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温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响

中国环境科学 2023年第4期43卷 1716-1723页

作者：欧家丽高春娣韩颖璐杨箫阳程丽阳彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为探究温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响以及微生物群落结构特征,采用序批式反应器,进水为人工合成废水,利用Illumina测序技术分析10℃、18℃和25℃3种温度下好氧颗粒污泥系统微生物群落结构及细菌的动态变化.结果表明,18℃条件下... 详细信息

为探究温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响以及微生物群落结构特征,采用序批式反应器,进水为人工合成废水,利用Illumina测序技术分析10℃、18℃和25℃3种温度下好氧颗粒污泥系统微生物群落结构及细菌的动态变化.结果表明,18℃条件下好氧颗粒污泥沉降性能良好SVI值维持在40mL/g左右.而10和25℃条件下好氧颗粒污泥均发生膨胀现象,SVI值分别为194.67和100mL/g.通过qPCR分析可知,10℃条件下,特定的丝状菌里Sphaerotilus natans丰度值最高,该菌大量繁殖导致SVI值极高.Illumina测序结果表明,温度导致好氧颗粒污泥系统的优势菌属具有显著差异性,18℃条件下,好氧颗粒污泥优势菌属为Tsukamurella和unclassified_f_Comamonadaceae,系统具有良好的污染物去除能力;10℃条件下,其优势菌属为Sphaerotilus,该菌属不能利用复杂的有机物;25℃条件下,优势菌属为Tsukamurella和unclassified_f_Microbacteriacea.从微观角度分析好氧颗粒污泥系统脱氮性能,利用FAPROTAX数据库预测不同温度下细菌的代谢功能差异性,在18℃条件下nitrate reduction和nitrate respiration型氮循环功能菌相对丰度分别为7.81%和7.78%,均高于其它2个好氧颗粒污泥系统,这与18℃下好氧颗粒污泥系统有较好的氮去除效果相符合.

关键词：好氧颗粒污泥温度丝状菌微生物群落结构细菌代谢功能

温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响与微生物群落结构特征

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中国环境科学 2022年

作者：欧家丽高春娣韩颖璐杨箫阳程丽阳彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室

为探究温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响以及微生物群落结构特征，采用序批式反应器，进水为人工合成废水，运行温度分别为10℃、18℃和25℃，利用Illumina测序技术分析不同温度下好氧颗粒污泥系统微生物群落结构及细菌的动态变化... 详细信息

为探究温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响以及微生物群落结构特征，采用序批式反应器，进水为人工合成废水，运行温度分别为10℃、18℃和25℃，利用Illumina测序技术分析不同温度下好氧颗粒污泥系统微生物群落结构及细菌的动态变化.结果表明，18℃条件下好氧颗粒污泥沉降性能良好SVI值维持在40mL·g左右.而10℃和25℃条件下好氧颗粒污泥均发生膨胀现象，SVI值分别为194.67mL·g和100mL·g.通过qPCR分析可知，10℃条件下，特定的丝状菌里Sphaerotilusnatans丰度值最高，该菌大量繁殖导致SVI值极高.Illumina测序结果表明，温度导致好氧颗粒污泥系统的优势菌属具有显著差异性，18℃条件下，好氧颗粒污泥优势菌属为Tsukamurella和unclassified＿f＿Comamonadaceae，系统具有良好的污染物去除能力;10℃条件下，其优势菌属为Sphaerotilus，该菌属不能利用复杂的有机物;25℃条件下，优势菌属为Tsukamurella和unclassified＿f＿Microbacteriacea.从微观角度分析AGS系统脱氮性能，利用FAPROTAX数据库预测不同温度下细菌的代谢功能差异性，在18℃中，nitratereduction 和 nitrate respiration型氮循环功能菌细菌相对丰度分别为7.81%和7.78%均高于其它两个好氧颗粒污泥系统，这与18℃下好氧颗粒污泥系统有较好的氮去除效果相符合.

关键词：好氧颗粒污泥温度丝状菌微生物群落结构细菌代谢功能

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温度冲击引起的丝状菌污泥膨胀菌群特征

中国环境科学 2022年第6期42卷 2680-2689页

作者：高春娣韩颖璐程丽阳杨箫阳毕豪华欧家丽彭永臻北京工业大学环境与生命学部城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为探究温度冲击引起的污泥膨胀机理,以生活污水为处理对象,采用SBR工艺分别运行温度骤降系统和温度梯度降低系统,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析温度变化过程中微生物群落整体变化,并对膨胀阶段优势丝状菌类型进行解析.结果表明... 详细信息

为探究温度冲击引起的污泥膨胀机理,以生活污水为处理对象,采用SBR工艺分别运行温度骤降系统和温度梯度降低系统,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析温度变化过程中微生物群落整体变化,并对膨胀阶段优势丝状菌类型进行解析.结果表明,温度骤降系统优势丝状菌为微丝菌(Microthrixparvicella),SVI值升高至291mL/g以上,温度梯度降低系统优势丝状菌为Eikelboom Type 0092型丝状菌,SVI值稳定维持在250mL/g,因此Eikelboom Type 0092型丝状菌适宜在温度冲击环境中生长繁殖.温度冲击方式不同导致菌群组成具有差异性,Proteobacteria相对丰度均值为39.3%,其占比在不同阶段变化较小.两个系统在污泥膨胀阶段Actinobacteria和Chloroflexi的相对丰度占比不同.各样本中与去除有机物相关微生物菌群丰度均值为13.6%,Nitrospira其相对丰度均值为2.48%,占NOB总含量80%以上.温度梯度降低系统发生的Eikelboom Type 0092型丝状菌型污泥微膨胀,其出水水质没有发生严重恶化,COD和NH_(4)^(+)-N的去除效果均高于温度骤降系统.

关键词：温度冲击 Eikelboom Type 0092 微生物群落功能菌污泥微膨胀

一种基于前向成像模型的光声层析图像重建方法

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中国光学（中英文） 2024年第2期17卷 444-455页

作者：程丽君孙正孙美晨侯英飒华北电力大学电子与通信工程系河北保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室河北保定071003

在光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)时,不均匀光通量分布、组织复杂的光学和声学特性以及超声探测器的非理想特性等因素会导致重建图像质量下降。本文考虑不均匀光通量、非定常声速、超声探测器的空间脉冲响应和电脉冲响应... 详细信息

在光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)时,不均匀光通量分布、组织复杂的光学和声学特性以及超声探测器的非理想特性等因素会导致重建图像质量下降。本文考虑不均匀光通量、非定常声速、超声探测器的空间脉冲响应和电脉冲响应、有限角度扫描和稀疏采样等因素的影响,建立了前向成像模型。通过交替优化求解成像模型的逆问题,实现光吸收能量分布图和声速分布图的同时重建。仿真、仿体和在体实验结果表明,与反投影法、时间反演法和短滞后空间相干法相比,该方法重建图像的结构相似度和峰值信噪比可分别提高约83%、56%、22%和80%、68%、58%。由上述结果可知,对非理想成像场景采用该方法重建的图像质量有显著提高。

关键词：光声层析成像图像重建前向成像模型探测器脉冲响应有限角度扫描稀疏采样

基于大数据文献计量学分析《地学前缘》期刊引领力

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地学前缘 2024年第1期31卷 535-549页

作者：赵宇程丽杨立英李立相鹏中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)期刊中心北京100083 中国科学院文献情报中心北京100190

《地学前缘》是一本享有较高学术声誉的中文地球科学期刊。本文依托Incopat、领跑者5000、CSCD、SCIE和Scopus等5个国内外知名数据库,基于大数据文献计量研究方法,客观揭示《地学前缘》近10年(2014—2023年)的发展情况,包括载文数量、... 详细信息

《地学前缘》是一本享有较高学术声誉的中文地球科学期刊。本文依托Incopat、领跑者5000、CSCD、SCIE和Scopus等5个国内外知名数据库,基于大数据文献计量研究方法,客观揭示《地学前缘》近10年(2014—2023年)的发展情况,包括载文数量、论文质量、核心作者及其团队、刊载主题,从4个维度全方位评估《地学前缘》的期刊引领力。本文首先采用引文分析、关键词共现分析、期刊共被引分析、作者合作网络分析等文献计量方法进行大数据分析,着重分析了《地学前缘》近10年的论文年度分布情况、论文质量水平、热门主题和新兴主题、核心著者及团体等。结果表明《地学前缘》在中文地质学刊物中载文量名列前茅,稳中有升,与国际知名地质学期刊相比仍有较大上升空间。在领跑者5000数据库《地学前缘》名列第5。在学术期刊影响力指数排名中,《地学前缘》名列第4。本文构建了《地学前缘》的核心作者合著关系网络,为编辑部未来组约重点稿件提供思路。此外,通过大数据分析,《地学前缘》近10年刊载论文的热点主题包括矿产资源开发利用、油气储集规律研究、环境污染和气候变化、地质灾害与板块构造,新兴主题(包括宜居环境与气候变化等)的出现可以增加编辑部组织主题专辑的可能性。随后,本文围绕科技创新、学科建设和学术话语权等3个方面,对《地学前缘》的期刊引领力进行分析。结果显示:在科学创新方面,《地学前缘》在2014—2023年间发表了具有世界领先水平的原创性科研成果,也是唯一一本能够发表“中国古生物学年度十大进展”相关成果的中文地质学期刊;在技术创新方面,以《地学前缘》发表的论文《天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用》为基础申请的专利目前已通过3项,论文成果对后续5项专利也产生了影响;在学科建设方面,《地学前缘》与世界地质学期刊共同承担着基础学科知识载体的使命,在中国地质学期刊中承担着沟通基础性研究和应用性研究的桥梁作用;在学术话语权方面,《地学前缘》与联合国可持续发展目标相关的论文数量在10年内翻了一番,特别是“我国城市地下空间开发利用的需求与挑战”主题专辑影响范围已延伸到工程技术领域,影响程度也远高于同主题其他论文。借助于大数据分析技术,总结《地学前缘》具备高期刊引领力的贡献因素,其主要包括与带来优质稿源的领先团队保持密切联系、充分发挥编委会的选题能动性以及广泛开展国际宣传和精准推送。通过大数据赋能,中文地质学期刊可以实现基于大数据的智慧决策:一方面为中文地质学期刊的影响力提升带来新的增长点;另一方面可以更好地服务国家战略需要,推动地球科学学科发展,为科学研究和知识传播提供平台,为地质学领域的创新和进步做出更大贡献。

关键词：《地学前缘》科技期刊文献计量期刊引领力

A/O工艺Microthrix parvicella型微膨胀污泥微生物群落特征

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北京工业大学学报 2023年 906-915页

作者：高春娣程丽阳韩颖璐杨箫阳邢一言毕豪华彭永臻北京工业大学环境与生命学部城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室

为探究Microthrix parvicella引发的污泥膨胀微生物群落特征,采用A2/O工艺并借助高通量测序技术,考察污泥膨胀中微生物群落整体、硝化菌群和丝状菌群的变化特征。结果表明,当系统运行温度由24℃降低为14℃并运行21 d后诱发了M.parvicell... 详细信息

为探究Microthrix parvicella引发的污泥膨胀微生物群落特征,采用A2/O工艺并借助高通量测序技术,考察污泥膨胀中微生物群落整体、硝化菌群和丝状菌群的变化特征。结果表明,当系统运行温度由24℃降低为14℃并运行21 d后诱发了M.parvicella污泥膨胀,SVI由81 mL/g升高至197 mL/g,系统中COD和NH4+-N的平均去除率分别为84%和98%。污泥膨胀使微生物群落结构发生变化,Actinobacteria门相对丰度由8%增大到20%,优势地位明显提升,Proteobacteria门和Nitrospirae门相对丰度降低。低温下AOB、Nitrospira丰度降低,Nitrobacter丰度升高,但系统内仍存在一定数量的硝化菌群,这维持了良好的硝化效果。丝状菌群中M.parvicella、Thiothrix和Flavobacterium相对丰度升高,其余8种丝状菌属相对丰度降低。升高温度后,污泥膨胀得到控制。

关键词： A /O工艺低温污泥膨胀微丝菌微生物群落硝化菌

硫酸盐还原产物对EBPR系统影响的研究进展

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北京工业大学学报 2022年第8期48卷 898-906页

作者：高春娣侯春艳李悦王传德韩颖璐程丽阳杨箫阳北京工业大学环境与能源工程学院城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

温暖沿海地区的污水中含有大量硫酸盐,而其在厌氧条件下的还原产物--硫化物及聚硫颗粒(polymeric sulfur compound, poly-S)会对强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal, EBPR)过程产生重要影响.综述了硫化物对传统强化... 详细信息

温暖沿海地区的污水中含有大量硫酸盐,而其在厌氧条件下的还原产物--硫化物及聚硫颗粒(polymeric sulfur compound, poly-S)会对强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal, EBPR)过程产生重要影响.综述了硫化物对传统强化生物除磷(conventional enhanced biological phosphorus removal, CEBPR)系统营养物去除、沉降性能和聚磷菌(polyphosphate accumulating organisms, PAO)的影响及作用机理,硫循环协同强化生物除磷(sulfur cycle-associated enhanced biological phosphorus removal, S-EBPR)系统的创建及特征(主要包括其生物转化过程、优势功能菌及除磷效果的影响因素),以及poly-S在S-EBPR系统中的功能作用.发现了硫化物和poly-S在硫循环参与的生物除磷过程中发挥着重要的积极作用,并且通过适当调控,或许能实现生物除磷系统对低ρ(C)/ρ(P)且含硫废水处理效果的强化;提出了当前研究存在的不足以及未来的研究方向,以期为EBPR系统的稳定高效运行及低ρ(C)/ρ(P)含硫污水的处理提供理论基础.

关键词：硫化物聚硫颗粒传统强化生物除磷硫循环协同强化生物除磷聚磷菌低ρ(C)/ρ(P)含硫废水

陆相页岩储集层含水饱和度测井计算方法——以川东南复兴区块凉高山组为例

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新疆石油地质 2024年第3期45卷 371-377页

作者：程丽严伟李娜中国石化勘探分公司物探研究院成都610041 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

陆相页岩储集层具有低孔特低渗特征,其黏土矿物含量高,岩石组成变化快,地层非均质性强,利用传统阿尔奇公式及常规数理统计模型计算的含水饱和度误差大。为提高陆相页岩储集层含水饱和度计算精度,以川东南复兴区块下侏罗统凉高山组页岩为... 详细信息

陆相页岩储集层具有低孔特低渗特征,其黏土矿物含量高,岩石组成变化快,地层非均质性强,利用传统阿尔奇公式及常规数理统计模型计算的含水饱和度误差大。为提高陆相页岩储集层含水饱和度计算精度,以川东南复兴区块下侏罗统凉高山组页岩为例,分析了现有含水饱和度测井计算方法的局限性,阐述了利用阵列声波测井中的纵横波时差与测井密度组合重构的复合波阻抗计算含水饱和度的可行性。在此基础上,提出了陆相页岩储集层含水饱和度计算方法。该方法考虑了岩石矿物的影响,有效避开了电法测井和非电法测井的局限性,提高了适用性。在川东南复兴区块多口井凉高山组页岩储集层的应用效果好,计算得到的含水饱和度与岩心分析含水饱和度较吻合,绝对误差为1.3%~2.2%,满足测井评价要求。

关键词：川东南复兴区块凉高山组陆相页岩含水饱和度复合波阻抗阵列声波测井

A^(2)/O工艺Microthrix parvicella型微膨胀污泥微生物群落特征

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北京工业大学学报 2023年第8期49卷 906-915页

作者：高春娣程丽阳韩颖璐杨箫阳邢一言毕豪华彭永臻北京工业大学环境与生命学部城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为探究Microthrix parvicella引发的污泥膨胀微生物群落特征,采用A^(2)/O工艺并借助高通量测序技术,考察污泥膨胀中微生物群落整体、硝化菌群和丝状菌群的变化特征。结果表明,当系统运行温度由24℃降低为14℃并运行21 d后诱发了M.parvic... 详细信息

为探究Microthrix parvicella引发的污泥膨胀微生物群落特征,采用A^(2)/O工艺并借助高通量测序技术,考察污泥膨胀中微生物群落整体、硝化菌群和丝状菌群的变化特征。结果表明,当系统运行温度由24℃降低为14℃并运行21 d后诱发了M.parvicella污泥膨胀,污泥体积指数由81 mL/g升高至197 mL/g,系统中COD和NH^(+)_(4)-N的平均去除率分别为84%和98%。污泥膨胀使微生物群落结构发生变化,Actinobacteria门相对丰度由8%增大到20%,优势地位明显提升,Proteobacteria门和Nitrospirae门相对丰度降低。低温下AOB、Nitrospira丰度降低,Nitrobacter丰度升高,但系统内仍存在一定数量的硝化菌群,这维持了良好的硝化效果。丝状菌群中M.parvicella、Thiothrix和Flavobacterium相对丰度升高,其余8种丝状菌属相对丰度降低。升高温度后,污泥膨胀得到控制。

关键词： A~2/O工艺低温污泥膨胀微丝菌微生物群落硝化菌