以农业废弃物为碳源硫酸盐还原被动处理酸性矿山废水的微生物协同作用机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51904116
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    王海霞
  • 依托单位：
    济南大学
  • 学科分类：
    E0407.矿山修复工程
  • 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

Passive treatment of acid mine drainage by sulfate reducing bacteria (SRB) is one of the foucus in current research on environmental remediation in mine area. However, how to provide a long-term and cheap carbon source for the passive treatment system and reveal the synergistic mechanism of multiple microorganisms has become a scientific problem to be solved urgently. Based on the analysis of the physicochemical properties of various agricultural wastes, a long-term carbon source suitable for passive treatment system was selected, and the removal efficiency and mechanism of heavy metals in the passive treatment were discussed through static batch test and continuous-flow column anaerobic experiments. A high-throughput sequencing technology was used to analyze the microbial community structure under different treatment effects, to reveal the relationship between passive treatment effect and microbial community structure and the synergistic mechanism of microorganisms, to provide a scientific basis for the construction of a reasonable micro-ecosystem and the efficient treatment. This project will use agricultural waste as SRB carbon source to treat acid mine drainage, which conforms to the concept of "waste treatment waste". The research results will provide a new scientific idea for passive treatment of acid mine drainage.
利用硫酸盐还原菌（SRB）被动处理酸性矿山废水是当前矿区环境修复研究的热点之一，但如何为被动处理系统提供持续有效的廉价碳源、揭示被动处理系统中多种微生物的协同修复机制成为亟待解决的科学问题。基于此，本项目在分析多种农业废弃物理化性质的基础上，通过合理配置筛选出适宜于被动处理系统的长效碳源；并通过室内静态批试验和连续流柱状模拟实验，探讨以农业废弃物为碳源硫酸盐还原被动处理酸性矿山废水重金属等污染物的效果及机理；借助高通量微生物测序技术分析不同处理效果响应下的微生物群落结构特征，揭示被动处理效果与微生物群落结构的规律关系及微生物协同作用机制，为构建合理的微生态系统、实现酸性矿山废水的高效处理提供科学依据。本项目以农业废弃物为SRB碳源被动处理酸性矿山废水，符合“以废治废”的理念，研究结果将为酸性矿山废水被动处理的理论和实践提供新的思路和借鉴。

结项摘要

酸性矿山废水处理不当将会给矿区周边生态环境造成严重危害，开展持续有效的酸性矿山废水修复成为矿区亟待解决的环境问题。利用微生物硫酸盐还原作用被动处理酸性矿山废水是当前重要的修复方法和研究热点，但如何构建高效的硫酸盐还原被动处理系统并为其提供长期有效的廉价碳源、揭示被动处理系统中多种微生物的协同作用机制成为亟待解决的科学问题。本项目探讨了以多种农业废弃物（秸秆、花生壳、木屑、牛粪、猪粪等固废及其发酵液）为硫酸盐还原菌电子供体，硫酸盐还原反应器/人工湿地被动处理酸性矿山废水的效果及机理。研究表明农业废弃物的存在促进了微生物硫酸盐还原和溶解性硫化物的生成，酸性和重金属污染得到了有效控制。定量补充农业废弃物发酵液为碳源在促进微生物硫酸盐还原的同时，控制了有机/营养污染物过量释放，是较好的外加碳源方式。微生物群落受填充基质的影响显著，木质纤维素分解菌和硫酸盐还原菌的协同合作在酸性矿山废水处理中发挥重要作用，处理系统中存在的多种硫酸盐还原菌和硫化物氧化菌，实现了可持续的硫转化。对于强酸性矿山废水，通过与生活污水混合预处理可以提高被动处理系统的进水pH、去除重金属，缓解了后续硫酸盐还原反应器/人工湿地的运行负荷，有利于被动处理系统的长期高效运行。硫自养反硝化作用和异养反硝化作用的协同混合反硝化作用实现了有效的脱氮。本项目研究表明，以液体废弃物定量补给碳源、生活污水混合预处理的多单元被动处理系统为酸性矿山废水的有效处理提供了一种较有应用潜力的生态修复技术，对实现酸性矿山废水的高效处理提供了一定的科学依据和新的思路。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Improving the removal efficiency of nitrogen and organics in vertical-flow constructed wetlands: the correlation of substrate, aeration and microbial activity
提高垂直流人工湿地氮和有机物的去除效率：基质、通气和微生物活性的相关性
  • DOI：
    10.1007/s11356-022-23746-7
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Wenxue Xu;Baoshan Yang;Hui Wang;Shuzhi Wang;Keqin Jiao;Chuanfeng Zhang;Feng Li;Haixia Wang
  • 通讯作者：
    Haixia Wang
Performance and microbial response in a multi-stage constructed wetland microcosm co-treating acid mine drainage and domestic wastewater
多阶段人工湿地微观环境协同处理酸性矿山排水和生活废水的性能和微生物响应
  • DOI：
    10.1016/j.jece.2021.106786
  • 发表时间：
    2021-11-22
  • 期刊：
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    Wang, Haixia;Zhang, Mingliang;Han, Xuemei
  • 通讯作者：
    Han, Xuemei

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

基于光学相干层析成像与光学微血管造影的指纹防伪方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    光子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈朋;江磊;王海霞;孙昊浩;张怡龙;梁荣华
  • 通讯作者：
    梁荣华
匹配性因素对人-信息系统交互效
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    系统工程.25（10）105-110，2007
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    易树平*;杨文彩;王海霞
  • 通讯作者：
    王海霞
基于轻量级U-Net神经网络提取OCT内指纹和外指纹
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    高技术通讯
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王海霞;杨熙丞;梁荣华;陈朋
  • 通讯作者：
    陈朋
债权人法律保护对控制性股东利益侵占行为的影响——基于中国上市公司的经验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中南财经政法大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王海霞;王化成
  • 通讯作者：
    王化成
“任务-人”匹配对人-信息系统交
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    人类工效学. 13(3).49-51，2007.9
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    丁婧;易树平*;杨文彩;王海霞
  • 通讯作者：
    王海霞

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