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纳米FeO强化MBF生物巢脱氮的机制

环境工程学报 2024年

作者：李婉蒙徐保荐孙朋黄婷王晓梁止水杨菲刘志刚韦静李姗蔚吴智仁周向同江苏大学环境与安全工程学院青海大学化工学院东南大学土木工程学院国泰新科工业科技有限公司

针对我国市政污水C/N比偏低的问题，本研究旨在探讨纳米氧化铁在MBF生物巢反应器中对低C/N比市政污水处理的强化脱氮效果及其机理。将纳米氧化铁添加到MBF生物巢反应器中，处理实际低C/N比市政污水，通过监测脱氮效率和碳源利用情况，... 详细信息

针对我国市政污水C/N比偏低的问题，本研究旨在探讨纳米氧化铁在MBF生物巢反应器中对低C/N比市政污水处理的强化脱氮效果及其机理。将纳米氧化铁添加到MBF生物巢反应器中，处理实际低C/N比市政污水，通过监测脱氮效率和碳源利用情况，结合微生物群落结构和功能基因表达量的分析，评价其处理效果。结果表明，纳米氧化铁的加入可显著提高反应器的脱氮效率，脱氮率提升了58%。微生物群落结构分析结果表明，纳米氧化铁影响了特定脱氮微生物的相对丰度。功能基因表达量分析结果表明，纳米氧化铁下调了微生物外膜上电子转移蛋白的表达，减少了种间电子传递，从而提高了胞内电子的有效利用率。以上结果表明，纳米氧化铁通过调节微生物群落结构和功能基因表达，可提高碳源的利用效率，进而实现对低C/N比市政污水的有效脱氮，可为市政污水处理提供技术途径参考。

关键词：纳米氧化铁生物巢生物接触氧化反应器低C/N污水脱氮效率

菌藻共生系统实现短程硝化工艺的藻供氧条件和影响因素分析

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环境工程 2024年第5期42卷 42-52页

作者：许华一李姗蔚韦静周向同吴智仁江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013

通过调节光照强度和藻浓度来实现最佳的短程硝化工艺,探究了光照强度和藻浓度对反应器出水水质、溶解氧(DO)浓度、氨氧化菌(AOB)数量和酶活、藻光合作用色素含量以及微生物形貌及群落结构的影响。水质测定结果表明:在16000 Lux光照强度... 详细信息

通过调节光照强度和藻浓度来实现最佳的短程硝化工艺,探究了光照强度和藻浓度对反应器出水水质、溶解氧(DO)浓度、氨氧化菌(AOB)数量和酶活、藻光合作用色素含量以及微生物形貌及群落结构的影响。水质测定结果表明:在16000 Lux光照强度和添加1170 mL小球藻培养液(OD680=1.6±0.4)的条件下,亚硝酸盐积累率达到88.88%,实现了良好的短程硝化效果。DO监测结果表明:反应器中ρ(DO)一直在0.1~0.11 mg/L,并且藻浓度是反应器中DO浓度的主要影响因素。AOB菌的氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,AMO)活性和amoA基因拷贝数,以及藻的3种光合作用色素含量在反应器运行后期逐渐趋于稳定,说明反应器内AOB菌和藻逐渐形成了稳定的共生系统。高通量测序结果显示,AOB菌属Nitrosomonas和小球藻属Chlorella是主要的功能微生物,并且扫描电子显微镜观察到2种功能微生物的形貌。通过探究不同藻供氧条件对短程硝化工艺中功能微生物活性、数量和微生物群落结构的影响,为该工艺启动和稳定运行的藻供氧调控提供了理论参考。

关键词：菌藻共生系统短程硝化溶解氧叶绿素微生物群落

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纳米Fe_(2)O_(3)强化MBF生物巢脱氮的机制

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环境工程学报 2024年第4期18卷 1104-1112页

作者：李婉蒙徐保荐孙朋黄婷王晓梁止水杨菲刘志刚韦静李姗蔚吴智仁周向同江苏大学环境与安全工程学院镇江212013 青海大学化工学院西宁810016 东南大学土木工程学院南京214135 国泰新科工业科技有限公司宜兴214222

针对我国市政污水C/N比偏低的问题,本研究旨在探讨纳米氧化铁在MBF生物巢反应器中对低C/N比市政污水处理的强化脱氮效果及其机理。将纳米氧化铁添加到MBF生物巢反应器中,处理实际低C/N比市政污水,通过监测脱氮效率和碳源利用情况,结合... 详细信息

针对我国市政污水C/N比偏低的问题,本研究旨在探讨纳米氧化铁在MBF生物巢反应器中对低C/N比市政污水处理的强化脱氮效果及其机理。将纳米氧化铁添加到MBF生物巢反应器中,处理实际低C/N比市政污水,通过监测脱氮效率和碳源利用情况,结合微生物群落结构和功能基因表达量的分析,评价其处理效果。结果表明,纳米氧化铁的加入可显著提高反应器的脱氮效率,脱氮率提升了58%。微生物群落结构分析结果表明,纳米氧化铁影响了特定脱氮微生物的相对丰度。功能基因表达量分析结果表明,纳米氧化铁下调了微生物外膜上电子转移蛋白的表达,减少了种间电子传递,从而提高了胞内电子的有效利用率。以上结果表明,纳米氧化铁通过调节微生物群落结构和功能基因表达,可提高碳源的利用效率,进而实现对低C/N比市政污水的有效脱氮,可为市政污水处理提供技术途径参考。

关键词：纳米氧化铁生物巢生物接触氧化反应器低C/N污水脱氮效率

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基于多组学解析虹鳟肝脏对高温胁迫的适应机制

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基于多组学解析虹鳟肝脏对高温胁迫的适应机制

作者：李姗蔚上海海洋大学

学位级别：硕士

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是世界上最具经济价值,养殖最为广泛的冷水性鱼之一。然而,全球变暖导致的水体温度上升严重制约了虹鳟养殖产业的发展。因此,深入了解其对高温的适应机制,减少高温对该物种的养殖的负面影响是非常重要的。本... 详细信息

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是世界上最具经济价值,养殖最为广泛的冷水性鱼之一。然而,全球变暖导致的水体温度上升严重制约了虹鳟养殖产业的发展。因此,深入了解其对高温的适应机制,减少高温对该物种的养殖的负面影响是非常重要的。本研究选取健康状况良好、遗传背景一致的虹鳟,对其进行20℃和24℃的高温暴露后,恢复至正常温度,采用生化指标、代谢组学和转录组学手段,分析高温对虹鳟肝脏的生化指标、基因表达谱和代谢谱的影响。主要结果如下:1.高温胁迫对虹鳟生化指标的影响24℃下虹鳟血清中的谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)活性显著升高(P1,P<0.05为标准对鉴定到的代谢物进行筛选,分别获得了115(14℃VS 20℃:52个上调和63个下调)、130(14℃VS 24℃:57个上调和73个下调)、121(14℃VS R14℃:67个上调,54个下调)个差异表达代谢物,其中共同表达的差异代谢物有66个。将这些代谢物进一步导入Metabo Analyst 5.0分析,发现它们在高温胁迫和温度恢复期间都与亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、甘油磷脂代谢、谷胱甘肽代谢、鞘脂代谢通路显著相关。3.高温胁迫对虹鳟转录组学的影响利用RNA-Seq技术,研究24℃下虹鳟肝脏基因表达谱变化。6个肝脏样本共获得45.49 Gb clean data,各样品clean data均达到6.38 Gb以上,Q30均大于91.73%。本次分析检测到表达基因共40576个,其中已知基因39468个,新基因1108个;表达转录本共85890个,其中已知转录本75567个,新转录本10323个。以|log2FC|≥1、P-adjust<0.05为阈值,共筛选出916个差异表达基因,其中表达上调481个,表达下调435个。对差异表达基因使用直系同源蛋白数据库(Cluster of orthologous group,COG)进行功能注释分析,结果显示共有21个类别被注释到,其中有关翻译后修饰、蛋白质周转、伴侣功能注释到基因最多;基因本体论(Gene ontology,GO)数据库共注释到3大类,21个小类,主要集中在细胞过程、结合和催化活性类别;京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)注释到了5大类,32个小类,信号传导和免疫系统注释到较多的差异基因。以Padjust<0.05为标准,通过GO和KEGG富集分析对高温胁迫下虹鳟肝脏通路进行深入了解,发现涉及多条免疫和代谢途径,如:谷胱甘肽代谢途径,抗原处理和呈递、IL-17信号通路、补体和凝血级联等。以上结果表明,生化指标、代谢组学以及转录组学手段相结合提供了强有力的证据,证明高温引起了虹鳟肝脏的氧化应激和免疫应答。值得注意的是,谷胱甘肽代谢通路中的基因(GPx4)、蛋白(GSH-Px)和代谢物(还原型和氧化型谷胱甘肽)在高温下显著表达,表明其是虹鳟肝脏响应高温胁迫的关键代谢通路,印证了高温激活了虹鳟的抗氧化系统。上述结果为冷水鱼养殖产业可持续发展以及优势冷水鱼品种的选

关键词：虹鳟热应激代谢组学转录组学

基于乡村振兴战略的陕西西咸新区农文旅融合研究

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西部旅游 2023年第23期 35-37页

作者：李姗蔚陕西西咸城乡发展集团有限公司

文章基于乡村振兴战略,采用文献资料法、实地调研法、专家访谈法等多种方法分析陕西西咸地区的农文旅融合现状,探讨农文旅融合发展的趋势和具体措施。首先,介绍了西咸地区的地理位置、经济发展现状以及旅游资源等情况。然后,分析了乡村... 详细信息

文章基于乡村振兴战略,采用文献资料法、实地调研法、专家访谈法等多种方法分析陕西西咸地区的农文旅融合现状,探讨农文旅融合发展的趋势和具体措施。首先,介绍了西咸地区的地理位置、经济发展现状以及旅游资源等情况。然后,分析了乡村振兴战略下西咸地区农文旅融合发展的优势与挑战。最后,有针对性地提出了一些促进农文旅融合发展的建议,包括加强政策支持、优化旅游产品结构、提高旅游服务质量等。

关键词：乡村振兴农文旅融合西咸

菌藻共生系统实现短程硝化工艺的藻供氧条件和影响研究

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环境工程 2023年

作者：许华一李姗蔚韦静周向同吴智仁江苏大学环境与安全工程学院

本研究通过调节光照强度和藻浓度来实现最佳的短程硝化工艺，探究了光照强度和藻浓度对反应器出水水质、溶解氧(dissolved oxygen，DO)浓度、氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)数量和酶活、藻光合作用色素含量以及微生物形貌... 详细信息

本研究通过调节光照强度和藻浓度来实现最佳的短程硝化工艺，探究了光照强度和藻浓度对反应器出水水质、溶解氧(dissolved oxygen，DO)浓度、氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)数量和酶活、藻光合作用色素含量以及微生物形貌及群落结构的影响。水质测定结果表明，在16000 Lux光照强度和添加1170 mL小球藻培养液(OD680=1.6±0.4)的条件下亚硝酸盐积累率达到88.88%，实现了良好的短程硝化效果。DO监测结果表明，反应器一直处于0.1-0.11 mg/L的浓度范围，并且藻浓度是反应器中DO浓度的主要影响因素。AOB菌的氨单加氧酶(ammonia monooxygenase，AMO)活性和amoA基因拷贝数以及藻的三种光合作用色素含量在反应器运行后期逐渐趋于稳定，说明反应器内AOB菌和藻逐渐形成了稳定的共生系统。高通量测序结果显示AOB菌属Nitrosomonas和小球藻属Chlorella是主要的功能微生物，并且扫描电子显微镜观察到两种功能微生物的形貌。本文通过探究不同藻供氧条件对短程硝化工艺中功能微生物活性、数量和微生物群落结构的影响，为该工艺启动和稳定运行的藻供氧调控提供了理论参考。

关键词：菌藻共生系统短程硝化溶解氧叶绿素微生物群落

NaHCO3生境胁迫下方正银鲫鳃靶器官代谢组学研究

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中国水产科学 2022年第6期29卷 792-802页

作者：姚明珠刘英杰李姗蔚陈中祥王鹏孙言春上海海洋大学食品学院中国水产科学研究院黑龙江水产研究所水产品质量安全风险评估实验室

为探究方正银鲫(Carassius auratus gibelio)鳃靶器官在细胞层面应对盐碱生境胁迫时的代谢响应机制,实验设置了淡水对照组(Con)和3个碱胁迫组:20mmol/L NaHCO3(CA20)、40mmol/L NaHCO3(CA40)和60mmol/L NaHCO3(CA60),通过非靶向代谢组学方法,解析暴露于不同浓度盐碱环境中30d后的方正银鲫鳃靶器官中的差异显著代谢物及代谢通路。结果显示,鳃组织在ESI正、负离子数据采集模式下共筛选出89个差异显著代谢物,其中50个上调, 39个下调,其主要富集于甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢、苯丙氨酸代谢以及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成等12条代谢通路。本研究结果表明,盐碱生境胁迫后,方正银鲫体内甘油磷脂调控了细胞膜内外物质转运,导致合成鞘磷脂、鞘氨醇的途径被抑制。而随着前列腺素、白三烯和L-苯丙氨酸等代谢物的浓度上升,鲫鳃的解毒功能增加,炎症创伤获得逐渐修复,该代谢机制可能是方正银鲫应对盐碱胁迫耐受策略的重要原因之一。本研究所探究的方正银鲫对盐碱生境胁迫的耐受策略及代谢调控机制,为后期的耐盐碱优良鱼种培育及增养殖研究提供了科学理论依据。

关键词：方正银鲫碱胁迫鳃靶器官代谢组学代谢通路

基于UPLC-QTOF MS的鱼类鳃靶器官代谢组学分析方法研究

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分析测试学报 2022年第8期41卷 1193-1199页

作者：刘英杰姚明珠李姗蔚陈中祥王鹏孙言春上海海洋大学食品学院上海201306 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所黑龙江哈尔滨150010

针对鱼类鳃靶器官代谢组学研究缺乏准确高效的高通量检测技术的问题,建立了基于超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术(UPLC-QTOF MS)的分析方法。以图谱总峰面积、代谢物数目、相对峰面积的相对标准偏差(RSD)以及葡萄糖、L-亮氨酸、柠... 详细信息

针对鱼类鳃靶器官代谢组学研究缺乏准确高效的高通量检测技术的问题,建立了基于超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术(UPLC-QTOF MS)的分析方法。以图谱总峰面积、代谢物数目、相对峰面积的相对标准偏差(RSD)以及葡萄糖、L-亮氨酸、柠檬酸等6种代表性内源代谢物的响应值为指标,考察了不同实验条件对鳃组织中代谢物提取覆盖率、稳定性的影响。结果表明,采用加入样品-试剂比(mg∶μL)为1∶16的预冷甲醇-水(4∶1)低温研磨,并在-20℃下低温静置30 min后离心提取的方法时,鳃组织样本可获得最佳的提取效果。对数据采集过程中的色谱、质谱参数进行优化,进一步提高了代谢物的分离效果和信号强度,并利用质量控制(QC)样品进行了方法学考察。该方法具有较好的仪器精密度、方法精密度和样品稳定性,6种不同极性代表性代谢物的相对峰面积RSD均小于10%,可以满足鱼类鳃靶器官代谢组学研究的要求。研究结果为鱼类鳃靶器官的代谢组学研究提供了技术支撑。

关键词：代谢组学样品前处理鱼类鳃超高效液相色谱-飞行时间质谱

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高温胁迫下虹鳟肝脏代谢组学研究

中国水产科学 2022年第8期29卷 1168-1178页

作者：李姗蔚韩世成刘英杰丁璐魏晓凤王鹏孙言春上海海洋大学食品学院中国水产科学研究院黑龙江水产研究所水产品质量安全风险评估实验室大连海洋大学食品科学与工程学院

为探究高温胁迫下虹鳟(Oncorhynchusmykiss)在细胞层面的代谢响应机制,本研究开展20℃(T20)和24℃(T24)的高温胁迫实验,以肝脏为靶器官,利用UPLC-QTOF-MS代谢组学技术结合PCA、OPLS-DA等多变量统计分析手段进行差异代谢物筛选,确定与差... 详细信息

为探究高温胁迫下虹鳟(Oncorhynchusmykiss)在细胞层面的代谢响应机制,本研究开展20℃(T20)和24℃(T24)的高温胁迫实验,以肝脏为靶器官,利用UPLC-QTOF-MS代谢组学技术结合PCA、OPLS-DA等多变量统计分析手段进行差异代谢物筛选,确定与差异代谢物相关的关键代谢通路变化。结果显示, T20组共筛选出65个差异代谢物,主要富集于亚油酸代谢、半乳糖代谢、α-亚麻酸代谢、甘油磷脂代谢、嘌呤代谢、鞘脂代谢和谷胱甘肽代谢等17条代谢通路; T24组共筛选出80个差异代谢物,主要富集于亚油酸代谢、视黄醇代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、α-亚麻酸代谢、谷胱甘肽代谢和甘油酯代谢等15条代谢通路。其中,脂质代谢受到的影响最为显著,其次为氨基酸代谢。研究结果表明,高温胁迫下虹鳟肝脏发生氧化应激,短期内机体调动谷胱甘肽代谢途径加速清除活性氧,但持续的高温胁迫导致了脂质代谢紊乱,DHA和α-亚麻酸等维持细胞正常功能代谢物的减少,致使机体的免疫和抗氧化系统失衡,进而造成肝细胞受损。本研究可为后续针对特定代谢通路的耐高温靶向调控研究提供方向,同时为多视角探究虹鳟耐高温机制提供理论依据。

关键词：虹鳟高温胁迫肝脏代谢组学