国家自然科学基金(41272268)
- 作品数：10 被引量：35H指数：3
- 相关作者：刘菲谢宇轩王阳陈鸿汉秦晓鹏更多>>
- 相关机构：中国地质大学（北京）中国地质科学院中国地质大学(北京)更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目国家环境保护公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学理学天文地球更多>>
- 电子供体对地下水中高氯酸盐生物去除的影响研究被引量：2
- 2013年
- 通过静态实验,考察了电子供体类型及用量对厌氧条件下微生物去除地下水中高氯酸盐的影响.结果表明,电子供体醋酸盐和H2的加入,可以明显提高ClO4-的去除率,驯化后的微生物去除ClO4-的速率比未加入电子供体时提高约1.4~3倍.Monod动态模型能很好地拟合两种电子供体环境下ClO4-的微生物去除过程,分别以醋酸盐和H2作为电子供体时,基质半饱和常数Ks为12.6 mgL-1和2.2 mgL-1,最大比基质消耗速率Vm为0.45 d-1和0.08 d-1.动力学参数表明,本实验条件下,异养型混合菌去除ClO4-的效果明显优于自养型混合菌;在少数受高浓度ClO4-污染的地下水环境中,为了提高ClO4-的去除速率只有通过增加菌体浓度或提高微生物酶的活性来实现.随着电子供体醋酸盐用量增加,ClO4-的（比）消耗速率逐渐增大.当初始CH3COO-与ClO4-的比例为3.80 mg（COD）/mg（ClO4-）时,比消耗速率v最大（0.27 d-1）.
- 王蕊刘菲陈鸿汉陈楠张佳文陈明
- 关键词：高氯酸盐地下水电子供体醋酸盐氢气
- 树皮支持的厌氧生物法去除地下水中的高氯酸盐被引量：4
- 2013年
- 通过批实验,考察了树皮作为固体碳源和反应介质去除地下水中高氯酸盐(ClO4-)的可行性,研究了树皮用量、温度、ClO4-污染负荷等因素对高氯酸盐去除效果的影响.结果表明,相比玉米芯、红薯及马铃薯,树皮可与PRMs结合高效去除地下水中的ClO4-,可被微生物利用的DOC是影响ClO4-去除效果的制约因素.以树皮为固体碳源,降解10 mg ClO4-需要耗用35～40 mg DOC;当树皮用量增至3∶500时,高氯酸盐的去除速率约比1∶500时提高3倍;若将树皮用量提高至大于5∶500,不能明显提高ClO4-的去除速率.当温度为(38±1)℃时,ClO4-的表观速率常数最大[1.365 mg.(L.d)-1],表观活化能Ea为31.08 kJ·mol-1.树皮支持的厌氧生物法对水质具有良好的抗冲击性,ClO4-的污染负荷较高时,未造成底物抑制作用.
- 王蕊刘菲陈楠陈鸿汉
- 关键词：高氯酸盐树皮厌氧生物法地下水溶解性有机碳
- 傍河型水源井氨氮阻断与去除工程设计案例分析被引量：9
- 2015年
- 针对沈阳市傍河型水源地的氨氮(NH+4-N)污染问题,通过野外研究区的水文地质调查,在查明研究区NH+4-N污染特征的基础上,结合室内批试验、柱实验和数值模拟,筛选出最佳的NH+4-N去除方案,提出了研究区渗透反应格栅(PRB)构建方案,并成功构建了示范工程尺度的PRB,用以去除地下水中的NH+4-N污染.室内批实验和柱实验表明,利用微生物硝化作用结合沸石的吸附作用去除地下水中NH+4-N是可行的.通过对研究区水质数值模拟,发现构建有一定弧度的PRB能最大限度的保护水源井.在PRB的构建过程中,利用高压旋喷技术和旋挖技术解决了大深度(>30 m)PRB的构建问题,且PRB建成运行监测表明,示范工程尺度的PRB能有效阻断和去除地下水中NH+4-N.
- 李圣品刘菲黄国鑫杨应钊侯国华孔祥科陈鸿汉
- 关键词：PRB阻断
- 左氧氟沙星在蒙脱石存在条件下对大肠杆菌的毒性效应
- 2016年
- 采用批实验研究了蒙脱石对左氧氟沙星的吸附机理及对左氧氟沙星抗菌作用的影响。结果表明,中性条件下存在培养基时,左氧氟沙星在蒙脱石上前2 h即达到吸附平衡,吸附等温线符合Langmuir吸附方程,吸附率达90%以上;蒙脱石吸附左氧氟沙星存在阳离子交换作用、氢键作用、疏水作用、阳离子键桥作用、静电吸附作用等物理化学过程;蒙脱石本身不具有抑菌、杀菌活性,且由于蒙脱石增大了微生物附着的比表面积,在特定情况下可以促进微生物的生长;扣除其对微生物生长的促进作用后,蒙脱石吸附左氧氟沙星降低了后者的毒性效应,其抑菌率降低约25%。上述结果为进一步研究抗生素在环境中的毒理效应提供了基础依据。
- 王阳刘菲谢宇轩秦晓鹏李璐沈照理
- 关键词：蒙脱石左氧氟沙星大肠杆菌毒性效应
- 抗生素在土壤/沉积物中吸附行为的研究进展被引量：15
- 2015年
- 抗生素长期大量地被应用于人畜的疾病治疗和水产养殖中,在水体、土壤和沉积物中都有检出。吸附作用是抗生素在土壤/沉积物中重要的环境行为,会影响其在环境中的迁移转化以及对微生物的影响。文章评述了抗生素在土壤氧化物、黏土矿物和有机质上的吸附行为,探讨分析了这些研究中遇到的问题,提出了今后研究的几个重点方向。
- 秦晓鹏刘菲王广才翁莉萍
- 关键词：抗生素针铁矿土壤沉积物环丙沙星
- 异养条件下高氯酸盐降解细菌群落变化研究被引量：1
- 2014年
- 了解特定环境中高氯酸盐(ClO-4)降解菌的群落组成,对ClO-4的降解具有重要的指导意义。通过添加醋酸盐作为电子供体降解ClO-4,利用高通量测序(HiSeq 2000)的方法获得了复杂环境中生物群落的组成,对比了降解前后菌种结构的变化。结果表明,补充醋酸盐的降解体系(Acetate Degradation,AD)将10 mg/L ClO-4降至检出限以下需100 h。降解完毕后代表性的ClO-4降解菌Dechloromonas的相对丰度为0.2%,与原始活性污泥相比无明显差别;另一典型ClO-4降解菌脱氯菌属Azospira相对丰度为3.2%;一些同时参与ClO-4降解和脱氮作用的细菌如假单胞菌属Pseudomonas也有检出,相对丰度为8%。异养条件下ClO-4降解是假单胞菌属Pseudomonas和脱氯菌属Azospira起主导作用。AD体系内菌种多样性小于原始活性污泥。电子供体的加入使活性污泥类的混合体系内生物群落结构单一化,使降解基质具备了在特定环境下针对某种污染物降解的能力。
- 谢宇轩关翔宇王阳王鹤立
- 关键词：环境工程学高氯酸盐醋酸盐
- 高氯酸盐自然衰减的柱实验研究被引量：2
- 2022年
- 高氯酸盐(ClO_(4)^(-))是一种小分子量、有毒的无机络阴离子,普遍存在于环境中。由于其分子大小与碘离子相似,会干扰人体甲状腺的正常功能,因此其环境污染问题引起了广泛的关注。本文选取污染场地的天然河沙为试验材料,主要通过柱实验对地下水中ClO_(4)^(-)自然衰减过程进行研究,考察了铁氧化物、NO_(3)^(-)对ClO_(4)^(-)自然衰减过程产生的影响。结果表明,高氯酸盐自然衰减过程主要由微生物驱动,天然河沙可去除2 mg/L的ClO_(4)^(-),但其过程缓慢且还原量有限,长期去除率不超过10%,其限制因素为缺乏电子供体;铁氧化物可以促进ClO_(4)^(-)自然衰减,但当溶解性铁的浓度低于5.5 mg/L时,衰减过程开始受到影响;地下水中的NO_(3)^(-)会抑制ClO_(4)^(-)的降解,当NO_(3)^(-)低至10 mg/L或以下时,ClO_(4)^(-)才开始明显降解。
- 梁凯旋刘菲张莉
- 关键词：高氯酸盐自然衰减微生物降解电子供体铁氧化物
- 基于功能基因表达的高氯酸盐与硝酸盐氮修复被引量：3
- 2014年
- 为更好地研究环境中高氯酸盐离子(ClO-4)与硝酸盐氮(NO-3-N)混合污染的共同降解。选用pcrA、cld基因表征参与高氯酸盐降解的细菌,NirS基因表征反硝化细菌,16S rRNA基因表征整个细菌群落的活性。通过对高浓度硝酸盐氮与高氯酸盐混合污染降解体系内不同时间点不同种基因的表达分析,实时定量的反应复杂环境中混合污染物生物降解机理。结果表明,在外源添加足够的醋酸盐作为电子供体条件下,NO-3-N与ClO-4质量浓度比为5∶1时,硝酸盐氮的存在不会完全抑制ClO-4的降解,当NO-3-N降解完全时,可以加快ClO-4的降解过程。在有硝酸盐氮存在的混合降解体系内,pcrA和cld基因与ClO-4的浓度变化之间的相关性不是很高,证明该功能基因对复杂环境中特定生物群落的表征有一定局限性。
- 谢宇轩刘菲关翔宇于丽莎王阳
- 关键词：高氯酸盐功能基因生物降解作用微生物活性
- 自养条件下高氯酸盐降解细菌群落研究被引量：2
- 2014年
- 旨在研究自养条件下以氢气作为电子供体高氯酸根离子(ClO4-)的微生物降解机制,利用HiSeq 2000对微生物群落结构及多样性进行高通量测序及分析。结果表明,添加氢气的HD(hydrogen degradation)体系将10 mg/L ClO4-降至检出限以下共经历71 d。ClO4-完全降解后HD体系中总细菌的相对丰度为84.96%,绝大多数降解细菌分布的变形菌门相对丰度为68.11%,占总细菌数的比例达到80.16%。其中属于β-变形杆菌纲的ClO4-代表性降解细菌(perchlorate-reducing bacteria,PRB)Dechloromonas的相对丰度为2.7%,另一种Azospira为3.1%。通过KEGG注释对菌种功能进行分析。参与糖代谢的基因相对丰度为4.75%,参与能量代谢的基因相对丰度为3.35%,其中参与氮循环的基因相对丰度为0.72%,参与氯代物降解和氯循环的基因相对丰度为0.83%,补充氢气对反应体系内生物群落结构变化起到选择纯化作用,使优势菌群趋于单一。
- 谢宇轩关翔宇于丽莎刘菲
- 关键词：细菌群落结构
- 左氧氟沙星在针铁矿-溶液体系存在形态对大肠杆菌的毒性效应
- 2015年
- 通过批试验研究了针铁矿存在时,左氧氟沙星对大肠杆菌的毒性效应以及吸附态的左氧氟沙星对微生物生长的影响.结果表明,中性条件下存在培养基时,左氧氟沙星在针铁矿上4 h可达到吸附平衡,吸附等温线符合Freundlich吸附方程,傅里叶变换红外光谱分析得出左氧氟沙星的羧酸基团和酮基基团与针铁矿表面发生络合作用;0.016 g针铁矿的存在一定程度上能够促进大肠杆菌的生长(约50%),随着针铁矿含量的变化(0—0.1 g),在扣除其生长促进的影响后左氧氟沙星对大肠杆菌的毒性作用仍显著减弱,由90%降低至60%.
- 王阳刘菲秦晓鹏李璐李晋阳
- 关键词：针铁矿左氧氟沙星大肠杆菌
