脱氮菌群富集改性给水厂污泥同步控制氮磷污染的特征与机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41907361
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    袁楠楠
  • 依托单位：
    中国科学院南京地理与湖泊研究所
  • 学科分类：
    D0711.污染物环境行为与效应
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

According to the strategic planning of our country regarding “ecological civilization construction” and realistic demand on synchronous control of nitrogen and phosphorus pollution in natural water, and basing on the principle of “dealing with waste by waste”, this study aims to investigate characteristics and mechanisms of modifying drinking water treatment residue (DWTR) by enriching denitrification bacteria to synchronously control nitrogen and phosphorus pollution. The study will be carried out by using various physical-chemical and molecular biological techniques, including high-throughput sequencing and isotopic tracing. The characteristics of microorganism in DWTR, the characteristics of DWTR enriched of denitrification bacteria, and environmental effects of modified DWTR will be performed respectively. The final purpose of this study is to identify key factors of affecting DWTR to enrich denitrification bacteria, to establish effective methods to modify DWTR by enriching denitrification bacteria, to discern effecting factors to modified DWTR for practically application, and finally to obtain a denitrification bacteria-modified DWTR with the capability of simultaneous removal of nitrogen and phosphorus. The results of the study will provide theoretic and technical supports for restoration of aquatic environment, and promote DWTR recycling.
本项目紧跟国家关于“生态文明建设”的战略规划，立足于天然水体中氮磷污染同步控制的现实需求，秉承“以废治废”的理念，深入研究脱氮菌群富集改性给水厂污泥（drinking water treatment residue, DWTR）同步控制氮磷污染的特征与机制。项目拟将运用同位素示踪、高通量测序等物化及分子生物学技术手段，从不同DWTR内生微生物特性、DWTR富集脱氮菌群特征以及改性DWTR的环境效应三个方面依次开展研究，进而辨识影响DWTR富集脱氮菌群的关键要素，建立脱氮菌群富集改性DWTR的有效方法，理清影响改性DWTR应用的关键因子，获得可同步控制氮磷污染的改性DWTR，为水环境修复提供理论与技术支撑，推动DWTR的资源化应用。

结项摘要

本项目紧跟国家关于“生态文明建设”的战略规划，立足于天然水体中氮磷污染同步控制的现实需求，秉承“以废治废”的理念，深入研究给水厂污泥同步控制氮磷污染的特征与机制。首先，揭示了不同脱水给水厂污泥具有积极微生物效应共性特性的内因；基于北京、杭州和长沙三个水厂的样本，借用高通量测序等方法，分别比较了新鲜脱水给水厂污泥（DR）、先后经脱水、风干和好氧培养180 d后给水厂污泥（DFOR）和排泥水（WS）中微生物群落特征；发现不同水厂WS中的微生物群落具有显著差异；然而，脱水处理趋向于降低不同水厂污泥中微生物群落之间的异质性，且连续“脱水-烘干”会促进多种潜在功能菌群的富集。其次，探明了提升给水厂污泥微生物活性的方法；通过接种活性污泥，基于3个梯度浓度的氨氮添加，结合曝气培养法，开展给水厂污泥中氮功能菌富集研究；并借用宏基因组等分子生物学技术，揭示了改性给水厂污泥具有强氮转化能力的内在机制；发现氮和铁功能菌群之间耦合作用是不同氮水平下培养的给水厂污泥具有高氮转化能力的关键机制，并以此构建了可提高污泥微生物活性的“活性污泥接种-氨氮添加-连续曝气”法。最后，形成了给水厂污泥同步有效控制地表水体氮磷污染策略；通过364 d连续流动培养实验，并借用高通量测序、物化提取等方法，深入研究了给水厂污泥作为悬浮基质和底泥覆盖材料，控制富营养化湖水氮磷污染的特征；发现给水厂污泥作为悬浮介质，可以显著削弱悬浮颗粒物覆盖的干扰，有利于其发挥高效的同步脱氮除磷能力。本研究推动了给水厂污泥的资源化，促进“以废治污”的实现，为水环境修复提供理论与技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Ferrocyanide removal from solution by aluminum-based drinking water treatment residue
利用铝基饮用水处理残渣去除溶液中的亚铁氰化物
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2020.125919
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Chemosphere
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Liu Xin;Liu Rui;Yuan Nannan;Zhao Yuanyuan;Wang Changhui;Wan Xinyue;Shang Yubo
  • 通讯作者：
    Shang Yubo
The bioturbation effect of the snail Bellamya aeruginosa on phosphorus immobilisation by drinking water treatment residue in sediment: A long-term continuous flow test
铜绿贝拉米亚蜗牛对沉积物中饮用水处理残留物固定磷的生物扰动效应：长期连续流动试验
  • DOI：
    10.1016/j.jenvman.2020.110579
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Environmental Management
  • 影响因子：
    8.7
  • 作者：
    Shen Xiaoxiao;Yuan Nannan;Wang Changhui
  • 通讯作者：
    Wang Changhui

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

高浓度氢气吸入对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤脑皮质神经细胞凋亡及凋亡相关蛋白表达的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    广东医学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李雪梅;袁楠楠;张鑫磊;谭永星
  • 通讯作者：
    谭永星
PI3K/Akt/GSK-3β信号通路在吸入氢气抑制局灶性脑缺血再灌注诱发大鼠神经细胞凋亡中的作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中华麻醉学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谭永星;夏裕宁;袁楠楠;张鑫磊
  • 通讯作者：
    张鑫磊
氢气对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤内质网应激及神经细胞凋亡的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    重庆医学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李雪梅;袁楠楠;张鑫磊;谭永星
  • 通讯作者：
    谭永星

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

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