典型区域黑臭水体形成的微生物学过程探究
发布时间：2021-01-23 20:00
随着我国城市化进程的不断加快,生活污水、工业废水、畜禽养殖废水等的过度排放造成了河流富营养化,逐渐使水体呈现黑臭状态。水体黑臭是河流水环境污染严重的表现,因此探究水体黑臭的机理对水污染的治理至关重要。国内外关于黑臭水体的研究主要集中在化学机理、评价方法等方面,对于其形成的微生物机制研究则明显不足。本研究选取我国南北方典型黑臭河流（丁山河、子牙河）,对比分析水体理化性质、碳硫循环功能基因数量、微生物群落组成和多样性,主要有以下结论:（1）从河流的水质检测指标（DO、TN、NH4+-N、N03--N、S042-、COD）来分析,子牙河较丁山河有着较高的营养盐负荷,其富营养化现象严重,更容易引起“水华”的发生,导致水体黑臭。（2）我国南北黑臭水体中碳循环功能微生物群落结构分析结果:a.丁山河的产甲烷菌（mcrA）与甲烷氧化菌（pmoA）的丰度没有明显的差别,而子牙河与丁山河则存在明显的差别,其产甲烷菌（mncrA）的丰度明显高出甲烷氧化菌（pmoA）一个数量级。b.针对 mcrA 基因聚类可得到 10 个 OTUs,在 OTU1（Uncultured methanogenic archaeo...
【文章来源】：首都经济贸易大学北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铁在自然水体中的形态转化循环过程
图 1-2 微生物对水体的净化作用机理微生物对于水体净化具有重大意义。如上图 1-2 所示，微生物可以把水体底部的有机废物（残饵、粪便、动植物残体等）降解为小分子的多肽物质、高级脂肪酸等，再到更小分子的有机物质如氨基酸、低级脂肪酸、单糖、环烃等，直至最终分解为二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐等。该过程可以有效减少 COD、BOD，使水体中的氨氮和硝氮、硫化物、氨的浓度降低[54-55]，使水体得到改善。同时提供给浮游植物所需的营养物质，其在进行光合作用的同时，又能为水体底部生物及有机物的分解提供氧气，促进水体形成一个良性的生态循坏。一般用于水体净化的微生物主要有：①光合细菌，一种完全自养或者光能异氧微生物，早在 60 年代的日本就将其应用于水体的净化[56-57]，光合细菌利用光做能源，分解各种有机酸、芳香烃、醇类等有机物质，并转化成氨氮、硝氮等。曾有美国格林（Green lake）湖的测算数据表明，光合细菌每年的炭同化量和硫化物转化量分别可达到60t和84t[58]。②放线菌，利用其独特的物质代谢优势，被人们广泛应用于微生物的修复。
第 2 章 我国南北黑臭水体现状调查2.1 样品的采集与分析方法2.1.1 样品的采集南方河流水样于 2016 年 6 月取自丁山河，丁山河是龙岗河最大一条支流，是深惠界河，深圳境内河长 6.4km。北方河流水样于 2016 年 7 月取自海河水系的子牙河，河流长达 706 公里，流域的面积达到 7.87 万平方公里。丁山河布置 13 个样点，子牙河布置 18 个样点，每个样点用采水杆取 5 个平行样（上覆水）并标明详细信息，包括：样品名称、取样时间、位置（GPS 定位）以及温度、pH、溶解氧等基本理化性质。用聚乙烯瓶分别承装水样，将样品置于采样箱内（内置冰袋），在实验室中保存于-20 ℃冰箱，用于后续实验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种富营养化水体生态修复技术的比较[J]. 谭淑妃. 中国水运(下半月). 2016(07)
[2]城市黑臭河道治理方法的研究与应用现状[J]. 傅翔宇,李亚峰,王群. 建筑与预算. 2016(04)
[3]整治城市黑臭水体的技术措施[J]. 胡洪营. 城乡建设. 2015(11)
[4]人工湿地在应用中存在的问题及解决措施[J]. 黄锦楼,陈琴,许连煌. 环境科学. 2013(01)
[5]校园湖水体黑臭产生机制的研究[J]. 丁琦,汤利华,谢丹. 工业用水与废水. 2012(03)
[6]Effect of artificial aeration on the performance of vertical-flow constructed wetland treating heavily polluted river water[J]. Huiyu Dong 1,Zhimin Qiang 1,,Tinggang Li 1,Hui Jin 2,Weidong Chen 2 1.State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry,Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China.2.Environmental Protection Bureau of Lin’an City,Zhejiang Province 311300,China. Journal of Environmental Sciences. 2012(04)
[7]不同植物与水力负荷对人工湿地脱氮除磷的影响[J]. 凌祯,杨具瑞,于国荣,程浩亮,李君宁. 中国环境科学. 2011(11)
[8]污水生物处理中生物膜传质特性的研究进展[J]. 周律,李哿,SHIN Hangsik,李涛,邢丽贞. 环境科学学报. 2011(08)
[9]城市黑臭河道治理方法的研究进展[J]. 程庆霖,何岩,黄民生,童敏. 上海化工. 2011(02)
[10]生物制剂对城市黑臭河涌的原位修复技术[J]. 黎贞,卫晋波,任随周,涂国全,王少华,孙国萍. 环境科学与技术. 2010(S2)
博士论文
[1]中国南方城市河流污染治理共性技术集成与工程绩效评估[D]. 钱嫦萍.华东师范大学 2014
[2]广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究[D]. 盛彦清.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]水体黑臭演化过程及挥发性硫化物的产生机制初步研究[D]. 孙韶玲.中国科学院烟台海岸带研究所 2017
[2]崇明东滩互花米草入侵对碳—硫循环微生物群落的影响研究[D]. 刘冬秀.上海大学 2015
[3]富氮污染水体微生物激活剂的研究与应用[D]. 李智.华中农业大学 2013
[4]城市景观水体的污染防治技术研究[D]. 邹丹.武汉科技大学 2008
[5]上海城区水体黑臭主要影响因子及治理案例比较研究[D]. 杨洪芳.上海师范大学 2007
本文编号：2995838
【文章来源】：首都经济贸易大学北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铁在自然水体中的形态转化循环过程
图 1-2 微生物对水体的净化作用机理微生物对于水体净化具有重大意义。如上图 1-2 所示，微生物可以把水体底部的有机废物（残饵、粪便、动植物残体等）降解为小分子的多肽物质、高级脂肪酸等，再到更小分子的有机物质如氨基酸、低级脂肪酸、单糖、环烃等，直至最终分解为二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐等。该过程可以有效减少 COD、BOD，使水体中的氨氮和硝氮、硫化物、氨的浓度降低[54-55]，使水体得到改善。同时提供给浮游植物所需的营养物质，其在进行光合作用的同时，又能为水体底部生物及有机物的分解提供氧气，促进水体形成一个良性的生态循坏。一般用于水体净化的微生物主要有：①光合细菌，一种完全自养或者光能异氧微生物，早在 60 年代的日本就将其应用于水体的净化[56-57]，光合细菌利用光做能源，分解各种有机酸、芳香烃、醇类等有机物质，并转化成氨氮、硝氮等。曾有美国格林（Green lake）湖的测算数据表明，光合细菌每年的炭同化量和硫化物转化量分别可达到60t和84t[58]。②放线菌，利用其独特的物质代谢优势，被人们广泛应用于微生物的修复。
第 2 章 我国南北黑臭水体现状调查2.1 样品的采集与分析方法2.1.1 样品的采集南方河流水样于 2016 年 6 月取自丁山河，丁山河是龙岗河最大一条支流，是深惠界河，深圳境内河长 6.4km。北方河流水样于 2016 年 7 月取自海河水系的子牙河，河流长达 706 公里，流域的面积达到 7.87 万平方公里。丁山河布置 13 个样点，子牙河布置 18 个样点，每个样点用采水杆取 5 个平行样（上覆水）并标明详细信息，包括：样品名称、取样时间、位置（GPS 定位）以及温度、pH、溶解氧等基本理化性质。用聚乙烯瓶分别承装水样，将样品置于采样箱内（内置冰袋），在实验室中保存于-20 ℃冰箱，用于后续实验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种富营养化水体生态修复技术的比较[J]. 谭淑妃. 中国水运(下半月). 2016(07)
[2]城市黑臭河道治理方法的研究与应用现状[J]. 傅翔宇,李亚峰,王群. 建筑与预算. 2016(04)
[3]整治城市黑臭水体的技术措施[J]. 胡洪营. 城乡建设. 2015(11)
[4]人工湿地在应用中存在的问题及解决措施[J]. 黄锦楼,陈琴,许连煌. 环境科学. 2013(01)
[5]校园湖水体黑臭产生机制的研究[J]. 丁琦,汤利华,谢丹. 工业用水与废水. 2012(03)
[6]Effect of artificial aeration on the performance of vertical-flow constructed wetland treating heavily polluted river water[J]. Huiyu Dong 1,Zhimin Qiang 1,,Tinggang Li 1,Hui Jin 2,Weidong Chen 2 1.State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry,Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China.2.Environmental Protection Bureau of Lin’an City,Zhejiang Province 311300,China. Journal of Environmental Sciences. 2012(04)
[7]不同植物与水力负荷对人工湿地脱氮除磷的影响[J]. 凌祯,杨具瑞,于国荣,程浩亮,李君宁. 中国环境科学. 2011(11)
[8]污水生物处理中生物膜传质特性的研究进展[J]. 周律,李哿,SHIN Hangsik,李涛,邢丽贞. 环境科学学报. 2011(08)
[9]城市黑臭河道治理方法的研究进展[J]. 程庆霖,何岩,黄民生,童敏. 上海化工. 2011(02)
[10]生物制剂对城市黑臭河涌的原位修复技术[J]. 黎贞,卫晋波,任随周,涂国全,王少华,孙国萍. 环境科学与技术. 2010(S2)
博士论文
[1]中国南方城市河流污染治理共性技术集成与工程绩效评估[D]. 钱嫦萍.华东师范大学 2014
[2]广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究[D]. 盛彦清.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]水体黑臭演化过程及挥发性硫化物的产生机制初步研究[D]. 孙韶玲.中国科学院烟台海岸带研究所 2017
[2]崇明东滩互花米草入侵对碳—硫循环微生物群落的影响研究[D]. 刘冬秀.上海大学 2015
[3]富氮污染水体微生物激活剂的研究与应用[D]. 李智.华中农业大学 2013
[4]城市景观水体的污染防治技术研究[D]. 邹丹.武汉科技大学 2008
[5]上海城区水体黑臭主要影响因子及治理案例比较研究[D]. 杨洪芳.上海师范大学 2007
本文编号：2995838
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