摘要：利用三维荧光光谱结合荧光区域积分法(FRI),考察无回流厌氧/好氧/缺氧/垂直潜流人工湿地(NrA1/O/A2/VFCW)处理农村生活污水过程中DOM降解机制.结果表明,原水中DOM主要由酪胺酸类蛋白、色氨酸类蛋白、胡敏酸类物质,以及较低含量的富里酸类物质、溶解性微生物代谢产物构成;总荧光标准体积与TOC、UV254呈正相关(R2=0.93、0.96);在生物-生态耦合法协同作用下,装置有效降解DOM,荧光区域Ⅰ-Ⅴ中的积分标准体积的降解率达到89.0%、77.1%、36.0%、77.5%、59.9%;好氧对生物处理单元DOM的去除贡献最高,荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ中物质的相对去除率达到34.7%、23.2%、41.2%,对荧光区域Ⅲ和Ⅴ中的腐殖质类物质降解率为-6.5%、9.2%;生态处理单元由于填料络合作用与植物根系的吸收,有效降解可生化性较弱的富里酸、胡敏酸等腐殖质,相对去除率分别为39.9%、55.8%,弥补了生物单元对腐殖质类物质降解的不足.本研究对于生物-生态法处理农村生活污水机制及工艺设计有一定参考价值.

摘要：农村生活污水中的类固醇类激素(EDCs)通过灌溉形式直接被稻、麦、瓜果等农作物吸收,进而进入食物链,带来的环境污染及生态危害问题日益突出.本研究以水稻田为载体构建耕作型稻田湿地,并以本课题组筛选的农药降解菌HD为EDCs强化降解菌,考察耕作型稻田湿地对EDCs的去除效率.试验设A(空白对照)、B(投加HD菌剂强化)两组,结果表明,A组对雌酮(E_(1))、雌二醇(E_(2))、雌三醇(E_(3))及17α-乙炔基雌二醇(EE_(2))的平均去除率分别为80.1%、72.4%、51.4%、68.3%,B组平均去除率分别为82.6%、73.4%、60.5%、75.6%,除E_(3)外E_(1)、E_(2)、EE_(2)去除率均在65%以上.经HD菌剂强化后,耕作层、土壤层、填料层等3个生物单元对EDCs(E_(1)、E_(2)、E_(3)、EE_(2))的去除效果均有提升,其中对E_(1)去除率分别为16.2%、75.1%、28.2%;对E_(2)去除率分别为14.5%、61.8%、18.7%;对E_(3)去除率分别为20.6%、49.8%、10.4%;对EE_(2)去除率分别为8.9%、43.4%、-8.1%.湿地经过5个月的连续运行后,EDCs含量下降明显,投菌组B中的EDCs残留量明显低于未投菌组A,B组湿地出水中E_(1)、E_(2)、E_(3)和EE_(2)含量相比A组可分别降低约26.6%、17.1%、30.3%、13.3%.HD菌剂能有效强化村落耕作型稻田湿地对EDCs的降解.

摘要：本研究以太湖流域常见的菱角、水葫芦、梭鱼草、圆币草等水生植物和人工水草、塑料立体弹性填料为生态强化载体,构建"水生植物-载体生物膜-菌藻"复合型生态系统,研究了稻田排水中的氮、磷等营养元素的去除特性,构建氮、磷污染物的降解动力学模型,并调查了沟渠内"微生物-藻类"生物相特征.结果表明,生态沟渠运行期间,随着水稻进入不同的生长阶段,系统内氮、磷等营养元素的去除率都呈普遍下降趋势,总磷、氨氮、总氮、硝态氮平均去除率分别达到87.1%、92.3%、77.5%、88.6%,其中氨氮的去除率最高,化学需氧量(CODMn)的去除效果并不显著,各实验周期的污染物降解趋势均符合一级动力学降解模型.经生物相分析揭示:随着复合生态系统运行延续,系统内微生物、藻类的种类及Shannon-Weiner index等多样性指数呈不断增长趋势,表明复合生态系统水质改善后更适于多种类细菌与藻类生存与繁殖;复合生态系统中的菌、藻、水生植物及其表面附着的生物膜对污染物的去除具有协同作用,强化了生态沟渠的自净能力.

摘要：以本课题组前期从受HABs藻水灌溉的土壤中筛得Paenibacillus ***为受试菌株,采用UV、3-dEEMs及IR对溶藻进程的铜绿微囊藻进行溶藻产物光谱表征,解析溶藻产物;采用倒置生物显微镜录像再现溶藻进程,结合光谱特征推测溶藻机制。紫外-可见光光谱特征显示,溶藻进程中铜绿微囊藻在630—750 nm吸收带B峰面积逐渐减少;三维荧光光谱特征显示,溶藻进程中铜绿微囊藻在可溶性微生物产物、胡敏酸、富里酸3个区域内形成荧光峰,且各荧光、总荧光强度逐渐增加;红外光谱特征显示,溶藻进程中铜绿微囊藻在1600—1300 cm^(−1)、1690—1640 cm^(−1)、3500—3100 cm^(−1)/3550—2500 cm^(−1)产生3个峰,3个峰面积先增加后减少再增加;倒置生物显微镜录像回放显示溶藻进程为:XXG菌感染藻细胞→藻细胞膜收缩、凹陷→藻细胞壁破损,胞内物质流出→藻细胞死亡。光谱特征分析表明,XXG菌溶藻进程中铜绿微囊藻中叶绿素含量逐渐降低,蛋白质的酰胺键逐渐被破坏,藻细胞壁破裂,溶藻产物主要是类蛋白及氨基酸类,还包括叶绿素、胡敏酸、富里酸。推测溶藻机制为:菌体感染藻细胞,使藻细胞膜收缩、凹陷直至藻细胞壁破损,藻细泡内外渗透压失衡,致使藻细胞膜破裂,藻细胞胞内物质流出,Chl-a离体后被破坏,蛋白质等有机物被分解,胡敏酸、富里酸含量大幅增加,藻细胞死亡、溶解。