该研究通过单种鹅掌藤(Schiefflera arboricola)、单种团花(Neolamarckia cadamba)和混种团花与鹅掌藤的大根箱实验,跟踪分析表施2％(W/W)污泥后3个月(2020年9月、10月和11月)的鲜叶和凋落叶Cu、Zn、Cd和Hg含量以及凋落叶产量变化,分析鲜叶与凋落叶重金属含量关系以及凋落叶重金属回归量变化.结果表明:(1)污泥施用下团花鲜叶和凋落叶Cu含量均显著高于鹅掌藤,而Zn和Cd含量均显著低于鹅掌藤.(2)鹅掌藤鲜叶Zn含量在11月最低,而Hg含量在11月最高.(3)单种和混种团花鲜叶Zn、Cd和Hg含量在11月最高.(4)混种的团花凋落叶Hg含量随污泥施用时间延长而显著增加,而Cu、Zn和Cd含量变化不明显.(5)9月和11月鹅掌藤鲜叶Cd含量均与凋落叶Hg和Cd含量显著正相关.(6)鹅掌藤和团花凋落叶产量及Cu、Zn、Cd和Hg回归量分别在污泥施用1个月后(9月)和2个月后(10月)最高.综上所述,污泥施用时间对团花和鹅掌藤的鲜叶重金属含量影响较大,而对凋落叶重金属含量影响较小;鹅掌藤鲜叶Cd含量与凋落叶Cd和Hg含量存在正相关;鹅掌藤和团花分别在污泥施用1个月后(9月)和2个月后(10月)凋落叶重金属污染风险较高.该研究为污泥园林利用和凋落叶的合理处置提供了借鉴.

城市污泥的合理处置是目前资源与环境科学研究领域中的重要课题之一.城市污泥因富含大量的有机质和有效营养成分,对农业土壤肥力、土壤物理结构和农业生产均有一定的积极促进作用,使得污泥农用成为可能.但城市污泥中含有的重金属、有机污染物等有害物质尤其是重金属,成为污泥农用处置的瓶颈.为提高我国城市污泥的农业资源化利用效率和减少污染物造成的负面效应,本文就国内外施用城市污泥对植物-土壤互作系统的影响及过程进行了综述,为进一步提高污泥利用效率提供理论依据和科学指导.

目的 通过对扬州市某环境股份有限公司污泥处置及资源化利用项目职业病防护设施设计专篇的分析,评价其职业病防护设施与具体指标的可行性.方法 综合运用类比法和检查表法对建设项目进行评价分析.结果 建设项目生产过程中可能存在的职业病有害因素有氨、硫化氢、硫酸、盐酸、氢氧化钠、其他粉尘、高温、噪声及工频电场等.类比企业检测结果显示,硫化氢、氨、噪声及工频电场合格率均为100％.结论 该项目属于职业病危害较重项目,在认真落实该专篇设计的职业病危害管理措施和防护设施的情况下,可达到预防和控制职业病危害的目的.

[目的]从活性污泥中筛选耐镉(Cd)菌株,并研究其生长特性及对溶液中Cd2+吸附的最佳条件,以期为重金属Cd污染水体的微生物修复提供菌株资源和应用技术参考.[方法]采用平板划线法,从活性污泥中分离、筛选、驯化出耐Cd菌株,通过16S rRNA基因序列分析及溶血试验、蛋白质毒素结晶试验进行初步鉴定,并采用单因素实验优化菌株的培养条件,通过正交实验确定菌粉吸附溶液中Cd2+的最佳条件,同时利用SEM-EDS及FTIR分析探讨菌粉吸附Cd2+的机理.[结果]经分离、驯化得到1株耐Cd细菌菌株,命名为H6,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),最大Cd2+耐受浓度为350 mg/L.菌株H6的最佳生长条件为:pH 6.0-8.0,温度28℃,转速120-210 r/min,接种量1％5％;菌株H6在生长过程中,培养液pH值先稍微下降然后不断上升.菌粉吸附Cd2+的正交优化条件为:菌粉用量0.125 g/L,吸附时间2h,pH 5.0,温度30℃,此条件下吸附量为205 mg/g.SEM-EDS分析和红外光谱(FTIR)分析表明,在吸附过程中主要作用基团有羟基、羧基、羰基、酰胺基和烷基,此外,Ca2+与Cd2+发生了离子交换.[结论]从活性污泥中分离出的菌株H6,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),是1株具有较强Cd2+吸附能力的细菌菌株.

植物修复凭借低成本和环境友好的优点,在土壤修复中担任着至关重要的角色.将营养成分高且产量巨大的市政污泥用于园林栽培基质,不仅可以降低其处置成本,还可通过植物修复降低其重金属风险.本文对污泥中重金属的含量地域分布与形态特征、草坪草的生长特性及其对重金属的富集特征进行了论述,探讨了草坪富集重金属的影响因素,为污泥资源化以及后期草坪草修复土壤重金属提供技术支撑,对深入研究污泥中重金属修复及污泥的资源化利用具有指导意义.

[背景]活性污泥法已广泛应用于城市污水和工业废水的处理,微生物菌胶团的形成在污泥通过重力沉淀实现泥水分离和污泥回用的过程中起着重要作用.从西安北石桥污水处理厂活性污泥中分离到一株菌胶团形成菌XHY-A6,经鉴定为解壳聚糖松江菌(Mitsuaria chitosanitabida).[目的]旨在揭示该株解壳聚糖松江菌菌胶团形成相关的基因及其菌胶团形成机制.[方法]结合分子遗传学,包括转座子插入突变技术和遗传互补分析以及基因组学方法分析与菌胶团形成相关的基因和基因簇.[结果]通过转座子插入突变技术获得了两株菌胶团形成缺陷的突变株,转座子插入位点在糖基转移酶(称为gt3)和多糖链长决定蛋白(wzz)基因内,且这两个基因位于一个与菌胶团形成相关的大型基因簇内,该基因簇内还包括与胞外多糖生物合成和分泌相关的基因、epsB2-prsK-psrR-prsT基因以及一个编码PEP-CTERM蛋白A的基因,遗传互补分析证明gt3基因、WZZ基因及其下游WZC基因在菌胶团形成过程中是必需的.[结论]松江菌中菌胶团形成和调控机制极可能与活性污泥优势菌动胶菌(Zoogloea)非常相似,即由胞外多糖和PEP-CTERM家族胞外蛋白质共同介导.从武汉二郎庙、汤逊湖和深圳南山污水处理厂活性污泥中分离纯化出松江菌,这些松江菌属细菌可以用于富含几丁质和壳聚糖的市政污水和虾蟹类食品加工废水的净化和资源化利用.

活性污泥法是借助活性污泥微生物菌胶团形成来实现泥水重力分离和部分污泥回用,辅以曝气供氧,在曝气池中高密度的微生物细胞可将溶解性有机污染物迅速降解、转化后为己所用,外排的剩余污泥带走大量有机质和氮磷,水质得以净化.活性污泥微生物所合成的胶质状胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)是污泥菌胶团形成必不可少的“黏合剂”,吸水性极高,这也造成剩余污泥难以处置和利用.我们初步总结了活性污泥微生物宏基因组研究概况,利用分子遗传学和基因组学手段,对活性污泥优势种动胶菌(Zoogloea)和其他菌胶团形成菌的EPS生物合成途径和菌胶团形成与调控机制加以研究,鉴定出一个约40 kb的胞外多糖生物合成大型基因簇和一个由7个基因组成的小型基因簇,该基因簇中除胞外多糖合成相关基因外,还编码组氨酸激酶PrsK和反应调节蛋白PrsR双组分系统,可激活RpoN σ因子共同调控一类称之为PEP-CTERM的新型胞外蛋白质的表达,参与菌胶团的形成.PEP-CTERM富含天冬酰胺(缩写为Asn或者N)残基,可能与胞外多糖通过N-连锁的糖基化形成复合物,包裹微生物细胞群体来介导菌胶团的形成.类似的PEP-CTERM基因和胞外多糖合成基因簇在许多重要的活性污泥细菌如聚磷菌和全程氨氧化菌中存在,说明这些细菌也是菌胶团形成菌,可通过污泥沉淀和回用在活性污泥中得以富集.这些研究结果可供活性污泥膨胀控制、污泥减量和剩余污泥资源和能源回收利用参考.

[背景]复苏促进因子 (Resuscitation promoting factor,RPF) 是由某些放线菌分泌的一类活性蛋白质,最初在Micrococcusluteus中被发现.它不但能够复苏休眠细菌恢复生长,而且对正常的细菌也有促生长效果.然而关于RPF对于环境样品中除原始宿主以外细菌的复苏促进作用研究还鲜有报道.[目的]以寻找新的菌种资源、开发环境功能菌角度研究了RPF对环境样品中潜在休眠菌群的复苏促进作用.[方法]首先对来源于Micrococcus luteus IAM 14879的RPF (M/ RPF) 蛋白序列进行生物信息学分析和同源模建;随后克隆了M/RPF编码基因并在大肠杆菌中异源表达;最后利用重组Ml RPF对活性污泥样品中潜在的休眠细菌开展了复苏促生长研究.[结果]M/RPF在进化树上处于单独分支,远离其它RPF家族成员;模建结构分析表明M/RPF具有与C型溶菌酶相似的催化结构域,这有助于解释RPF家族蛋白具有溶解酶活性;重组Ml RPF在大肠杆菌中获得了可溶性表达,它能够促进休眠态M. luteus IAM 14879生长,保留了其生理活性;利用重组Ml RPF从某污水厂活性污泥样品中分离获得了Dietzia、Paracoccus、Rhodococcus和Brevundimonas菌株.[结论]为环境样品中微生物多样性研究及特殊微生物资源的发掘提供新的方法,也为基于M/RPF的废水生物强化处理技术研发提供理论依据.

[背景]炔草酯可以高效防除麦田恶性杂草,但炔草酯的生产和使用也对环境造成了破坏,对动物和人类健康造成了威胁.[目的]分离筛选炔草酯高效降解菌株,研究其降解特性,为炔草酯污染生物修复提供优良菌种资源.[方法]采集农药厂活性污泥样品,通过富集培养和含有炔草酯的LB培养基进行炔草酯降解菌株的分离,通过形态和生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析确定其分类学地位,通过单因素试验从温度、pH、接种量和底物浓度等方面考察菌株对炔草酯的降解特性,并利用UPLC-MS分析降解产物.[结果]筛选出一株炔草酯高效降解菌株WP68,经鉴定为鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis sp.),该菌株在37℃和pH值为8.0时,10h内可将200 mg/L的炔草酯降解98.26％.利用UPLC-MS鉴定菌株WP68降解炔草酯的产物为炔草酸.确定了该菌株降解炔草酯的最适温度、pH值、接种量、底物浓度分别是37℃、8.0、5％、200 mg/L.菌株WP68还能降解氰氟草酯和精喹禾灵.[结论]Sphingopyxis sp.WP68对炔草酯有较强的降解能力和较高耐受性,在炔草酯污染土壤修复中具有潜在的应用前景.

利用单一微生物发酵是现阶段获得聚羟基脂肪酸酯(PHA)的主要方式,但过高的生产成本限制了其大规模应用.近年来利用活性污泥菌群混合培养合成PHA被广泛研究.将剩余污泥处理与PHA合成相结合,不仅可以省去纯培养所必需的灭菌环节,同时可以实现剩余污泥的资源化利用.剩余污泥的水解酸化、菌群富集驯化及PHA合成受环境因素影响,深入的生物合成机制研究有助于混合培养合成PHA的推广应用.文中主要介绍利用剩余污泥合成PHA的可行性、影响剩余污泥水解酸化的因素、污泥菌群富集驯化合成PHA及其机制等方面的研究进展.