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石油污染胁迫下土壤潜在降污固碳微生物互作关系研究 被引量：6
1
作者 宋佳宇 李昀照 +4 位作者 李兴春 李丹丹 王庆宏 史权 陈春茂 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1392-1403,共12页
为探究石油污染土壤潜在降污固碳微生物关键类群及其互作响应关系,采集华北某油田开发井场表层(0~20 cm)土壤,利用荧光定量PCR及高通量测序技术开展石油污染土壤潜在降污固碳微生物群落结构及代谢功能研究.结果表明:①石油污染胁迫下土... 为探究石油污染土壤潜在降污固碳微生物关键类群及其互作响应关系,采集华北某油田开发井场表层(0~20 cm)土壤,利用荧光定量PCR及高通量测序技术开展石油污染土壤潜在降污固碳微生物群落结构及代谢功能研究.结果表明:①石油污染胁迫下土壤微生物优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和拟杆菌门(Bacteroidota).②相关性网络分析表明,类诺卡氏菌属(Nocardioides)、链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudomonas)及鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)是石油污染土壤降污固碳关键属.同时,假单胞菌属与链霉菌属(r=−0.818,p=0.001)、类诺卡氏菌属(r=−0.811,p=0.001)以竞争关系共存;鞘脂单胞菌属与链霉菌属(r=0.895,p<0.001)、类诺卡氏菌属(r=0.916,p<0.001)以互利共生关系共存,链霉菌属与类诺卡氏菌属(r=0.895,p<0.001)以互利共生关系共存.③Spearman相关性分析表明,烷烃降解功能基因alkB丰度与固碳功能基因cbbL(r=0.846,p=0.001)、aclB(r=0.825,p=0.001)、fhs(r=0.853,p<0.001)丰度均呈极显著正相关;芳烃降解功能基因PAH-RHDαGP丰度与固碳功能基因cbbL丰度(r=0.825,p=0.001)呈极显著正相关,与fhs(r=0.706,p=0.010)、aclB(r=0.650,p=0.022)的丰度均呈显著正相关.④KEGG数据库功能注释结果表明,石油污染土壤中同时存在石油烃降解和固碳代谢通路,且固碳代谢通路相对丰度显著高于石油烃降解代谢通路.研究显示,石油污染土壤中存在潜在降污固碳微生物且多为互利共生关系,石油污染胁迫下土壤微生物群落降污固碳作用可能存在协同关系. 展开更多
关键词 石油污染胁迫 土壤潜在降污固碳微生物 相关性网络 功能基因注释
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固氮微生物修复石油污染土壤研究进展 被引量：3
2
作者 杜显元 张晗昱 +7 位作者 李丹丹 李兴春 樊金娟 陈宏坤 王清威 艾绍磊 魏炜 王磊 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1968-1978,共11页
微生物修复技术因低成本和环境友好的优势已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点.然而,石油污染土壤中氮元素限制将会直接影响微生物的修复效果.固氮微生物可以将大气中的氮气(N2)转化成生物可利用性氮素,有利于提升环境氮素水... 微生物修复技术因低成本和环境友好的优势已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点.然而,石油污染土壤中氮元素限制将会直接影响微生物的修复效果.固氮微生物可以将大气中的氮气(N2)转化成生物可利用性氮素,有利于提升环境氮素水平,对生物修复石油污染场地具有重要作用.本文汇总了石油污染土壤固氮微生物主要类群、固氮微生物修复石油污染土壤的现状以及影响固氮微生物活性的主要因素,以期为石油污染土壤的高效生物修复提供参考.文献资料表明,不同地理区域的固氮微生物种类存在差异,而同一地理区域固氮微生物的群落组成上也存在差异;通过改变碳源可以从混合菌群中分离出兼具固氮作用和石油污染物降解功能的固氮菌株,利用这些土著固氮菌提高了石油污染物的降解率,且复配的菌群在提升石油烃降解效率的同时也往往具有协同作用;温度、氧气和酸碱度是影响固氮微生物功能活性的关键因素.在未来,需要利用先进的技术手段加强固氮微生物资源深度挖掘,为石油污染场地的生态修复提供更多的菌株资源;深入开展固氮微生物及固氮微生物与植物之间的互作机制研究,系统性分析多因素交互作用对固氮微生物的影响,是实现石油污染土壤微生物高效修复的重要基础. 展开更多
关键词 石油污染 固氮菌 微生物修复 微生物活性
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泥炭土强化厌氧生物处理含酚废水研究 被引量：6
3
作者 陈春茂 刘知远 +3 位作者 吴百春 梁家豪 王庆宏 詹亚力 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期19-22,54,共5页
研究了泥炭土对UASB处理含酚废水的影响,并对颗粒污泥特性和微生物群落结构进行分析。实验结果表明,泥炭土可提高UASB的运行性能和耐冲击能力。稳定运行期〔HRT=20 h,OLR=5.31 kg/(m3^·d)〕,投加泥炭土反应器的COD和总酚的平均去... 研究了泥炭土对UASB处理含酚废水的影响,并对颗粒污泥特性和微生物群落结构进行分析。实验结果表明,泥炭土可提高UASB的运行性能和耐冲击能力。稳定运行期〔HRT=20 h,OLR=5.31 kg/(m3^·d)〕,投加泥炭土反应器的COD和总酚的平均去除率为86.26%、91.37%,比对照组提高了3.15%、2.32%。泥炭土可促进颗粒污泥EPS的分泌,提高了颗粒污泥的稳定性和沉降性。投加泥炭土有利于水解菌(Mesotoga)、酚类降解菌(Trichococcus)以及丝状菌(Longilinea和Leptolinea)的富集,促进酚类化合物的进一步降解和转化。 展开更多
关键词 泥炭土 UASB 含酚废水 厌氧降解 微生物群落结构
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表面活性剂复配体系修复芘污染土壤实验 被引量：6
4
作者 李薇 王信粉 +3 位作者 时利香 宋瑶 张杰 杜显元 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3526-3535,共10页
以芘污染土壤为对象,利用阴离子表面活性剂鼠李糖脂和非离子表面活性剂皂素进行复配实验,得出最佳复配比并对污染土壤进行修复处理;其次,研究表面活性剂浓度、p H及Ca Cl_(2)、Mg Cl_(2)、KCl三种离子浓度、洗脱液的回收次数等单因素对... 以芘污染土壤为对象,利用阴离子表面活性剂鼠李糖脂和非离子表面活性剂皂素进行复配实验,得出最佳复配比并对污染土壤进行修复处理;其次,研究表面活性剂浓度、p H及Ca Cl_(2)、Mg Cl_(2)、KCl三种离子浓度、洗脱液的回收次数等单因素对洗脱效果的影响;然后利用响应曲面分析,确定影响洗脱效果的主效应因素及其交互作用强度;最后用Box-Behnken模型优化复配体系处理芘污染土壤的实验条件。结果表明:(1)当复配比为0.2时,鼠李糖脂-皂素混合溶液的表面张力最低,对芘的协同增溶效果最好;(2)复配体系处理芘污染土壤的单因素实验中,复配药剂浓度、p H、Mg^(2+)浓度分别达到1800mg/L、8、0.1mmol/L时,洗脱效率最高;(3)环境因素对芘去除效果的影响从大到小依次为p H>表面活性剂浓度>Mg^(2+)浓度,表面活性剂浓度与p H对芘的洗脱产生较大的交互影响作用,而p H与盐浓度的交互作用最微弱;(4)Box-Behnken模型优化后得出最佳组合是混合表面活性剂浓度为1900mg/L、pH为5、Mg^(2+)浓度为0.2mmol/L,得到的洗脱效率为89.25%。 展开更多
关键词 芘污染土壤 鼠李糖脂 皂素 复配 芘洗脱率 优化设计
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基于无人机平台的甲烷监测技术及其在油气行业的应用 被引量：7
5
作者 达虹鞠 许德刚 +4 位作者 王晨 刘通浩 唐智和 李巨峰 范海浩 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
对甲烷排放的精准监测是油气行业实现温室气体减排与管控的基础和前提。无人机具有灵活、可操作性强、覆盖范围广、运行成本低等特点,以无人机为飞行平台的甲烷监测技术在油气行业区域甲烷排放监测领域具有巨大的应用潜力。详细阐述了... 对甲烷排放的精准监测是油气行业实现温室气体减排与管控的基础和前提。无人机具有灵活、可操作性强、覆盖范围广、运行成本低等特点,以无人机为飞行平台的甲烷监测技术在油气行业区域甲烷排放监测领域具有巨大的应用潜力。详细阐述了基于无人机平台的甲烷监测技术的优势,梳理了不同的无人机类型,并根据其飞行性能及载荷能力进行了比对,归纳了无人机有效载荷类型、特点及应用场景,总结了国内外无人机甲烷监测技术在油气行业的应用,旨在为基于无人机平台的甲烷监测技术在我国油气行业的应用提供理论和技术参考。 展开更多
关键词 无人机 甲烷监测技术 机载甲烷传感器 油气行业
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污泥预处理对UASB污泥颗粒化和除酚性能的影响 被引量：1
6
作者 陈春茂 梁家豪 +2 位作者 吴百春 余静诗 王庆宏 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期31-35,共5页
采用CaSO4和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对污泥预处理,研究污泥预处理对污泥颗粒化和UASB处理含酚废水的影响。结果表明,污泥预处理加速颗粒污泥的形成,运行90 d,颗粒污泥的质量分数比对照组高40.3%。污泥颗粒化提高了UASB处理含酚废水的运... 采用CaSO4和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对污泥预处理,研究污泥预处理对污泥颗粒化和UASB处理含酚废水的影响。结果表明,污泥预处理加速颗粒污泥的形成,运行90 d,颗粒污泥的质量分数比对照组高40.3%。污泥颗粒化提高了UASB处理含酚废水的运行性能和耐冲击能力。污泥预处理促进了酚类降解菌(Syntrophorhabdus、Cryptanaerobacter、Syntrophus、Pelotomaculum和Pseudomonas)的富集,加速酚类化合物的降解。 展开更多
关键词 颗粒污泥 UASB 含酚废水 污泥颗粒化 酚类降解菌
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基于页岩气返排液中甲烷浓度及排放速率的红外光谱反演研究 被引量：4
7
作者 成潇潇 刘建国 +3 位作者 徐亮 徐寒杨 金岭 薛明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3717-3721,共5页
随着页岩气的开发,传统的手持式甲烷测量仪无法继续应对复杂的开采工况。针对页岩气开发过程中温室气体甲烷的浓度及排放速率难以实时在线监测的问题,利用自主设计并搭建的开放光程傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统,对页岩气开采过程... 随着页岩气的开发,传统的手持式甲烷测量仪无法继续应对复杂的开采工况。针对页岩气开发过程中温室气体甲烷的浓度及排放速率难以实时在线监测的问题,利用自主设计并搭建的开放光程傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统,对页岩气开采过程中各种工况下返排液进行实时在线测量。其中FTIR分辨率为1 cm^(-1),光程为50 m,红外光源通过返排液正上方被光谱仪接收。对测量所得的红外光谱进行多次平均,提高光谱质量并进行反演计算。从HITRAN数据库中提取甲烷特征吸收截面,考虑环境与仪器等影响,对测量温度进行修正,选取合适的吸收波段,与水汽的吸收截面进行吸收峰叠加,合成标准光谱。使用最小二乘法对实测光谱与标准光谱进行拟合,从而反演出甲烷浓度。并根据返排液排放速率,结合光路通过返排池的距离及红外光谱反演浓度,对页岩气开采过程中甲烷排放速率进行计算。结果表明:不同开采工况下,光谱反演浓度呈明显起伏变化。更换三项分离器时,甲烷浓度有明显上升;在点燃火炬时,甲烷浓度持续低值;其红外光谱反演浓度符合页岩气开采过程中甲烷排放情况。改变测量光谱平均次数,对返排液甲烷进行单位小时和连续80小时测量并分析。在单位小时内,甲烷浓度在100~800μmol·mol^(-1)范围内呈现明显起伏变化;甲烷的排放速率在50~300 m^(3)·h^(-1)内波动。对返排液进行80小时连续测量,甲烷浓度最大值为936.4μmol·mol^(-1),其最大排放速率达到535.1 m^(3)·h^(-1);最低值为36.82μmol·mol^(-1)最小排放速率为18.63 m^(3)·h^(-1)。反演数据结果说明:在页岩气开发过程中,其返排液为一个无组织甲烷排放源,且排放速率在短时间内变化十分明显。红外光谱反演浓度和传统手持式甲烷测量仪测量结果具有较好一致性,相关系数为0.7436。相对于传统手持式甲烷测量仪器,红外光谱反演法具有响应速度更快,非接触远距离,实时在线测量等优势。 展开更多
关键词 页岩气 甲烷 红外反演 浓度 排放速率
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非常规气采出水回注环境风险的研究进展 被引量：10
8
作者 陈昌照 修春阳 +3 位作者 郭栋 宋权威 吴百春 张坤峰 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期15-20,共6页
采用水力压裂法开采非常规气时,成分复杂、高盐度的采出水需经简单处理后回注地层。此过程可能引发的环境风险逐渐受到各界关注。针对采出水回注的井位层位、回注水水质等环境风险,综述了室内高温高压静态反应釜实验、动态驱替实验、数... 采用水力压裂法开采非常规气时,成分复杂、高盐度的采出水需经简单处理后回注地层。此过程可能引发的环境风险逐渐受到各界关注。针对采出水回注的井位层位、回注水水质等环境风险,综述了室内高温高压静态反应釜实验、动态驱替实验、数值模拟、分析评价等方面的研究进展,在此基础上提出了该领域研究存在的问题和发展方向,为我国采出水回注环境影响研究提供借鉴。 展开更多
关键词 水力压裂 采出水 水岩反应 数值模拟 风险评价
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某石化厂区土壤和地下水微生物群落结构特征 被引量：6
9
作者 吴慧君 宋权威 +3 位作者 杜显元 宋佳宇 陈宏坤 郑瑾 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期34-41,共8页
为了探明某石化厂微生物群落多样性及与潜在污染物之间的关系,文章利用高通量测序技术开展土壤和地下水微生物群落结构研究,检测了不同深度土壤和地下水中重金属和有机污染物含量。结果表明:土壤中的重金属和C_(10)~C_(40),以及地下水... 为了探明某石化厂微生物群落多样性及与潜在污染物之间的关系,文章利用高通量测序技术开展土壤和地下水微生物群落结构研究,检测了不同深度土壤和地下水中重金属和有机污染物含量。结果表明:土壤中的重金属和C_(10)~C_(40),以及地下水中的苯、Mn和As都有一定的积累。不同采样点的土壤和地下水微生物群落结构存在显著差异(Bray-Curtis ANOSIM=0.3827,p=0.001)。土壤的优势菌群有绿弯菌门、放线菌门、变形菌门和酸杆菌门等。地下水的优势菌群有变形菌门、放线菌门和拟杆菌门等。相关关系结果显示,p H、Cd、Hg、Ni、Pb和C_(10)~C_(40)是影响土壤变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、硝化螺旋菌门、MBNT15、放线菌门、芽单胞菌门和Methylomirabilia等细菌群落结构的主要环境因子,而p H、苯酚、Mn、As、Ni、C_(6)~C_(9)和C_(10)~C_(40)是影响地下水变形菌门、Desulfobacteria、放线菌门、拟杆菌门、Patescibacteria和弯曲杆菌门等细菌群落结构的主要环境因子。 展开更多
关键词 石化厂区 微生物群落 重金属 石油烃 有机污染物
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贵州普定土壤酶活性和氮循环功能基因数据集
10
作者 李丹丹 张心昱 +5 位作者 杨洋 刘霜 张雷明 郭志明 刘烁 彭韬 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2023年第4期155-169,共15页
中国西南喀斯特地区是我国生态环境最脆弱的地区,该地区在二十世纪九十年代末启动“退耕还林”恢复工程项目以实现退化生态系统的植被恢复与重建。土壤微生物的丰度、群落组成及功能活性变化关系到土壤养分供应和周转情况,是影响植被恢... 中国西南喀斯特地区是我国生态环境最脆弱的地区,该地区在二十世纪九十年代末启动“退耕还林”恢复工程项目以实现退化生态系统的植被恢复与重建。土壤微生物的丰度、群落组成及功能活性变化关系到土壤养分供应和周转情况,是影响植被恢复的关键因子。本数据集依托中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站,以陈旗流域的农田、弃耕地、次生林和灌丛以及天龙山的近顶级植被的常绿落叶阔叶混交林土壤为监测对象,采集5种植被类型下的剖面土壤和天龙山典型树种根际土壤,从调查采样过程、样品分析与数据精度三个方面进行数据质量控制和评估,形成了由8个数据表单组成的1个Excel文件,涵盖2016年5种植被类型下表层至基岩层剖面土壤的参与碳、氮、磷转化的微生物酶活性、氮循环微生物功能基因丰度和氮转化速率、不同类群微生物的活体生物量和残体碳含量及土壤理化性质数据;2018年近顶级植被的常绿落叶阔叶混交林优势树种根际土壤酶活性和理化性质的数据。该数据集对于喀斯特地区土壤养分循环的微生物调控机制认识具有重要参考价值,对于“退耕还林”背景下生态脆弱区土壤养分管理具有重要现实意义。 展开更多
关键词 喀斯特生态系统 植被恢复 土壤微生物 酶活性 功能基因 微生物生物量
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