藻菌共培养体系优势菌株筛选及沼液处理
菌藻共生系统削减抗生素类污染物的去除途径及胁迫响应

菌藻共生系统削减抗生素类污染物的去除途径及胁迫响应菌藻共生系统削减抗生素类污染物的去除途径及胁迫响应近年来,随着抗生素的广泛应用和滥用,抗生素类污染物成为了水体和土壤中的重要污染物之一。
这些抗生素类污染物对环境和生态系统造成了严重的威胁,因此研究和开发有效的去除途径显得尤为重要。
菌藻共生系统是指一种由细菌和藻类组成的共生关系,这种关系具有互利共生的特点。
近年来,研究人员发现菌藻共生系统具有极高的生物降解能力,可以有效去除抗生素类污染物。
这主要归功于菌藻共生系统中的两个重要成员:细菌和藻类。
细菌在菌藻共生系统中起着关键作用。
首先,菌藻共生系统中的细菌具有多样的降解代谢途径,可以降解多种抗生素类污染物。
例如,一些细菌可以通过分泌酶类降解抗生素的分子结构,从而达到去除抗生素类污染物的目的。
其次,细菌可以利用抗生素类污染物作为碳源和能源,以维持其正常的生长和代谢。
同时,细菌还可以与藻类形成复合颗粒,进一步提高降解效率。
因此,细菌在菌藻共生系统中具有重要的地位。
另一个关键成员是藻类。
藻类在菌藻共生系统中充当着“气泡增效器”的角色。
藻类可以通过光合作用产生氧气,提供给细菌进行降解代谢的需氧反应,从而增强了细菌的代谢活性和抗生素去除能力。
此外,藻类还能够吸附和固定有机物,包括抗生素类污染物,进而实现去除目标物的效果。
菌藻共生系统对抗生素类污染物的去除还受到环境胁迫的影响。
研究发现,环境胁迫可以刺激菌藻共生系统中的细菌和藻类产生抗逆性。
这种抗逆性可以帮助细菌和藻类适应恶劣的环境条件,并在一定程度上增加抗生素去除的效果。
例如,温度胁迫和pH变化可以调节菌藻共生系统中各成员的代谢途径和活性,进而影响抗生素去除效果。
总的来说,菌藻共生系统是一种具有潜在应用价值的技术,可以削减抗生素类污染物。
通过发挥细菌和藻类的共生作用,菌藻共生系统能够高效去除抗生素类污染物,并在受到环境胁迫时表现出更强的适应性和去除能力。
未来的研究还需要进一步探索菌藻共生系统的机理,并开发出更加高效、稳定和可持续的应用技术,以实现对抗生素类污染物的有效去除和环境保护的目标综上所述,菌藻共生系统是一种有潜力的技术,可以有效去除抗生素类污染物。
《农业资源与环境学报》2019年第36卷总目次

……………………………………………………………………… 张 琦 杨 洋 涂鹏飞 谭可夫 罗艳丽 曾清如(43) 安徽省某市农田土壤与农产品重金属污染评价 ………………………………… 岳 蛟 叶明亮 杨梦丽 崔俊义 马友华(53) 异质 Cd 胁迫对蚕豆和富集植物续断菊根系生长的影响
农产品安全
河北省蔬菜大棚土壤及蔬菜中重金属累积分析 …………………………………………… 孙 硕 李菊梅 马义兵 赵会薇(236) 东北稻蟹中 18 种微量元素含量及健康风险评价 ………… 覃东立 姜海峰 黄晓丽 高 磊 王 鹏 刘 欢 韩 刚(245)
第三期
战略与管理
重金属污染农田原位钝化修复材料研究进展 …………………………………… 吴霄霄 曹榕彬 米长虹 林大松 王天恕(253) 城乡有机废弃物资源化利用现状及展望 ……………………………… 李龙涛 李万明 孙继民 褚 飞 饶中秀 黄凤球(264) 基于限制因素分析的耕地质量提升分区——以长春市九台区为例 …………… 黄梦佳 李淑杰 杜婉婷 曹竞文 齐 鲁(272)
农业资源与环境学报·第 36 卷·总目次
《农业资源与环境学报》2019 年第 36 卷
总目次
第一期 土壤 pH 对汞迁移转化的影响研究进展 ………………………………… 窦韦强 安 毅 秦 莉 林大松 曾庆楠 夏 晴(1)
超微细活化磷肥对小白菜生长及磷利用的影响 ……………………………………………………………… 王桂伟 陈宝成 王国鹏 李晗灏 梁 海 周华敏 陈剑秋(9)
农业资源
乡村振兴背景下灾毁耕地复垦潜力研究——以重庆市北碚区为例 ………………………………… 何青泽 谢德体 王 三(140)
《2024年污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展》范文

《污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,大量的污染物被排放到水体中,严重污染了自然环境,威胁着人类的生活和健康。
污水处理是一项至关重要的工作,它不仅需要高效的物理和化学处理方法,还需要采用生态友好的技术来处理复杂的有机污染物。
其中,菌藻共生系统因其独特的功能和潜力在污水处理领域得到了广泛的应用。
本文将详细探讨污水处理中菌藻共生系统去除污染物的机理及其应用进展。
二、菌藻共生系统的基本概念菌藻共生系统是一种生物处理技术,通过将微生物(如细菌)与藻类结合在一起,形成共生关系。
这种系统可以利用光合作用产生的能量和营养元素进行污水处理,去除有机物、氮、磷等污染物。
该系统结构简单、成本低廉、环保且易于维护,是当前污水处理领域的重要研究方向。
三、菌藻共生系统去除污染物的机理菌藻共生系统主要通过以下几个方面去除污染物:1. 细菌的生物降解作用:细菌利用有机物作为营养来源,通过代谢活动将其降解为无机物,从而达到降低有机物浓度的目的。
此外,某些细菌还可以通过同化作用将氮、磷等元素转化为细胞内物质,实现营养元素的回收利用。
2. 藻类的光合作用:藻类通过光合作用利用光能将水中的二氧化碳转化为有机物,如糖类和脂肪酸等。
这些有机物可以被细菌进一步降解,从而实现水体的净化。
此外,藻类还可以吸收水中的氮、磷等营养元素,减少水体富营养化现象。
3. 菌藻共生关系:在菌藻共生系统中,细菌和藻类形成互利共生的关系。
细菌为藻类提供必要的营养物质和生长因子,而藻类则为细菌提供光能和二氧化碳等生长所需的物质。
这种共生关系有助于提高系统的稳定性和处理效率。
四、菌藻共生系统的应用进展随着对菌藻共生系统研究的深入,其在污水处理领域的应用也取得了显著的进展。
具体表现在以下几个方面:1. 污水处理工艺的改进:通过对菌藻共生系统的优化设计,如调整细菌和藻类的比例、光照强度等参数,可以提高系统的处理效率和稳定性。
菌藻共生提高小球藻生物量和产油率

生物技术通报
BIOTEC-84
菌藻共生提高小球藻生物量和产油率
张靖洁 段露露 程蔚兰 季春丽 崔红利 李润植∗
(山西农业大学分子农业与生物能源研究所,太谷 030801)
摘 要: 微藻规模化养殖常伴随着细菌的影响,存在于微藻藻际的细菌对微藻生长的影响及藻菌共生的机理尚缺乏深入研究。 为建立有益的菌藻共生体系和提高微藻生物质产量,以埃氏小球藻(Chlorella emersonii)为试材,分离藻际微环境的菌群,并运用 16S rDNA 测序进行鉴定。通过藻菌(1∶1)共培养筛选优势促生菌。人工构建不同比例的菌藻共培养体系,分析优势促生菌对微 藻生长和生物质产量的影响。结果显示,从埃氏小球藻藻株 SXND-25 藻际分离到 6 个菌种,属于菠萝泛菌属(Pantoea)、假单胞 菌属(Pseudomonas)、鹑鸡肠球菌属(Enterococcus gallinarum)和大肠杆菌属(Escherichia coli)四个菌属。其中假单胞菌(Pseudomonas) 和菠萝泛菌(Pantoea)为优势促生菌。与其他不同比例菌藻共培养相比,埃氏小球藻与菠萝泛菌 1∶5 共培养的促生效果突出,埃 氏小球藻在第 8 天生物量达 5.86 g/L,藻细胞含油量为 26.88%,总油脂产量为 1.575 g/L 且单不饱和脂肪酸(MUFA)高达 554-564 mg/L。另一优异组合为埃氏小球藻与假单胞菌 1∶1 共培养,埃氏小球藻第 8 天生物量为 4.12 g/ L,藻细胞含油量达 29.50%,总油 脂产量提高到 1.215 g/L,但 MUFA 含量低(168-175 mg/L)。研究表明在埃氏小球藻培养过程中,适量添加促生菌,可同时提高埃 氏小球藻生物质和油脂产量,这为探究藻菌互作效应以及有益藻菌共生体系应用于微藻规模化生产提供参考依据。
藻菌共生系统处理污水的研究进展

传统的地表水的处理工艺,去除速率较低,包括生态浮床 (EFB)、人工湿地(CW),大型水生植物池塘等。EFB 和 CW 的营 养物去除性能在各季节波动很大,需要较长的保留时间,而功能 性微生物生物通常无法满足要求。相对较高的剩余营养物浓度 不符合地表水质量标准,因此需要开发高效去除污染物的工艺。 本文介绍藻菌共生系统的概念及污染物去除机制,为进一步开 发附着的藻菌共生系统提供基础和指导。
1 藻菌共生系统介绍
藻菌共生系统需要适当的载体和生物反应器维持系统的正 常生长。具有粗糙表面或多孔结构的材料(例如棉片、玻璃纤维 和尼龙网)可以有效促进藻菌共生体的附着。到目前为止,已经 开发了几种使用附着的藻菌共生体系的光生物反应器。
藻类草坪洗涤器 (ATS) 已成功应用于商业规模的河水、农 业、水产养殖和生活污水处理。然而,藻类细菌生物质必须安装 在地表水的顶层,这限制了 ATS 的发展前景。对于螺旋状生物反 应器来说,独特的螺旋结构可以在有限的空间内延长水与共生 系统的接触时间。然而,管道容易被生物量过度增长阻塞,这是 该光生物反应器在长期和大规模应用中的主要缺点。
叶资源节约与环保曳 2018 年第 11 期
藻菌共生系统处理污水的研究进展
吴珈祺 (成都市第八中学 四川成都 610000)
摘 要:为改善水质袁需要开发高效经济的污水处理 技术袁实现地表水中污染物的去除遥 微藻菌共生体系有望 从废水中去除污染物遥 本文总结了附着的藻菌共生系统 的基本原理和状态袁 最后并对藻菌共生系统的发展前景 提出展望遥
《2024年污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展》范文

《污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展,大量污水未经有效处理便被排入环境中,这已经成为严重的环境问题之一。
而传统的污水处理方法大多效率较低、操作复杂且容易产生二次污染。
在此背景下,菌藻共生系统作为一种新型的污水处理技术,因其高效、环保的特性受到了广泛关注。
本文将详细探讨污水处理中菌藻共生系统去除污染物的机理及其应用进展。
二、菌藻共生系统的基本原理菌藻共生系统是一种利用微生物和藻类共同作用来处理污水的生物技术。
在这个系统中,微生物和藻类通过相互作用,共同降解有机物、吸收营养物质,从而达到净化水质的目的。
该系统主要依靠微生物的生物降解作用和藻类的光合作用及营养吸收,实现对污水中污染物的去除。
三、菌藻共生系统去除污染物的机理菌藻共生系统中,微生物通过分解有机物、消耗氧气等方式对污水中的污染物进行降解。
而藻类则通过光合作用吸收光能、二氧化碳和水,产生氧气和有机物。
在这个过程中,藻类为微生物提供生长所需的营养物质和氧气,而微生物则通过其生物降解作用帮助藻类更好地吸收营养物质。
这种互利共生的关系使得菌藻共生系统在处理污水时具有较高的效率。
具体来说,菌藻共生系统去除污染物的机理包括以下几个方面:1. 生物降解:微生物通过分泌酶等生物催化剂,将有机物分解为简单的无机物或小分子有机物。
2. 营养吸收:藻类通过光合作用产生的有机物和微生物分解产生的营养物质被其吸收利用,从而达到去除污水中营养物的目的。
3. 氧气供应:微生物分解有机物过程中消耗的氧气可通过藻类的光合作用得到补充,保持系统的正常运行。
4. 微环境调控:菌藻共生系统还可以通过调节pH值、温度等微环境因素,提高污染物的去除效率。
四、菌藻共生系统的应用进展近年来,菌藻共生系统在污水处理领域的应用取得了显著的进展。
具体表现在以下几个方面:1. 处理效率提高:通过优化菌藻种类、比例及生长条件等参数,提高系统的处理效率。
菌藻混合体系去除Cr(VI)的条件优化及Cr(VI)还原酶活性的测定

科技成果——菌-藻共生系统用于含盐水处理和营养回收

科技成果——菌-藻共生系统用于含盐水处理和营养回收技术开发单位山东大学环境科学与工程学院适用范围沿海地区海水冲厕废水(海水黑水)的直接处理,海水代用水处理和一般富营养含盐水处理。
符合2015年科技部发布的《节水治污水生态修复先进适用技术指导目录》中78-高含盐废水综合治理技术。
成果简介该技术由单级光照反应器-膜池构成,海洋菌和耐盐藻共生系统对海水冲厕废水中高浓度有机物和氮磷高效去除,并利用膜对菌,藻高效截留实现营养物的有效回收;海洋菌对氨氮高耐受和同化能力能够促进该系统对高浓度氨氮去除和回收;微藻表面碱性环境促进体系中磷以化学沉淀形式去除;藻的兼性异养特性弥补了菌处理黑水碳源不足导致的氮磷低效去除;有机物和氮磷去除效果明显高于现有含盐水处理技术。
工艺流程工艺流程包括单级光照反应池-膜池。
先通过批次实验和统计分析,以模拟海水冲厕废水(海水黑水)为目标废水,优化有机物和营养物同时去除最佳时的菌,藻接种量,从而建立海洋菌和耐盐藻的菌藻共生系统。
菌,藻接入废水初期,由于废水中氨氮浓度过高,对藻的生长和营养物的摄取有一定的抑制作用,此时海洋菌对高浓度氨氮的耐受和同化能力使体系运行初期氨氮就有大幅度下降;于此同时,缺氮生长的藻过量摄取磷作为营养物质用于储存能量,且藻体表面微域内碱性环境促进部分磷以化学沉淀形式去除;随着体系中氨氮浓度的降低,藻生物量的增加,藻对营养物质的同化能力得到充分发挥。
并且,在整个过程中,该海洋菌对有机物的高效去除和藻兼性异养能力,使体系中COD深度去除且一直处于较低水平。
进入膜池以后,膜对同化了大量营养物质的菌,藻同时截留并回收再利用,在保证稳定出水水质的同时,回收高油脂高蛋白质的生物量可后续再利用。
关键技术海洋菌和耐盐藻用于海水冲厕废水等富营养含盐水处理,有效克服了传统生物法深度处理时由于盐度导致的反硝化细菌和聚磷菌失效。
菌-藻共生系统,藻光合作用释放的氧气与纯好氧高效脱氮除磷菌的有效结合,实现了低能耗营养物去除。
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农业资源与环境学报2019年1月·第36卷·第1期:121-126January 2019·Vol.36·No.1:121-126Journal of Agricultural Resources and Environment王书亚,李志,高仪璠,等.藻菌共培养体系优势菌株筛选及沼液处理[J].农业资源与环境学报,2019,36(1):121-126.WANG Shu-ya,LI Zhi,GAO Yi-fan,et al.Screening of the dominant strains in the algae-bacteria symbiotic system and effects of biogas slurry treatment[J].Journal of Agricultural Resources and Environment ,2019,36(1):121-126.Screening of the dominant strains in the algae-bacteria symbiotic system and effects of biogas slurry treatmentWANG Shu-ya,LI Zhi,GAO Yi-fan,SUN Li-qin,LI Dan,SUN Zhong-liang *,JIANG Mei-ru(College of Life Sciences,Yantai University,Yantai 264005,China )Abstract :Bacteria were separated from biogas slurry treated by Chlorella vulgaris ,and then the interaction between Chlorella vulgaris and bacteria was explored and the effect of algae-bacteria symbiotic system on biogas slurry treatment was discussed.5bacteria were separated by flat-plate separation method and were identified by 16S rDNA sequencing technology.They were highly similar to the following bacte⁃ria :Pseudomonas alcaliphila ,Exiguobacterium ,Bacillus amyloliquefaciens ,Bacillus subtilis and Bacillus tequilensis .By measuring changes in chlorophyll a of Chlorella vulgaris ,it was found that 5bacteria could promote the growth of chlorella and the effect of Exiguobacteriumwas most obvious.These single strain were co-cultured with Chlorella vulgaris separately and the purification effect of algae-bacteria sym⁃biotic system on biogas slurry were investigated.The results showed that the consortium of Pseudomonas alcaliphila and Chlorella vulgaris could reduce TP to 0.391mg·L -1,and its removal rate was the highest (85%).The consortium of Exiguobacterium and Chlorella vulgaris had the best treatment effect on TN and COD,and the removal rate was 64.4%and 72.3%respectively.The removal rates of COD,TN and TP by pure microalgae or pure axenic bacterium were much lower than that of the above two microalgae and bacteria co-culture systems.To summarize,algae-bacteria symbolic system has better effect on sewage treatment than pure culture system and has a good application pros⁃pect in sewage treatment.Keywords :Chlorella vulgaris ;algae-bacteria symbiotic system;biogas slury wastewater;total nitrogen;total phosphorus;COD藻菌共培养体系优势菌株筛选及沼液处理王书亚,李志,高仪璠,孙利芹,李丹,孙中亮*,姜玫如(烟台大学生命科学学院,山东烟台264005)收稿日期:2018-03-19录用日期:2018-07-05作者简介:王书亚(1993—),女,山东聊城人,硕士研究生,研究方向为微藻生态净化废水及资源化利用。
E-mail :wsy9871@163.cm *通信作者:孙中亮E-mail :zlsun@ 基金项目:山东省农业重大应用技术创新项目(鲁财农指(2016)36号);山东省现代农业产业技术体系建设专项资金项目(SDAIT-26-03);烟台大学科技创新基金项目(YDZD1818)Project supported :Shandong Province Major Agricultural Technology Innovation Projects (Lucainongzhi (2016)36);The Construction of Modern Agricul⁃tural Technology System Special Funds of Shandong Province (SDAIT-26-03);Graduate Innovation Foundation of Yantai University (YDZD1818)摘要:本研究从小球藻处理沼液废水的体系中分离细菌,探究小球藻与细菌之间相互作用关系及藻菌体系对废水处理的效果。
经多次平板划线从体系中共分离出5种菌株经16S rDNA 基因测序,5种菌株分别与细菌Pseudomonas alcaliphila 、Exiguobacterium 、Bacillus amyloliquefaciens 、Bacillus subtilis 和Bacillus tequilensis 高度相似。
通过测定小球藻的叶绿素a 的变化发现5种细菌均可促进小球藻生长,其中细菌Exiguobacterium 对小球藻的促生效果最为明显。
将几株单菌株分别和小球藻共同培养,考察共培养体系对沼液的净化效果,结果发现细菌Pseudomonas alcaliphila 与小球藻共培养体系中沼液总磷(TP )下降到0.391mg·L -1,去除率最高,达85%;细菌Exiguobacterium 与小球藻共培养体系中沼液总氮(TN )和化学需氧量(COD )去除率分别为64.4%和72.3%,效果最优;小球藻纯培养体系和细菌纯培养体系对沼液中COD 、TN 、TP 的去除率,均远低于细菌Pseudomonas alcaliphila 和Exiguobacterium 与小球藻构建的藻菌共培养体系。
综合比较,藻菌共培养体系对污水处理效果优于各自的纯培养体系,在污水处理中具有很好的应用前景。
关键词:小球藻;藻菌共培养;沼液废水;总氮;总磷;COD 中图分类号:X703;S182文献标志码:A文章编号:2095-6819(2019)01-0121-06doi :10.13254/j.jare.2018.0068农业资源与环境学报·第36卷·第1期随着我国经济水平的不断提升,畜牧业也得到了迅速发展,这也使养殖场废水污染问题日益严重,给环境造成了巨大的压力,因此养殖场污水的处理问题亟待解决[1]。
目前藻类技术作为一种新型的废水处理技术,由于能耗低、适应性广,被认为是一种极有前景的废水处理技术,并得到了广泛的研究[2-3]。
将藻类对污水氮磷营养物和有机物的摄取去除功效与细菌强大的污染物降解能力有效地结合起来,可以建立藻菌共培养体系,并应用于沼液净化[4]。
藻菌共培养体系处理沼液过程中,藻类通过光合作用向水体供氧,增加水体的溶解氧,供好氧菌不断地降解有机质,藻细胞自身则可利用细菌降解有机质产生的CO2进行光合作用。
因此利用藻和菌二者协同作用可以达到很好的污水处理效果。
但也有研究表明一些细菌与微藻之间产生抑制或拮抗作用[5-6]。
因此筛选获得能够促进微藻生长的细菌并将其应用于藻菌体系处理废水至关重要[7-8]。
目前国内外对于藻菌关系和藻菌共同处理污水已有研究。
Cho等[9]对比研究了纯种小球藻在单独培养及藻菌共同培养时的生长情况,筛选出3种促进小球藻生长和2种抑制小球藻生长的细菌。
傅海燕等[10]和程海翔[11]分别对小球藻和栅藻处理人工污水做了相关研究,证明了藻菌共同培养处理沼液的效果要优于藻、菌单独处理沼液。
Mujtaba等[12]研究了小球藻与Pseudomonas putida构建的藻菌体系,发现其对污水中氮、磷和COD(化学需氧量)的去除效果明显优于小球藻纯培养体系,去除率可达到85%、65%和86%。
Ji等[13]研究发现Chlorella vulgaris-Bacillus lichenifor⁃mis系统中藻菌比例为1∶3时藻细胞及叶绿素a含量最高,对TN(总氮)、TP(总磷)和COD的去除率达到最大,分别为88.95%、80.28%和86.55%。