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不同水力停留时间和进水硝酸盐浓度下香蕉杆为碳源的固相反硝化性能研究
被引量：
3
1
作者
高书伟
张凯
+7 位作者
李志斐
谢骏
王广军
李红燕
夏耘
郁二蒙
田晶晶
龚望宝
《渔业科学进展》
CSCD
北大核心
2023年第3期23-36,共14页
固相反硝化去除水产养殖尾水中硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)具有广阔的应用前景,水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水硝酸盐浓度(influent nitrate concentration,INC)是影响反硝化系统反硝化性能的主要因素之一,需要对HRT进...
固相反硝化去除水产养殖尾水中硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)具有广阔的应用前景,水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水硝酸盐浓度(influent nitrate concentration,INC)是影响反硝化系统反硝化性能的主要因素之一,需要对HRT进行优化,掌握其最大NO_(3)^(-)-N处理能力。本研究首次以香蕉杆为反硝化反应器的外加碳源,在流场环境下,测定不同HRT和INC下反硝化系统对NO_(3)^(-)-N、亚硝酸盐氮(NO_(2)^(–)-N)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除效果。并采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术,对反硝化系统运行初期及末期的细菌群落进行16S rDNA V3和V4区测序分析。结果显示,香蕉杆反应器的最佳HRT为20 h,对应NO_(3)^(-)-N去除率为(96.71±1.36)%,且无NO_(2)^(-)-N积累。在最佳HRT的基础上,反应器的出水硝酸盐浓度(effluent nitrate concentration,ENC)和硝酸盐去除速率(nitrate removal rate,NRR)均随INC的增加而显著增加(P<0.05),出水COD随INC的增加而降低。此外,反应器在整个实验期间能完全去除NH_(4)^(+)-N。高通量测序结果显示,经过长期运行后,反应器内的优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、弯曲杆菌门(Campilobacterota)和厚壁菌门(Firmicutes),它们的相对丰度分别增至31.20%、6.67%、3.08%和4.26%,保证了反应器的高效运行。此外,在属水平上,反应器初期和末期的优势菌存在明显差异。本研究为农业废弃物作为养殖尾水反硝化碳源的工艺优化提供了理论参考。
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关键词
固相反硝化
水力停留时间
进水硝酸盐浓度
硝酸盐去除率
微生物群落
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职称材料
题名
不同水力停留时间和进水硝酸盐浓度下香蕉杆为碳源的固相反硝化性能研究
被引量：
3
1
作者
高书伟
张凯
李志斐
谢骏
王广军
李红燕
夏耘
郁二蒙
田晶晶
龚望宝
机构
上海海洋大学
水产
科学
国家级
实验
教学示范中心
中国水产科学研究院珠江水产研究所、农业农村部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室、广东省水产动物免疫技术重点实验室
出处
《渔业科学进展》
CSCD
北大核心
2023年第3期23-36,共14页
基金
国家重点研发计划(2019YFD0900302)
广东省促进经济发展专项资金(粤农2019B13)
财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系共同资助。
文摘
固相反硝化去除水产养殖尾水中硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)具有广阔的应用前景,水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水硝酸盐浓度(influent nitrate concentration,INC)是影响反硝化系统反硝化性能的主要因素之一,需要对HRT进行优化,掌握其最大NO_(3)^(-)-N处理能力。本研究首次以香蕉杆为反硝化反应器的外加碳源,在流场环境下,测定不同HRT和INC下反硝化系统对NO_(3)^(-)-N、亚硝酸盐氮(NO_(2)^(–)-N)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除效果。并采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术,对反硝化系统运行初期及末期的细菌群落进行16S rDNA V3和V4区测序分析。结果显示,香蕉杆反应器的最佳HRT为20 h,对应NO_(3)^(-)-N去除率为(96.71±1.36)%,且无NO_(2)^(-)-N积累。在最佳HRT的基础上,反应器的出水硝酸盐浓度(effluent nitrate concentration,ENC)和硝酸盐去除速率(nitrate removal rate,NRR)均随INC的增加而显著增加(P<0.05),出水COD随INC的增加而降低。此外,反应器在整个实验期间能完全去除NH_(4)^(+)-N。高通量测序结果显示,经过长期运行后,反应器内的优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、弯曲杆菌门(Campilobacterota)和厚壁菌门(Firmicutes),它们的相对丰度分别增至31.20%、6.67%、3.08%和4.26%,保证了反应器的高效运行。此外,在属水平上,反应器初期和末期的优势菌存在明显差异。本研究为农业废弃物作为养殖尾水反硝化碳源的工艺优化提供了理论参考。
关键词
固相反硝化
水力停留时间
进水硝酸盐浓度
硝酸盐去除率
微生物群落
Keywords
Solid phase denitrification
Hydraulic retention time
Influent nitrate concentration
Nitrate removal efficiency
Microbial community
分类号
S949 [农业科学—水产养殖]
Q89 [生物学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同水力停留时间和进水硝酸盐浓度下香蕉杆为碳源的固相反硝化性能研究
高书伟
张凯
李志斐
谢骏
王广军
李红燕
夏耘
郁二蒙
田晶晶
龚望宝
《渔业科学进展》
CSCD
北大核心
2023
3
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