硝态氮氨化菌群富集及其与部分反硝化协同的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51808045
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1002.城市污水处理与资源化
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Nitrite accumulation technology is the bottleneck to the popularization and application of Anaerobic ammonium oxidation (Anammox) technology for its unstable supplement of NO2- in domestic waste water treatment. Therefore, the development of novel NO2- supply technology and process are of great significance. Based on the newly found phenomenon, dissimilatory nitrate reduction to ammonia (DNRA), this research selected three candidate systems (heterotrophic denitrification, Anammox, and autotrophic denitrification) to acclimate DNRA dominated process. The environmental factors influencing DNRA and Partial-DNRA coupled with Partial-DEN systems were systematically studied, and the cooperative mechanism for DNRA and DEN microorganism was uncovered by using isotopic tracer method and molecular biological technology. The dynamic correlation of environmental parameter, nitrogen transformation pathway, and microorganism succession process were helped to illustrate the competition-cooperation mechanism in systems. The innovation of this research are: 1) In the first time to propose Partial-DNRA as a way to accumulate nitrite for anammox in domestic waste water treatment. 2) Evaluating factors influencing DNRA with DEN and illustrating cooperative mechanism in system. 3) Building a pragmatic control strategy for Partial-DNRA coupled with Partial-DEN process which can ensure Anammox performed smoothly.
亚硝酸盐稳定供给是厌氧氨氧化技术(Anammox)在城市污水处理中推广应用的瓶颈,对新型亚硝酸盐供给技术的研究具有重要意义。本研究基于新近在污水处理领域发现的硝态氮氨化(DNRA)现象,从异养反硝化、Anammox、自养反硝化三种系统中进行DNRA过程驯化与富集,研究影响DNRA过程及Partial-DNRA和部分反硝化(Partial-DEN)过程协同的因素。采用同位素示踪及分子生物学手段,分析氮素在体系中的转移路径及微生物代谢机制,建立DNRA过程与环境参数的动态响应体系,从而提出Partial-DNRA与Partial-DEN过程协同的控制策略。研究创新点:1)首次提出经Partial-DNRA累积亚硝酸盐为Anammox提供底物的方法;2)开展DNRA与DEN过程协同竞争的环境条件与功能菌代谢机制研究;3)建立Partial-DNRA和Partial-DEN过程协同的控制策略。

结项摘要

DNRA是自然界中硝酸盐还原途径的一种,而在污水处理体系中少见报道。其将硝酸盐还原为NH4+与主流的污水生物脱氮目标相悖,但将其引入到厌氧氨氧化体系中后,产物NO3-能再度被利用最终以氮气形式去除,可达到系统深度脱氮的目标。本项目通过在异养反硝化,自养反硝化,厌氧氨氧化三种体系中改变电子供体种类(有机物,硫物质,铁物质)及电子供体与硝酸盐氮的比例进行DNRA过程的驯化和富集研究,明确了在污水处理系统中富集DNRA过程的运行条件为较高的无机电子供体和有限的硝酸盐电子受体体系,硫化物体系更容易驯化富集呼吸型DNRA;确立了环境参数(ORP,pH)与硝酸盐还原途径的动态响应机制,环境中较低的氧化还原电位是发生DNRA过程的充分条件;阐明了DEN与DNRA过程的协同竞争模式,两者共同竞争NO2-,进行过程歧化。通过分子生物学手段进行了微生物群落演替规律及特征的分析,初步确定了各系统中具有DNRA功能的微生物种类有Geobacter,Desulfomicrobium,Ignavibacterium,Hydrogenophaga。通过在厌氧氨氧化体系中DNRA-SOAD-ANAMMOX三者的耦合,实现了氮的深度去除。该项目属于国内较早研究DNRA在污水处理领域应用的研究,填补了在无机还原体系中实现DNRA的技术空白,丰富了人们对DNRA功能菌群种类及特征的认识。该研究成果将提高DNRA过程在污水处理领域中的重要性,拓展厌氧氨氧化工艺在污水处理中的应用领域,并进一步达到污水深度脱氮的目标。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
活性污泥系统中S/N对硝酸盐异化还原过程的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国给水排水
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王晓婷;李晓玲;芦昭霖;张鹏程
  • 通讯作者:
    张鹏程
EDTA-2Na/Fe(Ⅱ )对自养生物体系下硝酸盐还原过程的影响
  • DOI:
    10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220221.004
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张文勃;李晓玲;刘心怡;张佳颖;周俊才;孟雯;张鹏程
  • 通讯作者:
    张鹏程
活性污泥体系中 C/N/S 对硝酸盐还原过程的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张鹏程;李晓玲;王晓婷;张宇浩
  • 通讯作者:
    张宇浩
S /N 对自养硝酸盐异化还原成铵过程的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    环境工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    芦昭霖;李晓玲;苟文君;张莉平
  • 通讯作者:
    张莉平
Role of organic/sulfide ratios on competition of DNRA and denitrification in a co‑driven sequencing biofilm batch reactor
有机物/硫化物比例对联驱测序生物膜间歇式反应器中 DNRA 竞争和反硝化的作用
  • DOI:
    10.1007/s11356-021-17058-5
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Xiaoling Li;Jianqiang Zhao;Yuhao Zhang;Jiaojie He
  • 通讯作者:
    Jiaojie He

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

三峡水库秭归段消落带植物群落特征及其与环境因子之间的关系
  • DOI:
    10.5846/stxb20200827223
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈功;李晓玲;黄杰;向玲;孙雷;杨进;胥焘;黄应平
  • 通讯作者:
    黄应平
不同氮添加人工湿地中植物生长情况研究
  • DOI:
    10.16169/j.issn.1008-293x.k.2017.08.016
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    绍兴文理学院学报(自然科学)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李晓玲;陈柳盈;冯冰冰;沈奇;王李斌;王海
  • 通讯作者:
    王海
中医药调控肿瘤微环境延缓结肠炎-癌转化的研究概况
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中医药学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李晓玲;吴玉泓;郝民琦;宋婉玲;许晨璐;王佳华
  • 通讯作者:
    王佳华
智慧城市公共信息服务交互系统设计与实现
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    系统仿真学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩枫;李晓玲;孙秀雯;纪凌雨
  • 通讯作者:
    纪凌雨
SiC MOSFET短路特性评估及其温度依赖性模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵伟华;冉立;曾正;李晓玲;侯旭;陈昊;李辉
  • 通讯作者:
    李辉

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李晓玲的其他基金

自动装配系统无死锁优化调度方法研究
  • 批准号:
    62103062
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码