铬(Cr)是一种广泛应用于钢铁、鞣革、印染等领域的重要工业原料,由此而带来的Cr(Ⅵ)污染已成为我国主要重金属污染之一.YEM001是一组能有效还原污泥和垃圾渗滤液中的Cr(Ⅵ),实现Cr(Ⅵ)污染生物修复的微生物菌群.然而菌群的扩大培养成为YEM001进一步应用的障碍.以优化菌群YEM001培养工艺条件为目标,通过单因素实验、正交实验对YEM001菌群的培养基和发酵条件进行了优化.结果显示以淀粉为碳源,YEM001能实现快速稳定的生长.优化后的YEM001菌群培养基为淀粉10 g/L,氯化铵3 g/L,硫酸镁2g/L,酵母浸粉1 g/L.通过对搅拌转速、pH、通气等的调控,获得最佳发酵工艺条件为28℃、pH值7.5、不通入空气、搅拌转速50r/min.在该条件下,YEM001的培养液OD600值可达1.91,且在60 h内能够完全还原100 mg/L Cr(Ⅵ).通过成本分析,优化后每100 L培养基价格降低了38.11元,较优化前成本降低51.85％.

抗生素抗性基因是一种新型的环境污染物,为探究抗生素抗性基因在垃圾填埋场的污染特征,采集上海老港垃圾填埋场中固体垃圾和渗滤液样品,采用实时荧光定量PCR技术检测磺胺类抗生素抗性基因(sul1、sul2)、四环素类抗性基因(tetM、tetQ)、氨基糖苷类抗性基因(strB、aadA1)、大环内酯类抗生素抗性基因(ermB、mefA)、多重抗性基因(mexF)及Ⅰ类整合子(intl1)等6类目标基因的丰度.结果显示,6类目标基因均在固体垃圾和渗滤液中检测到,丰度分别介于102-106、103-107/ng,且多重抗性基因、氨基糖苷类及磺胺类抗生素抗性基因检出丰度较高.在填埋场固体垃圾中,部分目标基因在1.5 m深处的丰度高于0.5 m深处;在渗滤液中,目标基因丰度和呈现老龄渗滤液大于新鲜渗滤液,部分目标基因在秋季的丰度大于春季,上述结果说明垃圾填埋场是抗生素抗性基因潜在的储存库,目标基因的丰度在垃圾填埋场中存在时空差异.

垃圾渗滤液是垃圾卫生填埋处理过程中的副产品,是一种水质复杂、污染物浓度高的有机废水,且随着填埋年限的增加水质变化显著,其中的污染物成分会对环境和人体健康产生巨大威胁,相比于生活污水处理难度极大.该文在总结了垃圾渗滤液的水质特征基础上,对渗滤液的处理方法进行了分类,将近年来用于渗滤液处理的主要物化方法(包括氨吹脱、混凝沉淀、吸附、化学氧化、膜分离和紫外-超声等)和生物方法(包括厌氧法、好氧法和厌氧氨氧化等)进行了综述,重点介绍了生物法处理渗滤液的优缺点和国内外研究进展,以期为渗滤液的无害化处理提供研究方向和参考方法.

针对传统污水处理工艺中存在的工艺复杂、脱氮效率低等问题,从江苏无锡市桃花山垃圾渗滤液生化反应池活性污泥中富集、分离及筛选出一株异养硝化菌BT1.通过16S rRNA序列分析,对分离菌株进行鉴定,同时对其异养硝化特性、氨氧化功能基因及氨氧化性能影响因素进行研究.结果显示:分离到的异养硝化菌为农杆菌属Agrobacteriumsp..该菌经过32 h培养后,NH4+-N去除率为99.77％;TN去除率为96.99％.其中,59.62％ TN转换为胞内氮,37.37％ TN转化为气态氮;检测不到NO3--N和NO2--N的积累.结合氨单加氧酶基因(amoA)的PCR成功扩增,进一步证明了BT1菌株具有氨氧化能力.单因子试验结果显示,在温度为30℃、C/N为10-15、pH为7.0-9.0、转速为120-160 r/min的条件下,菌株均能去除98.51％以上NH4+-N,体现出良好的氨氧化性能.BT1菌株能够适应较宽的氨氮负荷,在高氨氮浓度(500和1 000 mg/L)下生长良好且NH4+-N去除率均超过64.69％.本研究表明BT1菌株具有高效的异养硝化性能及优异的氨氮耐受性,具有进一步处理高浓度氨氮废水的应用前景.

在垃圾渗滤液中分离出一株异养硝化-好氧反硝化菌L16,经过形态观察和16S rDNA基因序列分析鉴定为Achromobacter sp.,L16对氨氮和硝酸盐氮的去除率分别为61.94％ 和98.40％.对菌株好氧反硝化和异养硝化培养条件进行优化结果表明:L16在以硝酸盐为氮源、柠檬酸钠为碳源、C/N为20、培养温度为30℃、培养转速为150 r/min条件下硝酸盐氮去除率为99.74％,总氮去除率58.90％.L16在以氨氮为氮源、柠檬酸钠为碳源、C/N为20、培养温度为30℃、培养转速为200 r/min条件下氨氮去除率提高到93.41％,总氮去除率86.33％.优化后L16具有高效的异养硝化-好氧反硝化能力,可将氮素大部分转化为气体和菌体胞内氮,具有潜在的实际废水应用价值.

1 案 例1.1 简要案情瞿某、祝某等人自2016年8月起以回填鱼塘为由,接受了来自某城市市区的垃圾在某村进行鱼塘回填.当时垃圾倾倒区可见塑料袋、编织袋等混合垃圾,并有渗滤液浸出.在对垃圾填埋区进行表层覆土后,当地群众自行在上面种植了林木和作物.鱼塘回填垃圾过程中产生的噪声及恶臭等环境问题,引起当地群众不满并举报至政府.受当地政府委托,现对垃圾填埋造成的土壤与地下水环境损害进行鉴定.

[背景]城市垃圾渗滤液是一种成分复杂的有机废水,含氮量高,如果未经处理直接排放到环境中会造成严重的环境污染.[目的]筛选可以耐受垃圾渗滤液中高浓度氨氮并高效去除污水中氮素的异养硝化好氧反硝化菌株,为解决垃圾渗滤液的氮素污染提供功能菌株.[方法]从垃圾渗滤液中筛选分离能耐受高氨氮浓度的菌株,通过测定各菌株的脱氮能力,筛选到一株脱氮能力最强的菌株,命名为U1,通过测定16S rRNA基因序列和生理生化特性确定该菌株为铜绿假单胞菌.进一步研究了菌株U1在不同初始氨氮浓度、碳源、转速、初始pH、碳氮比等单因素变量下的脱氮能力,并结合L9(34)正交试验研究了菌株U1的最佳脱氮条件.[结果]分离出一株铜绿假单胞菌并命名为U1.该菌株的最优脱氮条件为:初始氨氮浓度为1000mg/L,红糖和柠檬酸三钠的混合碳源,pH 6.0,C/N为10,转速为130 r/min,菌株U1的最大总氮去除率为64.37％,最大氨氮去除率为76.73％.对于总氮和氨氮含量分别是2 345 mg/L和1 473.8 mg/L的垃圾渗滤液,菌株U1最大总氮去除率为27.86％,最大氨氮去除率为21.32％.[结论]菌株U1可以用于处理垃圾渗滤液等高浓度氨氮废水.

[背景]生活垃圾分类是我国的重大民生工程,2019年随着《上海市生活垃圾管理条例》的出台,上海引领的生活垃圾分类在全国范围内陆续铺展.然而,垃圾分类过程中的风险特别是微生物风险尚不清楚.[目的]初步解析上海市典型小区生活垃圾中的微生物特征,为上海市乃至全国生活垃圾分类过程的健康防护工作提供一定的理论依据.[方法]在2019-2020年期间采集上海市某典型小区夏、冬季的干、湿垃圾,利用菌落计数评估其中的微生物含量,初步解析不同种类生活垃圾中的微生物生长规律特征.利用Illumina PE250高通量测序平台开展16S rRNA检测,使用基于bray-curtis算法的层次聚类分析阐明不同种类生活垃圾中微生物组成的相似性和差异性,通过α多样性分析探究微生物的多样性和丰富度,基于unweighted UniFrac的主坐标分析揭示菌群的β多样性,结合线性判别分析(LEfSe)筛选组间差异菌群.[结果]本研究结果表明,该典型小区干湿垃圾中的微生物数量相差较大,且干垃圾表面微生物数量小于湿垃圾渗滤液.此外,不同季节干湿垃圾中的微生物生长曲线特征明显不同,其中夏季和冬季干垃圾表面的菌落峰值分别达200、10 CFU·cm-2,夏季和冬季湿垃圾渗滤液中的菌落峰值分别达6×105、2×106 CFU·mL-1o 16 S rRNA结果显示,不同种类生活垃圾中微生物的α和β多样性差异具有统计学意义,其中干、湿生活垃圾之间差异较不同季节同种垃圾间差异大.各种生活垃圾中的微生物均以变形菌门(Proteobacteria)为主,其次为厚壁菌门(Fir-micutes)或拟杆菌门(Bacteroidota).聚类分析结果表明夏季干垃圾的微生物组成与冬季干垃圾较接近,其余组间差异较大.在属水平下筛查不同种类生活垃圾中的特征菌,共发现假单胞菌属(Pseudomonas)、泛菌属(Pantoea)等48种具有一定潜在致病性的差异微生物.[结论]不同季节的干、湿生活垃圾具有不同的微生物结构特征,存在不同的潜在致病微生物,结合相关研究,提示针对不同季节的干、湿生活垃圾需采取不同的防范措施以防控垃圾分类造成的健康危害.

该文从垃圾渗滤液中筛选出一株低C/N营养条件下氨氮去除效果显著的菌株.ITS序列测序鉴定表明,该菌株为白地霉(Galactomyces candidum).经不同pH、温度、C/N的培养条件下培养24 h,测定其生长密度及氨氮去除情况,结果发现,白地霉培养基最佳降氨氮条件为:pH 8.0,C/N 1.5,温度30℃,其最佳氨氮去除率可达93.1％.该文发现了白地霉在污水处理,尤其是低C/N污水处理中具有氨氮去除的新功能,为其在低C/N污水生化处理工业化应用提供了新的菌株资源和技术途径.