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甲磺隆对根际微生物生态的影响及其降解规律研究

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甲磺隆对根际微生物生态的影响及其降解规律研究

作者：方程冉浙江大学

学位级别：硕士

本文研究了除草剂甲磺隆对根际土壤微生物各类群数量和酶活性影响，并讨论了不同处理土壤中甲磺隆的降解规律。试验结果分述如下：甲磺隆的胁迫在一定程度上改变了根际微生物生态： (1) 小麦根系的发展能在一定程度上提高细菌对甲磺隆... 详细信息

本文研究了除草剂甲磺隆对根际土壤微生物各类群数量和酶活性影响，并讨论了不同处理土壤中甲磺隆的降解规律。试验结果分述如下：甲磺隆的胁迫在一定程度上改变了根际微生物生态： (1) 小麦根系的发展能在一定程度上提高细菌对甲磺隆的降解作用(解毒作用)和耐受能力;(2) 根际真菌对甲磺隆有很强的耐受能力或降解能力，是甲磺隆胁迫下的优势菌种，可为我们利用植物和微生物联合修复受甲磺隆污染的土壤提供理论依据;(3) 土壤放线菌是甲磺隆胁迫下的劣势菌，可以用它来作为甲磺隆除草剂残留污染土壤生态环境效应的评价指标;(4) 甲磺隆的胁迫、驯化以及作物根系生长的协同作用，共同促进了芳香族化合物分解菌的生长和繁殖以及芳香族化合物的降解;(5) 甲磺隆的加入对固氮菌数量影响较大;小麦根系分泌物并非是根际固氮菌能量的重要来源;(6) 随着小麦生长期的延长，甲磺隆对土壤中的亚硝化细菌产生明显的抑制作用。同时，小麦根系旺盛生长，更有利于土壤反硝化作用，反硝化菌数量明显增加。 (7) 硫化菌数量相对较少，且随小麦生长期的延长逐渐减少。反硫化菌对甲磺隆毒性较敏感，而小麦根系在一定程度上缓冲了甲磺隆的抑制作用;甲磺隆的胁迫对小麦根际酶活性有一定的影响： (8) 一般情况下根际土壤中的过氧化氢酶，多酚氧化酶的活性均要大于非根际土壤，说明植物根系对二者的活性起到了刺激作用。 (9) 甲磺隆能对根际土壤中的过氧化氢酶，多酚氧化酶和脱氢酶的活性起到一定的抑制作用。 (10) 对于非根际土壤，甲磺隆能明显的抑制其中的过氧化氢酶、多酚氧化酶活性。（l）在根际与非根际土壤中脱氢酶的活性变化差异不明显。不同处理土壤对甲磺隆的降解存在明显差异：（ID小麦根际由于含有丰富的微生物，甲磺隆在小麦根际土壤中的降解明显快于非根际土壤，植物根系与微生物的协同作用可较为有效地促进甲磺隆的降解，受甲磺隆污染的土壤可通过小麦等作物种植而得到较快修复。（13）根际土壤中所含有的耐受或降解甲磺隆的微生物对低浓度甲磺隆具有更好的降解能力，而对高浓度甲磺隆降解能力不大。（14）受甲磺隆驯化的根际土比未经驯化的普通根际土对甲磺隆具有更高的降解能力;在根系的协同作用下，受甲磺隆污染的土壤能被耐受或降解甲磺隆的优势微生物所修复。（15）甲磺隆在土壤中的降解符合指数降解规律，即土壤中剩余甲磺隆浓度的对数与小麦生长时间呈线性负相关;不同处理土壤中甲磺隆降解的半衰期范围为17．7～***，其中最短的是初始甲磺隆浓度为 sing八g的驯化根际土壤，最长的是奶始浓度为Zms八s的驯化非根际土。

关键词：甲磺隆微生物生态酶活性根际土壤降解

进口废电器拆解垃圾填埋后对生活垃圾渗滤液好氧处理效果的影响

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2004年第3期30卷 247-251页

作者：方程冉沈东升浙江大学环境工程系

通过测定渗滤液好氧处理装置进出水中的CODCr、Cu、Zn、Ni和油等5项指标,研究了进口废电器拆解垃圾填埋后对生活垃圾渗滤液好氧处理效果的影响.结果表明:进口废电器拆解残余垃圾进入生活垃圾填埋场后,在进口废电器拆解残余垃圾量小于生... 详细信息

通过测定渗滤液好氧处理装置进出水中的CODCr、Cu、Zn、Ni和油等5项指标,研究了进口废电器拆解垃圾填埋后对生活垃圾渗滤液好氧处理效果的影响.结果表明:进口废电器拆解残余垃圾进入生活垃圾填埋场后,在进口废电器拆解残余垃圾量小于生活垃圾量时,一般不会影响原生活垃圾填埋场渗滤液CODCr、油的好氧处理效果,但均不能使处理后的出水CODCr、油、重金属浓度达到国家一级排放标准,并加快了重金属元素在活性污泥中的积累,以致最终影响活性污泥的生物活性.

关键词：废电器混合填埋好氧处理生活垃圾

进口废电器拆解残余固体进入生活垃圾填埋场后渗滤液的特性研究

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2002年第2期28卷 203-207页

作者：方程冉沈东升何若浙江大学环境工程系浙江杭州310029

进口废电器拆解后的残余固体是一个污染源 ,10年雨量范围的模拟酸雨淋溶试验表明 :进口废电器拆解后的残余固体和生活垃圾按一定的比例混合填埋初期 ,会明显增加渗滤液的重金属浓度 ,但从长远来看 ,淋出液各种污染物浓度与作为参照的纯... 详细信息

进口废电器拆解后的残余固体是一个污染源 ,10年雨量范围的模拟酸雨淋溶试验表明 :进口废电器拆解后的残余固体和生活垃圾按一定的比例混合填埋初期 ,会明显增加渗滤液的重金属浓度 ,但从长远来看 ,淋出液各种污染物浓度与作为参照的纯生活垃圾接近 ,CODcr、油、重金属 Cu、Pb、Ni、Hg的含量均未超过国家一级排放标准 .在各种淋溶介质下 ,主要污染因子的淋溶释放一般符合 Ct=C0

关键词：淋溶混合填埋场废旧电器拆解生活垃圾进口残余固体渗滤液特征特性酸雨

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生物反应器填埋场系统的特性研究

环境科学学报 2001年第6期21卷 763-767页

作者：何若沈东升方程冉浙江大学环境与资源学院杭州310029

对生物反应器填埋场系统的运行特性进行研究 .结果表明 :生物反应器填埋场系统有助于渗滤液中有机物进行分相降解 ,在渗滤液的净化和填埋场垃圾的稳定化上优于渗滤液直接循环系统 .

关键词：填埋场系统生物反应器渗滤液特性垃圾处理

抗菌素半合成生产废水厌氧处理工艺及动力学研究

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2003年第5期29卷 556-562页

作者：贺永华沈东升方程冉浙江大学环境工程系浙江杭州310029

采用水解酸化工艺处理含有较多硫酸盐及青霉素、头孢霉素等无机、有机毒物的抗菌素半合成生产废水的可能性及其动力学机理进行了研究.结果表明:当进水CODCr浓度为5000～6000 mg/L,水解酸化池HRT为7 h,UASB的HRT为14 h时,COD容积负荷达到... 详细信息

采用水解酸化工艺处理含有较多硫酸盐及青霉素、头孢霉素等无机、有机毒物的抗菌素半合成生产废水的可能性及其动力学机理进行了研究.结果表明:当进水CODCr浓度为5000～6000 mg/L,水解酸化池HRT为7 h,UASB的HRT为14 h时,COD容积负荷达到10.62kg/(m3·d),COD去除率70％～80％,符合后续好氧处理的进水要求,反应机理符合有毒物抑制时的Monod方程修正式.其动力学常数vmax在0.1～0.3 d-1之间,Ki在2.3～3.0 mg/L之间.为抗菌素半合成生产废水处理的最优化设计和运行研究提供了参考依据.

关键词：抗菌素半合成生产废水废水处理厌氧处理水解酸化工艺厌氧降解动力学

一株甲磺隆降解真菌(Penicillium sp.)的降解特性研究

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2002年第5期28卷 542-546页

作者：沈东升方程冉周旭辉浙江大学环境工程系浙江杭州310029

Penicillium sp.的纯培养试验结果表明 :Penicillium sp.的最适降解条件为甲磺隆浓度 2 2 .6mg/ L,菌体浓度 12 .2 5 mg/ L溶液 ,温度 30℃ ,p H7.0 .在有机肥浸出液为共基质时 ,甲磺隆降解速率可以提高约 15 % ,但葡萄糖影响不显著 .当... 详细信息

Penicillium sp.的纯培养试验结果表明 :Penicillium sp.的最适降解条件为甲磺隆浓度 2 2 .6mg/ L,菌体浓度 12 .2 5 mg/ L溶液 ,温度 30℃ ,p H7.0 .在有机肥浸出液为共基质时 ,甲磺隆降解速率可以提高约 15 % ,但葡萄糖影响不显著 .当 Penicillium sp.加入到华家池潮土中时 ,可明显促进土壤甲磺隆的降解 ,且有较好的持续性 ,从而使甲磺隆在土壤中的半衰期由对照的 2 7.7d缩短到 16 .5～18.8d.

关键词：降解特性青霉甲磺隆生物降解磺酰脲类除草剂生物修复药物残留土壤污染

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填埋场中铁的生物化学循环对反硝化的影响

环境科学学报 2014年第2期34卷 409-416页

作者：冯欢梁禹翔杜耀劳慧敏方程冉沈东升龙於洋浙江省固体废物处理与资源化重点实验室浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012 浙江省固体废物监督管理中心杭州310012 浙江科技学院建筑工程学院杭州310023

在模拟填埋体系中,以填埋场稳定的垃圾为接种物,通过控制有机物和硝氮负荷,研究了铁的生物化学循环对反硝化的影响.结果表明,垃圾填埋场内蕴藏着能实现铁的厌氧氧化还原并同步还原硝氮的复合功能菌群.通过改变有机物和硝氮的负荷,可使... 详细信息

在模拟填埋体系中,以填埋场稳定的垃圾为接种物,通过控制有机物和硝氮负荷,研究了铁的生物化学循环对反硝化的影响.结果表明,垃圾填埋场内蕴藏着能实现铁的厌氧氧化还原并同步还原硝氮的复合功能菌群.通过改变有机物和硝氮的负荷,可使得填埋场内持续进行着铁的氧化还原循环和同步氮素转化.从氮素转化产物来看,铁的循环体系中氨氮浓度比传统的反硝化体系低4 mmol·L-1.填埋场内铁的生物化学循环过程对于原位脱氮具有极大贡献.

关键词：铁硝态氮氧化还原反硝化填埋场

废水处理污泥中邻苯二甲酸酯降解菌的多样性研究

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环境污染与防治 2020年第4期42卷 406-410页

作者：王群方程冉陈亮浙江科技学院环境与资源学院浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室浙江杭州310023 浙江工商大学食品与生物工程学院浙江杭州310018

系统探究了常规废水处理污泥对典型邻苯二甲酸酯(PAEs)的微生物群落响应特征和污泥中PAEs降解菌的多样性。结果表明:(1)废水处理污泥经过10d培养后,对1000mg/L的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的降解率分别可达99.9%... 详细信息

系统探究了常规废水处理污泥对典型邻苯二甲酸酯(PAEs)的微生物群落响应特征和污泥中PAEs降解菌的多样性。结果表明:(1)废水处理污泥经过10d培养后,对1000mg/L的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的降解率分别可达99.9%和83.6%。DEHP的降解速率低于DBP。(2)DBP和DEHP的添加显著降低了废水处理污泥的微生物多样性;DBP、DEHP降解菌富集培养后污泥物种组成相似性较高,且均与废水处理污泥差异较大。(3)废水处理污泥中存在多种类型PAEs降解菌。高浓度DBP和DEHP的存在促使具有DBP/DEHP降解能力的微生物群落不断增长,进而成为优势微生物,最终达到DBP和DEHP的有效降解。

关键词：邻苯二甲酸酯邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二异辛酯可操作分类单元微生物群落

圩区河道底泥腐殖酸对重金属和抗生素的共吸附

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环境科学 2021年第6期42卷 2856-2867页

作者：薛向东杨宸豪于荐麟庄海峰方程冉浙江科技学院土木与建筑工程学院杭州310023 浙江工业大学土木工程学院杭州310023

为识别重金属、抗生素与腐殖酸之间的相互作用,提取圩区河道底泥中腐殖酸,以铜(Cu^(2+))与土霉素(OTC)及诺氟沙星(NOR)作为探针物,研究了腐殖酸在单一Cu^(2+)体系、单一OTC体系、单一NOR体系以及Cu^(2+)+OTC和Cu^(2+)+NOR共存体系下的... 详细信息

为识别重金属、抗生素与腐殖酸之间的相互作用,提取圩区河道底泥中腐殖酸,以铜(Cu^(2+))与土霉素(OTC)及诺氟沙星(NOR)作为探针物,研究了腐殖酸在单一Cu^(2+)体系、单一OTC体系、单一NOR体系以及Cu^(2+)+OTC和Cu^(2+)+NOR共存体系下的吸附行为,利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和BET等方法进行了物相表征,并就可能存在的作用机制进行了分析讨论.结果表明,腐殖酸属典型的无定型非结晶体,其表面荷负电,具有非均匀多孔结构,孔径分布在介孔尺度,以3.76~6.40 nm孔体积占比最大.单一体系下,腐殖酸对Cu^(2+)、OTC和NOR的饱和吸附量分别为33.043、19.521和26.676 mg·g^(-1);在质量浓度比为1∶1的Cu^(2+)+OTC和Cu^(2+)+NOR共存体系下,Cu^(2+)的饱和吸附量分别为38.053 mg·g^(-1)和39.187 mg·g^(-1),OTC和NOR的饱和吸附量分别为25.965 mg·g^(-1)和32.728 mg·g^(-1).单一和共存体系下的吸附特征具有相似性,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线遵循Sips模型,吸附热力学特征为自由能降低、熵变和熵变增加的自发型吸热反应,反应类型接近于化学性吸附和络合性吸附.共存体系中的Cu^(2+)与OTC及NOR可生成络合物,这增加了腐殖酸可吸附的物种数量,而已吸附的Cu^(2+)亦可通过吸附架桥等形式结合OTC和NOR,吸附量因此较单一体系下有所增加.腐殖酸所含羧基、酚羟基、酮基和醛基等含氧官能团普遍参与了吸附反应.

关键词：腐殖酸铜土霉素(OTC) 诺氟沙星(NOR) 共吸附