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我国河流污染是长期以来备受关注的问题。土著微生物强化修复技术以其高效、对原生态环境破坏小等优点,成为了水污染生物修复领域的研究热点。微生物混合菌群对环境的适应能力高于单菌株,具有明显的污染物去除优势。所以本课题对河道土著功能菌群进行筛选富集,考察其对污染河水的净化效果。
本研究采用选择性富集培养基,从河道底泥中成功筛选出具有氮素去除效果的优势微生物菌群:异养硝化-好氧反硝化菌群(H)、异养硝化菌群(Y)和好氧反硝化菌群(F)。高通量测序分析结果显示,各混合菌群中脱氮功能菌相对丰度分别为54.72%、48.36%和92.85%。在此基础上,考察了微量元素对3组混合菌群脱氮性能的影响,结果表明,混合菌群H和F在添加微量元素浓缩液0.5amg/L时脱氮性能最佳,在72h时混合菌群H对NH4+-N、NO3--N的去除率分别为69.11%和99.06%,混合菌群F对NO3--N的去除率达99.62%;而混合菌群Y在不添加微量元素时对NH4+-N的去除率最高,为82.60%。
采用逐步添加实际河水的驯化方式有效提高功能菌群在河水中的适应能力后,将混合菌群及其复合菌群(H+Y、Y+F、H+F、H+Y+F)投加至模拟河水进行修复效果探究,试验发现复合菌群H+Y+F的氮素去除效果最好,按最佳投加量0.75g/m3(细胞干重计)投加时,能持续修复模拟污染河水,对实际受污染河水的净化具有潜在的应用价值。
将复合菌群H+Y+F按细胞干重0.75g/m3投加至实际河水中,菌群在未曝气条件下72h内可将受雨水污染冲击的劣V类河水(初始DO为4.02mg/L)中氮素和CODcr指标修复至地表水V类;结合0.4L/min(空气计)的连续曝气,复合菌群对受污水污染冲击的水体中污染物的去除最具优势,24h内对NH4+-N、NO3--N、TN和CODcr去除率最高达42.31%、38.73%、41.83%和68.86%。高通量测序结果表明,在雨水和污水冲击河道反应器中,异养硝化-好氧反硝化菌与水体中污染物的去除有关,其中Flavobacterium与冲击河道水质中去氮素和有机物除显著相关。
本研究采用选择性富集培养基,从河道底泥中成功筛选出具有氮素去除效果的优势微生物菌群:异养硝化-好氧反硝化菌群(H)、异养硝化菌群(Y)和好氧反硝化菌群(F)。高通量测序分析结果显示,各混合菌群中脱氮功能菌相对丰度分别为54.72%、48.36%和92.85%。在此基础上,考察了微量元素对3组混合菌群脱氮性能的影响,结果表明,混合菌群H和F在添加微量元素浓缩液0.5amg/L时脱氮性能最佳,在72h时混合菌群H对NH4+-N、NO3--N的去除率分别为69.11%和99.06%,混合菌群F对NO3--N的去除率达99.62%;而混合菌群Y在不添加微量元素时对NH4+-N的去除率最高,为82.60%。
采用逐步添加实际河水的驯化方式有效提高功能菌群在河水中的适应能力后,将混合菌群及其复合菌群(H+Y、Y+F、H+F、H+Y+F)投加至模拟河水进行修复效果探究,试验发现复合菌群H+Y+F的氮素去除效果最好,按最佳投加量0.75g/m3(细胞干重计)投加时,能持续修复模拟污染河水,对实际受污染河水的净化具有潜在的应用价值。
将复合菌群H+Y+F按细胞干重0.75g/m3投加至实际河水中,菌群在未曝气条件下72h内可将受雨水污染冲击的劣V类河水(初始DO为4.02mg/L)中氮素和CODcr指标修复至地表水V类;结合0.4L/min(空气计)的连续曝气,复合菌群对受污水污染冲击的水体中污染物的去除最具优势,24h内对NH4+-N、NO3--N、TN和CODcr去除率最高达42.31%、38.73%、41.83%和68.86%。高通量测序结果表明,在雨水和污水冲击河道反应器中,异养硝化-好氧反硝化菌与水体中污染物的去除有关,其中Flavobacterium与冲击河道水质中去氮素和有机物除显著相关。