国家自然科学基金(21077014)
- 作品数：9 被引量：61H指数：5
- 相关作者：王旭明仇天雷韩梅琳张兰河李军更多>>
- 相关机构：北京农业生物技术研究中心东北电力大学沈阳农业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家现代农业产业技术体系建设项目北京市科技计划项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学生物学更多>>
- 响应曲面法优化固相反硝化的工艺条件被引量：8
- 2013年
- 以一种新型可降解材料PLA/PHBV共混物为碳源和生物膜载体,对硝酸盐污染水进行反硝化脱氮。在温度为(29±1)℃,pH为(7.5±0.2)条件下,利用响应曲面法考察了进水硝态氮浓度、水力停留时间(HRT)和出水硝态氮浓度之间的关系,建立了以出水硝态氮浓度为响应值的二次多项式回归模型,模型预测值与实验值能很好吻合。方差分析结果表明,进水硝态氮浓度和HRT及其交互作用对响应值均具有显著性影响(P<0.01)。
- 徐影仇天雷韩梅琳李军王旭明
- 关键词：固体碳源硝酸盐反硝化响应曲面法
- 以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为碳源去除循环水养殖系统的硝酸盐及生物膜中微生物群落动态被引量：11
- 2014年
- 【目的】利用聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)作为固体碳源和生物膜载体,去除循环水养殖系统的硝酸盐,并研究固体碳源反硝化反应器不同运行阶段生物膜中微生物群落结构的动态变化。【方法】采用PCR-DGGE技术对反硝化反应器中微生物群落结构的动态变化进行了分析,采用传统纯培养方法分离反应器中降解PHBV的细菌。【结果】连接固相反硝化反应器能使循环水养殖系统中积累的硝酸盐显著降低,并维持在较低水平(小于10 mg/L),而常规循环水养殖系统中硝酸盐浓度持续增加。系统发育树聚类分析结果表明,反硝化反应器生物膜细菌归属于变形菌门(β-proteobacteria、γ-proteobacteria和δ-proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。反应器运行初期(40 d)的优势种群主要为Acidovorax和Bacillus;运行后期(150 d)的优势种群依次为Clostridium、Desulfitobacterium、Dechloromonas、Pseudoxanthomonas和Flavobacterium。从反应器中分离到的PHBV降解菌株分别归属于Acidovorax、Methylibium、Pseudoxanthomonas和Dechloromonas。【结论】利用PHBV为碳源能有效去除循环水养殖系统的硝酸盐。明确了反硝化反应器在运行过程中,碳源表面生物膜的优势菌群及其动态变化。
- 张兰河刘丽丽仇天雷高敏韩梅琳袁丁王旭明
- 关键词：循环水养殖系统硝酸盐PHBV反硝化PCR-DGGE
- PCR-DGGE技术解析固体碳源表面生物膜的微生物群落结构被引量：15
- 2013年
- 以聚乳酸/聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PLA/PHBV)作为填充床反应器的碳源和生物膜载体,对受硝酸盐污染的水进行生物反硝化脱氮.采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析了PLA/PHBV表面生物膜中微生物群落的结构和动态变化.结果表明,反应器运行初期,生物膜中微生物多样性下降.当反应器稳定运行时,DGGE图谱特征条带的香农威尔指数和辛普森指数均变化不大,微生物群落结构保持相对稳定.DGGE图谱特征条带的16S rDNA序列分析及扫描电镜分析的结果表明,生物膜中的主要微生物均为革兰氏阴性杆菌,包括Diaphorobacter、Acidovorax、Rubrivivax、Azospira、Thermomonas和Devosia,它们分别属于变形菌门(Proteobacteria)的α-,β-和γ-变形菌纲,其中Diaphorobacter为反应器稳定运行期生物膜中丰度最高的菌群.
- 徐影仇天雷韩梅琳李军王旭明
- 关键词：固体碳源微生物群落PCR-DGGEPLAPHBV
- 固相反硝化系统中微生物群落结构的研究进展被引量：4
- 2015年
- 固相反硝化是一种新型的异养反硝化工艺,采用固体有机物同时作为反硝化微生物的碳源和生物膜载体,可用于地下水和低C/N比污水的脱氮处理。固相反硝化系统生物膜的微生物群落结构决定固体碳源的降解效率,进而决定反硝化脱氮的速率和系统的稳定运行。因此,微生物群落结构的研究对于固相反硝化工艺的优化以及反应机理的解析具有重要意义。对不同固相反硝化系统微生物群落结构的研究现状和进展进行了综述,并探讨了当前研究中存在的问题和发展趋势。
- 张兰河左正艳王旭明
- 关键词：硝酸盐生物膜微生物群落
- 固体碳源填充床反应器反硝化性能的研究被引量：16
- 2012年
- 为了优化固体碳源填充床反应器的运行条件,以PLA/PHBV颗粒为碳源和生物膜载体,研究了水力负荷与硝态氮负荷对反应器反硝化性能的影响,并用扫描电镜观察碳源表面生物膜的形态。结果表明,在进水硝态氮浓度为100mg·L-1,水力负荷为1.71～8.39m3·m-2·d-1时,反硝化速率呈现先增加后降低的趋势,最大值为40.53mg·L-1·h-1;随着水力负荷的提高,出水硝态氮浓度逐渐增加,而COD浓度逐渐降低;维持水力负荷在3.54m3·m-2·d-1以下,可保证反应器的出水满足我国饮用水标准对硝态氮与亚硝态氮浓度的要求;维持水力负荷为5.30m3·m-2·d-1,反应器的反硝化速率与进水硝态氮负荷线性相关(R2=0.937),而硝态氮负荷对出水的COD浓度未发生明显影响;维持进水硝态氮负荷不高于0.16kg·m-2·d-1,可保证反应器出水的硝态氮与亚硝态氮浓度满足国家标准。通过扫描电镜照片可以看出,PLA/PHBV颗粒表面的生物膜以球菌和杆菌为主,成簇定植在碳源颗粒表面。
- 李军徐影王秀玲仇天雷韩梅琳毛哲王旭明
- 关键词：硝酸盐反硝化可生物降解聚合物填充床反应器
- 一株降解PHBV反硝化细菌的分离及其对固相反硝化的强化效能
- 从PHBV为碳源的固相反硝化反应器中分离筛选出一株可降解PHBV的高效反硝化细菌SL-205,通过生理生化特征和16S rDNA序列分析确定该菌株属于β-变形菌纲(β-proteobacteria)丛毛单胞菌科(Coma...
- 左正艳张兰河孙立娇仇天雷张清靖王旭明
- 关键词：硝酸盐PHBV生物强化
- 文献传递
- 固体碳源填充床反应器脱除污水硝态氮效能的预测模型被引量：10
- 2013年
- 为了预测固相反硝化反应器出水的硝酸盐浓度,优化工艺参数,以聚羟基丁酸戊酸共聚酯[Poly(3-Hydroxybutyrate-co-3-Hydroxyvalerate),PHBV]作为反应器的碳源和生物膜载体,对受硝酸盐污染的水进行生物反硝化脱氮。采用Box-Behnken试验设计,利用响应曲面法研究了反应器出水硝态氮浓度与进水硝态氮浓度、水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和温度之间的关系,建立了以出水硝态氮浓度为响应值的二次多项式回归模型。该数学模型可以定量描述进水硝态氮浓度、HRT和温度对出水硝态氮浓度的影响,模型预测值与试验值能吻合较好。方差分析结果表明,进水硝态氮浓度、温度和HRT及其交互作用对响应值均具有显著性影响(P<0.05)。
- 张兰河孙立娇仇天雷韩梅琳王旭明
- 关键词：硝化固体碳源响应曲面法硝酸盐
- 固相反硝化技术同时去除地下水中的硝酸盐与农药进展被引量：3
- 2012年
- 概述了固相反硝化技术及其特点,综述了固相反硝化技术在去除地下水中硝酸盐与农药的研究现状,分析了反应机理及当前研究中存在的问题,并在此基础上对固相反硝化的未来核心研究方向进行了展望。
- 王旭明孙立娇仇天雷张兰河
- 关键词：地下水硝酸盐农药
- 固相反硝化去除循环水养殖系统中的硝酸盐被引量：3
- 2013年
- 循环水养殖与传统养殖方式相比,具有节水、节地、高密度集约化和排放可控的特点,符合可持续发展要求,是水产养殖业发展的必然趋势。水处理技术是决定循环水养殖系统能否稳定运行的关键技术。利用常规水处理技术(生物过滤)可以有效去除循环水产养殖系统中的氨氮、有机物和亚硝酸盐,使水质得到一定程度的净化,但常常造成硝酸盐的积累。文章综述了生物反硝化技术去除循环水养殖系统中硝酸盐的研究进展,重点讨论了一种新型的脱硝技术—固相反硝化的原理、影响因素及应用现状,并对其未来的核心研究方向进行了展望。
- 张兰河刘丽丽崔鑫鑫王旭明
- 关键词：循环水养殖系统硝酸盐
- 菌株Diaphorobacter polyhydroxybutyrativorans SL-205的反硝化特性被引量：4
- 2017年
- 为强化硝酸盐污染水的反硝化脱氮,研究了反硝化新菌株Diaphorobacter polyhydroxybutyrativorans SL-205~T利用不同碳源的缺氧反硝化性能,以及利用固体碳源聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)的好氧反硝化特性.结果表明,在缺氧状态下,菌株SL-205~T分别以乙酸钠、琥珀酸钠和PHBV为唯一碳源时,硝酸盐去除率均达到99%以上;当初始硝态氮浓度为315mg/L时,PHBV的最适投加量为2.0g/L.菌株SL-205~T能利用PHBV进行好氧反硝化,当反应进行到36h时,硝酸盐去除率达到94.54%,平均反硝化速率为8.69mg/(L·h),并且在反应结束时没有亚硝酸盐和氧化亚氮的积累.以上结果为该菌株在废水脱氮处理中的应用奠定了实验基础.
- 张树松樊月婷孙兴滨仇天雷高敏王旭明
- 关键词：硝酸盐碳源好氧反硝化
