检索结果-内蒙古大学图书馆

工业水处理 2023年第2期43卷 23-32,166页

作者：许怀浩王铸邓岳鹏胡春广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

综述了利用氨氧化共代谢强化去除药物类污染物的研究现状,介绍了相关的微生物及其功能性酶对不同目标污染物的转化能力与转化机理,并分析了一些重要的影响因素及相应的控制策略。结果表明,与生长代谢途径相比,氨氧化共代谢在去除高毒性... 详细信息

综述了利用氨氧化共代谢强化去除药物类污染物的研究现状,介绍了相关的微生物及其功能性酶对不同目标污染物的转化能力与转化机理,并分析了一些重要的影响因素及相应的控制策略。结果表明,与生长代谢途径相比,氨氧化共代谢在去除高毒性或难降解药物类污染物时具有明显优势。在合适的范围内,多种药物的降解速率与氨氮负荷呈正相关;当氨氧化受到抑制时,多种药物的去除率出现了不同程度的下降。同时也有研究发现某些共代谢产物具有比母体化合物更强的生态毒性或持久性。在工程应用中,氨氧化共代谢对药物类污染物的降解能力受多种因素的影响,如废水水质、工艺条件和微生物种群等。后续研究应关注药物代谢中间产物的生态风险评估,以及通过优化处理工艺和运行参数实现氨氮和药物污染物的同步高效去除。

关键词：共代谢氨氧化微生物药物污染

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铁改性石英砂过滤协同控制饮用水含氮消毒副产物和条件致病菌

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环境科学 2022年第2期43卷 887-895页

作者：齐鹏胡春邢学辞毕志浩李泽松广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室北京100085

石英砂在给水工艺中最主要的作用为去除浊度,其固-液界面的微生物作用受到忽视.为了解决普通石英砂(sand)在控制消毒副产物和条件致病菌有限的问题,将普通石英砂改性为铁改性石英砂(Fe-sand),用气相色谱-ECD测定了典型含氮消毒副产物(N-... 详细信息

石英砂在给水工艺中最主要的作用为去除浊度,其固-液界面的微生物作用受到忽视.为了解决普通石英砂(sand)在控制消毒副产物和条件致病菌有限的问题,将普通石英砂改性为铁改性石英砂(Fe-sand),用气相色谱-ECD测定了典型含氮消毒副产物(N-DBPs)和含碳消毒副产物的最大生成势.结果表明,Fe-sand对卤代硝基甲烷,卤乙酰胺和卤乙腈生成的抑制效果分别提升了51.51%、43.66%和90.6%.此外,基于定量qPCR检测了Hartmanella vermiformis、Legionella spp.、Mycobacterium spp.、***和Naegleria spp.的基因拷贝数,发现Fe-sand对条件致病菌同样有显著地抑制作用.Fe-sand对NOM的去除提升能力有限,但Fe-sand滤料表面生物膜分布较为均匀、不易脱落且更稳定,其出水悬浮态生物膜则较难聚集,胞外蛋白α螺旋二级结构消失,因而极容易被氯穿透,有效抑制了出水中生物膜对N-DBPs和条件致病菌的持续贡献.Fe-sand固-液界面显著改变了微生物群落和悬浮生物膜的形态,对保障饮用水水质安全提供了新的思路,对水厂现有工艺的提升和改造起到良好的理论支撑作用.

关键词：铁改性石英砂(Fe-sand) 含氮消毒副产物(N-DBPs) 条件致病菌胞外多聚物微生物群落

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生物滤料去除饮用水中消毒副产物和抗性基因对比

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中国给水排水 2024年第19期40卷 31-38页

作者：高靖雨蔡武梁昊史国贵陈友怡吕来邢学辞胡春广州大学大湾区环境研究院、珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

为强化对水中复合微污染物的去除,制备了改性椰壳活性炭(CAC)和催化剂滤料(HCLL-S8-M),考察了其对含氮消毒副产物生成势(N-DBPsFP)和抗性基因(ARGs)的去除效果和机制。结果表明,在相同复合微污染物条件下(甲基对硫磷和2,4-二氯苯氧乙酸... 详细信息

为强化对水中复合微污染物的去除,制备了改性椰壳活性炭(CAC)和催化剂滤料(HCLL-S8-M),考察了其对含氮消毒副产物生成势(N-DBPsFP)和抗性基因(ARGs)的去除效果和机制。结果表明,在相同复合微污染物条件下(甲基对硫磷和2,4-二氯苯氧乙酸均为1μg/L),改性CAC和HCLL-S8-M出水中卤代乙腈和卤代硝基甲烷的总生成势分别为385.15、464.18 ng/L,较进水分别降低了212.74、133.71 ng/L;进水、改性CAC和HCLL-S8-M出水中的ARGs相对丰度分别为4.35%、1.91%和2.88%。改性CAC和HCLL-S8-M可以高效去除溶解性有机物(DOC)和复合微污染物。生物滤料上微生物分泌的胞外聚合物更少,并可富集能够降解有机物的菌群。改性CAC和HCLL-S8-M可通过减少DBPs前体物的产生和ARGs的增殖,控制微污染物胁迫效应造成的间接饮用水水质风险。

关键词：饮用水深度处理生物滤料消毒副产物抗性基因胞外聚合物

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土壤中金属硫化物的来源及迁移转化研究进展

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环境科学与技术 2024年第5期47卷 117-126页

作者：邓有为高妍周小霞广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

金属硫化物在土壤中的存在及其迁移转化过程对环境质量、生态安全和人类健康构成了潜在威胁。这些化合物主要来源于自然过程(如岩石风化、地质活动和微生物作用)及人为活动(包括矿产开采、工业生产和农业活动),其在土壤中的迁移转化受... 详细信息

金属硫化物在土壤中的存在及其迁移转化过程对环境质量、生态安全和人类健康构成了潜在威胁。这些化合物主要来源于自然过程(如岩石风化、地质活动和微生物作用)及人为活动(包括矿产开采、工业生产和农业活动),其在土壤中的迁移转化受多重因素影响,如土壤的物理化学属性、气候条件及微生物活动,这些因素共同决定了金属硫化物的生物可利用性和毒性。未来研究应深入探索金属硫化物的微观交互机制及环境变化下的长期效应,并通过跨学科研究为土壤中金属硫化物污染提供有效解决策略。

关键词：金属硫化物土壤污染迁移转化机制微生物作用环境影响

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活性炭残留对饮用水输配系统中水质风险和微生物群落的影响

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环境科学学报 2024年第10期44卷 206-217页

作者：陈友怡庄素敏罗凯茵朱嘉淇邢学辞张发根胡春陈朝湘马琨瑜陈锦荣广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 广州市自来水有限公司南洲水厂广州510000

为探究饮用水处理过程中的活性炭残留对后续饮用水输配系统(DWDSs)的水质影响,为保障饮用水水质安全提供理论基础,本研究通过对炭滤池出水投加20 mg·L^(-1)活性炭颗粒,转入含铸铁片的棕色试剂瓶中模拟DWDSs运行并对其水质变化进行... 详细信息

为探究饮用水处理过程中的活性炭残留对后续饮用水输配系统(DWDSs)的水质影响,为保障饮用水水质安全提供理论基础,本研究通过对炭滤池出水投加20 mg·L^(-1)活性炭颗粒,转入含铸铁片的棕色试剂瓶中模拟DWDSs运行并对其水质变化进行表征.基于实时荧光定量PCR技术对模拟DWDSs水体微生物总量以及典型条件致病菌(OPs)进行检测,同时对溶解性有机物组成、腐蚀产物、胞外聚合物(EPS)进行表征分析,通过宏基因组学分析微生物群落结构和功能基因表达,分析活性炭残留诱导的DWDSs水质变化情况.结果表明,活性炭残留可诱导DWDSs中微生物总量和活性显著升高,产生更多的胞内活性氧,其中分枝杆菌属和铜绿假单胞菌属两种典型OPs生长得到促进.宏基因组数据显示,活性炭残留诱导DWDSs中微生物细胞色素c基因丰度升高,强化了微生物基于细胞色素c的胞外电子转移,进一步提高了微生物代谢活性.另一方面,活性炭残留导致生物膜凝聚性和稳定性显著提高,微生物整体抗氯性也因此增强.受活性炭残留影响,DWDSs中微生物群落结构发生显著改变,吸附在活性炭上的有机污染物、生物絮凝体可能诱发微生物泄漏风险,进而影响饮用水水质安全.

关键词：活性炭残留饮用水条件致病菌(OPs) 胞外聚合物(EPS) 微生物群落

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制药废水中青霉素与厌氧污泥的相互作用机制

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环境工程学报 2022年第2期16卷 630-637页

作者：吴浪梁定超吴启航胡晓东荣宏伟魏春海广州大学土木工程学院市政工程系广州510006 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 广州大学大湾区环境研究院广州510006 广州大学土木工程学院市政工程系广州510006 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006

通过批式实验考察了制药废水中青霉素G钠盐与厌氧污泥的相互作用机制.结果表明:青霉素G钠盐的水(降)解反应符合伪一级动力学,在纯水、灭活和活性厌氧污泥条件下的速率常数分别为0.048、0.121 6和0.128 3 h-1.灭活厌氧性污泥因其絮体表... 详细信息

通过批式实验考察了制药废水中青霉素G钠盐与厌氧污泥的相互作用机制.结果表明:青霉素G钠盐的水(降)解反应符合伪一级动力学,在纯水、灭活和活性厌氧污泥条件下的速率常数分别为0.048、0.121 6和0.128 3 h-1.灭活厌氧性污泥因其絮体表面的亲核官能团显著提高了青霉素G钠盐的水(降)解速率,活性厌氧污泥因其生物活性进一步提高了青霉素G钠盐的水(降)解速率.低浓度(≤10 mg·L-1)、中浓度(100 mg·L-1)和高浓度(1000mg·L-1)的青霉素G钠盐对厌氧污泥的产甲烷活性分别呈现无显著抑制作用、有一定的抑制作用、有显著抑制作用.投加中、高浓度青霉素G钠盐的厌氧污泥的甲烷产量分别是正常厌氧污泥的64.0％和19.9％.中高浓度青霉素G钠盐主要直接抑制水解酸化菌,从而间接影响产甲烷活性.

关键词：青霉素生产废水厌氧污泥甲烷产量水(降)解动力学吸附

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粤北喀斯特地区不同年龄油茶林土壤细菌群落动态变化特征

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林业科学研究 2024年第4期37卷 95-107页

作者：郑全胜吴斌白拉曲珍叶飞王雨冯汉华广东省林业调查规划院广东广州510520 广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

[目的]明确油茶种植年限对喀斯特地区土壤微生物群落的影响。[方法]以乐昌市富树山油茶种植基地分别种植了2、3和7年的油茶林土壤为研究对象,利用高通量测序技术和分子生态网络的分析方法对土壤细菌群落进行研究。[结果]油茶种植年限的... 详细信息

[目的]明确油茶种植年限对喀斯特地区土壤微生物群落的影响。[方法]以乐昌市富树山油茶种植基地分别种植了2、3和7年的油茶林土壤为研究对象,利用高通量测序技术和分子生态网络的分析方法对土壤细菌群落进行研究。[结果]油茶种植年限的增加会导致土壤中铵态氮和总氮的积累,虽然不会显著改变土壤中细菌群落的生物多样性,但会导致土壤细菌群落结构的改变。同时发现土壤水分是影响2、3年龄油茶林土壤细菌群落的关键环境因子,而种植7年油茶林的土壤细菌群落主要受pH的影响。此外,相比种植2~3年的油茶林,种植7年的油茶林土壤细菌类群之间的联系更为紧密,但同时出现了细菌网络模块化的缺失和关键物种的演变的现象。[结论]本研究揭示了粤北石漠化地区不同种植年限油茶纯林的土壤细菌群落动态变化特征,为维持油茶林土壤生态系统功能的实践管理提供了理论依据。

关键词：喀斯特地区油茶林细菌群落高通量测序网络分析

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海洋氨氧化古菌及其驱动的碳氮生物地球化学循环过程研究进展

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中国科学院大学学报（中英文） 2020年第4期37卷 433-441页

作者：洪义国何翔吴佳鹏刘晓晗广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 广州大学环境科学与工程学院广州510006

氨氧化古菌(AOA)在海洋环境中分布广泛,是海洋水体中数量最为丰富的原核生物之一。AOA作为海洋中氨氧化作用的主导微生物,能在寡营养条件下通过化能自养的形式进行固碳,在海洋的碳、氮循环过程中发挥重要作用。AOA氨氧化过程驱动的化能... 详细信息

氨氧化古菌(AOA)在海洋环境中分布广泛,是海洋水体中数量最为丰富的原核生物之一。AOA作为海洋中氨氧化作用的主导微生物,能在寡营养条件下通过化能自养的形式进行固碳,在海洋的碳、氮循环过程中发挥重要作用。AOA氨氧化过程驱动的化能自养固碳是深海内部重要能量来源,为研究深海内部有机碳输入与深海微生物群的有机碳需求之间的不平衡问题以及深海自养生物能量来源问题提供重要导向。本文对于海洋AOA的多样性分布、碳氮生物地球化学循环过程及其在海洋能量循环过程中的功能进行系统的综述,以期为本领域的研究提供借鉴。

关键词：氨氧化古菌氨氧化过程化能自养固碳生物地球化学循环海洋水体

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铁钛共掺杂氧化铝诱发表面双反应中心催化臭氧化去除水中污染物

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环境科学 2021年第5期42卷 2360-2369页

作者：张帆宋阳胡春吕来广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 广东工业大学土木与交通工程学院广州510006 中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室北京100085

多相催化臭氧化技术因能有效去除水中有机污染物而受到广泛关注.然而,基于单一位点氧化还原的金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤,使活性受到抑制,极大地限制了多相催化臭氧化技术的实际应用.为解决这一瓶颈,以过渡金属物种Fe和T... 详细信息

多相催化臭氧化技术因能有效去除水中有机污染物而受到广泛关注.然而,基于单一位点氧化还原的金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤,使活性受到抑制,极大地限制了多相催化臭氧化技术的实际应用.为解决这一瓶颈,以过渡金属物种Fe和Ti对金属氧化物γ-Al_(2)O_(3)基底进行晶格掺杂制备出新型双反应中心催化剂FT-A-1 DRCs.通过XRD、TEM和XPS等技术对其形貌结构和化学组成进行了表征分析,证明Fe和Ti对于Al的晶格取代,形成表面贫富电子微区(富电子Fe微中心和缺电子Ti微中心).FT-A-1 DRCs被用于催化臭氧化过程,对布洛芬等一系列难降解有机污染物的去除表现出优异的活性和稳定性.利用EPR和电化学技术揭示了界面反应机制.发现在催化臭氧化过程中,O_(3)/H_(2)O在富电子微中心被定向还原产生·OH,而污染物可在缺电子微中心作为电子供体而被氧化,为反应体系持续提供电子.这一反应过程利用污染物自身的能量实现了污染物的双途径降解(·OH攻击和直接电子供体),突破了金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤.

关键词：污染物供电子催化臭氧化双反应中心铁钛共掺杂表面电子转移

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基于端到端深度学习的有机光伏材料光电转化效率预测

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环境工程 2022年第6期40卷 188-193页

作者：胡松刘国红何英颜嘉晨陈寒乐闫希亮闫兵广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广州510006 山东大学环境科学与工程学院山东青岛266237

碳中和背景下,亟需开发高效清洁的新型能源,以减少对化石能源的依赖。有机光伏材料作为一种可将太阳能或其他光能直接转化为电能的材料,日益成为一种具有重大应用前景的低碳能源材料。在探索新的高性能有机光伏材料的过程中,机器学习虽... 详细信息

碳中和背景下,亟需开发高效清洁的新型能源,以减少对化石能源的依赖。有机光伏材料作为一种可将太阳能或其他光能直接转化为电能的材料,日益成为一种具有重大应用前景的低碳能源材料。在探索新的高性能有机光伏材料的过程中,机器学习虽然能够提高材料设计效率,但其预测能力极大受制于描述符的开发和选取。利用循环神经网络、卷积神经网络、图神经网络等算法,构建端到端的深度学习模型预测有机光伏材料光电转化效率,所建模型可直接从SMILES符号、分子图像、分子图网络中提取化合物结构信息,而无须人为开发和选取描述符。所得模型不仅能够较为准确地预测有机光伏材料的光电转化效率(其中最优模型五折交叉验证结果和测试集预测结果决定系数均>0.73),而且能够识别影响转化效率的关键结构特征。该研究结果可为新型环境功能材料设计提供理论参考。

关键词：碳中和有机光伏材料机器学习环境功能新材料设计低碳能源

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