、薄甲藻属及小环藻为主，夏季以简单颤藻、单胞衣藻原变种和球衣藻为主，秋季以类颤 藻鱼腥藻、简单颤藻、球衣藻和小环藻为主。应用 Shannon-Wiener 多样性指数 H′、Pielou 均匀度指数 J′、Margalef 丰富度指数 Dm评价水质结果表明：丹江口水库夏秋季水体营养化程度更高。典型对应分析表明：水温、透明度、 总氮、总磷等是影响浮游植物群落结构的主要环境因子，夏秋季受温度影响蓝藻、绿藻数量逐渐增多，一定程度 上增加了受水区生态变化风险。本研究可为南水北调中线水源区丹江口水库生态环境变化及生物迁移风险提供 数据支持。