登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《微生物-生物促生剂协同修复河道底泥——促生剂投量对修复效果的影响》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2019-02-28

  • 采用5个110L的模拟河道反应器，在投加菌剂的基础上（底泥稳定后向底泥和水中分别注射浓度为0.09%和0.03%的菌剂），生物促生剂投量分别设计为0.08，0.09，0.10和0.11g/L，单独投加菌剂组作为空白实验.通过为期四十余天的实验研究微生物与促生剂协同作用时的修复效果.结果表明，促生剂投量为0.10g/L时，上覆水COD去除率69%高于其余各组；各协同修复组上覆水中NO3--N基本无积累，且促生剂投量为0.11g/L时NO3--N去除率最高，可达96%；40d内各组底泥TOC，TN含量变化不显著，延长反应时间至84d，各协同修复组底泥TOC，TN去除率均有明显提升.各协同修复组脲酶活性均波动下降，蛋白酶活性在15d左右时达到峰值，增幅可达106%~237%.通过高通量测序技术发现，43d时Desulfuromonas，Pseudomonas，Treponema_2，Blvii28_wastewater-sludge_group等主要功能菌群的相对丰度与空白实验组相比均增加，且促生剂投量为0.10g/L可使微生物群落向更适宜降解去除氮素及有机质的方向演替，有效改善底泥环境.协同修复对底泥，上覆水水质及微生物群落有良好改善效果，且促生剂投量为0.1g/L时整体修复情况更为理想.

135浏览量
原文链接
相关报告

  • 《修复攻略 | 石油烃污染修复技术之“好氧微生物修复技术”》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2019-07-05
    • 微生物修复技术是指通过向污染土壤或地下水中投加高效降解微生物或营养物质，同时为微生物创造适宜的水分、氧气、pH等生长条件，促进微生物降解环境中的有害物质或降低污染物毒性，达到修复目的。微生物、营养物质和生长条件是决定微生物修复成功与否的三个关键因素，由此也引申出了微生物修复领域的三个重要研究方向：基于高效降解微生物菌剂的生物强化技术、基于营养剂和功能助剂的生物刺激技术以及旨在创造微生物生长代谢适宜条件的修复工艺研究。 微生物“吃掉”污染物的过程 前提条件 石油烃能够被微生物降解是有其先天条件的，下表是石油烃各组分的生物降解特点，可以看到，对于短链脂肪烃、单环芳香烃、3环以内的多环芳烃来说，微生物降解性良好。而石油烃中的其他组分虽然生物降解性稍差，但对于微生物来说也并不是无能为力，无非就是需要更长的降解时间、更多更高效的降解菌种、更优越的降解条件而已。需要注意的是，对石油烃来说，好氧生物降解是最主要的降解途径。 石油烃各组分的微生物降解性 降解机理 如下图所示，石油烃的好氧生物降解过程是在充分供氧，氮、磷、微量元素等营养物质充足的条件下，利用细菌、真菌、放线菌等微生物的作用，将石油烃彻底降解为二氧化碳和水，同时生成新的细胞生物量的过程。 好氧微生物降解烃类物质主要过程 从图中我们还可以看到，降解过程中一些生物酶起到了决定性的作用，主要包括单加氧酶、双加氧酶和羟化酶等生物酶，主要的酶促反应如下图所示： 石油烃降解过程主要酶促反应 看到这些让人眼花缭乱的反应过程，是不是对大自然的力量产生了深深的赞叹？这么不起眼的小小微生物却能够像智能化的工厂一样完成如此精准的工作任务，于无形之中降解环境中的油类污染物，保护人类的生存环境。 修复过程 好了，估计有小伙伴要举手提问了：既然微生物的力量这么神奇，为什么还有这么多的污染土壤和地下水存在？俗话说，no zuo no die，总有极少部分人为了一己私利，以大自然难以承受的速度向环境中排放着超量污染物，导致我们土壤中的微生物生！病！了！ 主要病症表现为： 孤独 高浓度的石油烃超出了环境中土著微生物的耐受能力，菌种的种类和数量大大减少； 饥饿 有研究表明，微生物降解过程所需的C:N:P≈100:10:1，石油烃的降解需要足量的氮、磷等营养物质，显然，过高浓度的石油烃使得微生物降解所需的营养物质供不应求； 窒息 石油烃密度小，黏着力强，乳化能力低，在土壤中容易与土粒粘连，影响土壤通透性，导致好氧微生物无法获取足够的氧降解石油烃。 生病的土壤，微生物无力应敌 治病救人讲究对症下药，土壤的治疗也不例外。 面对孤独症 我们主要采用生物强化技术治疗。所谓缺啥补啥，直接向土壤或地下水中接入高效降解菌种，提高土壤中降解石油烃的微生物种类和数量，强化降解能力。投加的菌种可以是采用生物工程方法将土著微生物富集、驯化、分离得到的高效降解菌株（本土作战），也可以在现存微生物不能降解污染物时引入高效外源微生物协助降解（雇佣兵）。目前已知能够降解石油烃的微生物共100余属，200余种，分属细菌、放线菌、真菌和藻类，可见供我们选择的空间极其庞大。 面对饥饿症 我们主要采用生物刺激技术治疗。向土壤或地下水中投加氮源、磷源等营养物质，刺激土著微生物的生长代谢。在中试以上规模，营养物质的添加量一般控制在0.005~0.1%之间，当然，需要根据实验效果灵活调整。 面对窒息症 我们主要通过投加功能助剂加以治疗。常用功能助剂包括： 缓释增氧剂——投入土壤和地下水中，缓慢释放氧气，维持好氧条件； 表面活性剂——降低油水界面张力，创造微生物细胞接触、降解石油烃的有利环境； 土壤调理剂——在异位生物修复工艺中调理土质，保持土壤疏松，透气透水。 土壤恢复健康，微生物所向披靡 当然，对于土壤及地下水环境中氧气缺乏的问题，也可以通过生物通风法等修复工艺实现。 说到修复工艺，前面我们提到，微生物、营养物质和生长条件是微生物修复的三大关键要素，土壤不同于空气和水，它是一个多相、非均质的复杂体系，有效的传质是影响生物修复效果的决定性因素，各种修复工艺的存在就是为了给微生物提供适宜的生长条件（见下表）。 石油烃生物修复工艺条件（经验值） 目前已经投入工程应用的修复工艺包括生物通风、生物堆、生物泥浆反应器、原位注入等，知识体系极为庞大，篇幅有限，这部分以后我们再详细探讨，此处仅提供两张工艺流程示意图供大家自行体会。
    573浏览量
    原文链接

  • 《发现常见的食品添加剂会影响肠道微生物群》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-05-14
    • 悉尼大学的研究提供了新的证据，表明存在于许多食品中的纳米粒子可能对人类健康产生实质性和有害的影响。 该研究调查了食品添加剂E171（二氧化钛纳米粒子）的健康影响，这种添加剂通常大量用于食品中，而某些药品则用作增白剂。 E171在口香糖和蛋黄酱等900多种食品中发现，每天都被普通人群高比例食用。 小鼠研究发表在营养前沿，小鼠研究发现，食用含有E171的食物对肠道微生物群（由居住在肠道的数万亿细菌所定义）产生影响，这可能引发炎症性肠病和结肠直肠癌等疾病。 共同主要作者Wojciech Chrzanowski副教授说，该研究大大增加了纳米粒子毒性和安全性以及它们对健康和环境的影响。 “这项研究的目的是促进有关新标准和法规的讨论，以确保在澳大利亚和全球范围内安全使用纳米粒子，”他说。 虽然纳米粒子已广泛用于医药，食品，服装和其他应用，但纳米粒子可能产生的影响，特别是其长期影响，仍然知之甚少。 二氧化钛的消费量在过去十年中已经大大增加，并且已经与几种医疗条件有关，虽然它在食品中得到批准，但其安全性的证据不足。 痴呆症，自身免疫性疾病，癌症转移，湿疹，哮喘和孤独症的发病率增加，这些疾病与飙升的纳米粒子暴露有关。 “众所周知，膳食成分对生理和健康有影响，但食品添加剂的作用知之甚少，”悉尼大学药学院和悉尼纳米研究所的纳米毒理学副教授Chrzanowski说。 “越来越多的证据表明，持续暴露于纳米粒子会对肠道微生物群组成产生影响，而且由于肠道微生物群是我们健康的守门人，因此其功能的任何变化都会对整体健康产生影响。” ——文章发布于2019年5月13日 “这项研究提供了关键证据，即食用含有食品添加剂E171（二氧化钛）的食品会影响肠道微生物群以及肠道内的炎症，这可能导致炎症性肠病和结肠直肠癌等疾病，”他说。 共同主要作者悉尼大学的Laurence Macia副教授说：“我们的研究表明，二氧化钛与肠道内的细菌相互作用，损害了它们的一些功能，可能导致疾病的发展。我们说它的消费应该是得到食品当局的更好监管。“ “这项研究调查了二氧化钛对小鼠肠道健康的影响，发现二氧化钛并没有改变肠道微生物群的组成，而是影响了细菌的活动，促进了它们以不希望的生物膜形式生长。生物膜是粘在一起的细菌据报道，在结肠直肠癌等疾病中生物膜的形成，“马西亚副教授说，他是医学与健康学院和查尔斯帕金斯中心肠道和肠道微生物群对健康影响的免疫学专家。
    254浏览量
    原文链接