劉 琳,葉嘉琦,劉玉洪,2,黃 栩,劉超翔*(.中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所,中國科學(xué)院城市污染物轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 廈門 3602；2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 00049)

好氧污泥-微藻耦合顆粒的培養(yǎng)及特性研究

劉 琳1,2*,葉嘉琦1,劉玉洪1,2,黃 栩1,劉超翔1*(1.中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所,中國科學(xué)院城市污染物轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 廈門 361021；2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

研究以好氧顆粒污泥為生物載體、小球藻與柵藻為接種微藻,開展了菌藻耦合顆?；到y(tǒng)構(gòu)建與解析工作,并考察了選擇壓關(guān)鍵因子—沉降時(shí)間的作用影響.研究結(jié)果指出好氧污泥與微藻可形成穩(wěn)定的耦合顆粒體,沉降時(shí)間會(huì)影響耦合進(jìn)度,但其并非耦合實(shí)現(xiàn)的決定性因素.在穩(wěn)態(tài)顆粒性質(zhì)方面,沉降時(shí)間差異設(shè)定會(huì)顯著影響耦合顆粒的沉降性能、氮素去除能力、粒徑大小及生物柴油產(chǎn)量(P＜0.05),但耦合顆粒的微生物表面電荷、關(guān)鍵脂肪酸甲酯組分及磷素去除能力對其作用響應(yīng)并不顯著(P＞0.05).藍(lán)藻和真核藻類在顆粒中所占比例約為5%和 95%,接種微藻在真核藻類群落中可保持主導(dǎo)地位(相對豐度＞98%),但不同沉降時(shí)間處置下小球藻和柵藻在顆粒體中相對優(yōu)勢性具有明顯區(qū)別.

廢水處理；生物質(zhì)能源；菌藻共生；顆粒污泥；沉降時(shí)間

細(xì)菌與藻類對維持水環(huán)境中的物質(zhì)循環(huán)與生態(tài)平衡具有重要作用,同時(shí)也被認(rèn)為是替代石化能源的重要生物質(zhì)原料[1-2].近年來,好氧顆粒污泥技術(shù)成為活性污泥工藝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與發(fā)展方向,以沉降時(shí)間為代表的選擇壓被認(rèn)為在其啟動(dòng)過程中發(fā)揮著主導(dǎo)作用[3],而文獻(xiàn)報(bào)道指出顆?；Y(jié)構(gòu)中不單包括細(xì)菌和真菌等微生物,還可在有光條件下為藻類提供共生環(huán)境[4-5].因此,上述發(fā)現(xiàn)表明好氧顆粒污泥與功能性微藻具有耦合共生的可能性,在有效處理廢水的同時(shí),有望提高剩余污泥資源化價(jià)值與微藻回收效率.但是,目前針對該耦合顆粒體的培養(yǎng)過程調(diào)控及性質(zhì)認(rèn)定等還有待研究.基于此現(xiàn)狀,本研究開展了此新型菌藻共生系統(tǒng)構(gòu)建與解析工作,并考察了該系統(tǒng)對沉降時(shí)間的作用響應(yīng)情況,以期為微生物顆粒技術(shù)體系進(jìn)一步完善提供理論參考.

1 材料與方法

1.1 接種微藻與顆粒污泥

實(shí)驗(yàn)微藻為小球藻(FACHB-31)和柵藻(FACHB-416),兩者均采購于中國科學(xué)院水生生物研究所,微藻接種前采用 BG11培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),反應(yīng)器中微藻的接種量約為 107cell/L.實(shí)驗(yàn)接種好氧顆粒污泥的懸浮濃度約為 2g/L,顆粒平均粒徑為(0.63±0.04)mm.

1.2 運(yùn)行條件設(shè)置

實(shí)驗(yàn)采用運(yùn)行裝置為 3組玻璃制成的序批式光照反應(yīng)器,反應(yīng)器有效體積為 2L,體積交換率設(shè)定為 75%.反應(yīng)器設(shè)置在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行操作,光照設(shè)置模擬日光條件(即 12h光周期),光照強(qiáng)度設(shè)定為(6000±200)lux,溫度為(26±1)℃,富氧采用底端曝氣方式,氣量通過流量計(jì)控制在2L/min,pH值水平保持在7.2～7.7之間.廢水處理運(yùn)行設(shè)定在有光周期內(nèi)進(jìn)行,每日運(yùn)行2周期,每周期6h,其中進(jìn)水時(shí)間1min,排水時(shí)間2min,沉降時(shí)間分別為 2min(R1)、5min(R2)和 10min(R3),剩余周期內(nèi)時(shí)間為曝氣階段.實(shí)驗(yàn)廢水為自來水配制而成的模擬城市污水,水質(zhì)主要成分及其平均含量為:生化需氧量(200mg/L)、氨氮(35mg/L)、磷酸鹽(10mg/L)和碳酸氫鈉(400mg/L).

1.3 分析項(xiàng)目和方法

實(shí)驗(yàn)中氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、總氮、磷酸鹽及污泥體積指數(shù)等按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析測定[6].耦合顆粒中藻類的富集程度通過葉綠素含量進(jìn)行表征,顆粒測定前首先利用超純水輕微清洗 3次,以降低懸浮吸附態(tài)藻類對分析的干擾,之后通過乙醇法提取葉綠素,葉綠素含量測定按照 Ritchie[7]所述方法進(jìn)行操作,并以生物干重計(jì)量.顆粒經(jīng)分散處理后,穩(wěn)態(tài)耦合顆粒所含藍(lán)藻比例與細(xì)胞表面電荷水平,分別通過PHYTO-PAM 浮游植物熒光儀(Heinz Walz, Effeltrich)和Zeta電位分析儀(MALVERN, ZEN 3600)進(jìn)行測定.穩(wěn)態(tài)菌藻耦合顆粒的平均粒徑大小通過激光粒度儀(Malvern Mastersizer 2000)分析測定.實(shí)驗(yàn)采用 SPSS軟件進(jìn)行菌藻耦合顆粒性質(zhì)差異顯著性的統(tǒng)計(jì)分析(P＜0.05).

成熟耦合顆粒經(jīng)冷凍干燥后用于后續(xù)資源化研究,生物質(zhì)脂肪酸甲酯(FAMEs)制備采用原位酯交換反應(yīng)方法[8],通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 7890A - 5975C)進(jìn)行 FAMEs組分分析,FAMEs標(biāo)準(zhǔn)樣品為 52種 C4～C24混合標(biāo)樣(GLC-674, Nu Chek Prep. Inc).色譜柱為安捷倫HP-5MS毛細(xì)管柱 (30m×250μm×0.25μm),色譜升溫程序設(shè)定為:50℃恒溫 2min;之后以 10℃/min升溫速率提高到250℃,并保持20min.載氣為高純氮?dú)?分流比為20:1,離子源溫度保持200℃,掃描質(zhì)量數(shù)范圍為50～500amu.在耦合顆?；到y(tǒng)穩(wěn)定階段(第40d),實(shí)驗(yàn)對其結(jié)構(gòu)中真核藻類群落進(jìn)行分析,DNA和PCR產(chǎn)物用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行質(zhì)量檢測,引物對應(yīng)區(qū)域?yàn)?18sV4區(qū)(528F-706R),使用 TruSeq? DNA PCR-Free Sample Preparation Kit建庫試劑盒進(jìn)行文庫構(gòu)建,構(gòu)建文庫經(jīng) Qubit和 QPCR定量后,使用Illumina? HiSeq 2500平臺(tái)進(jìn)行高通量測序,之后測序數(shù)據(jù)經(jīng)過拆分、拼接及過濾后,利用 Uparse軟件對有效Tags進(jìn)行聚類(默認(rèn)值為97%),采用RDP Classifier方法與Silva數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物種注釋分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 菌藻耦合顆?；呐囵B(yǎng)進(jìn)程

藻類處理廢水的研究過程中,葉綠素含量被普遍用于衡量其在系統(tǒng)中的生物量水平[9],因此,本研究以此指標(biāo)對菌藻耦合進(jìn)度與效果進(jìn)行評估.實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出在短暫耦合運(yùn)行后,葉綠素在顆粒體中即可被顯著檢出[約為(0.1±0.03)mg/gSS],而在運(yùn)行后期,不同耦合顆粒中葉綠素含量均顯示出相對穩(wěn)定的趨勢[約為(5.27±0.17)mg/gSS].此結(jié)果表明藻類與好氧顆粒污泥可實(shí)現(xiàn)良好的耦合共生效果,但藻類在顆粒體結(jié)構(gòu)中存在富集的平衡點(diǎn),進(jìn)而我們認(rèn)為此平衡狀態(tài)可作為確定該系統(tǒng)啟動(dòng)是否達(dá)到穩(wěn)定階段的假設(shè)依據(jù).如圖1所示,R1系統(tǒng)中顆粒所含葉綠素水平在第30d達(dá)到穩(wěn)態(tài),而R2和R3系統(tǒng)則發(fā)生在第25d,根據(jù)上述假設(shè),此變化趨勢指出沉降時(shí)間不是菌藻耦合顆粒形成的決定性因素,但較長的沉降時(shí)間有利于加快耦合顆粒培養(yǎng)進(jìn)程.該規(guī)律與沉降時(shí)間對好氧污泥顆粒化過程的影響效果相反[3],歸結(jié)原因是由于藻類的沉降速率較慢及成熟顆粒污泥的應(yīng)用,較短沉降時(shí)間設(shè)定條件會(huì)降低接種微藻與好氧顆粒污泥耦合共生的生物量,從而延遲了耦合顆?；到y(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)長.

圖1 耦合顆粒中葉綠素含量及組分比例的變化情況Fig.1 Change in concentrations and compositions of chlorophyll in algae-bacteria granular consortia

葉綠素a和葉綠素b為本實(shí)驗(yàn)所接種微藻的主要葉綠素構(gòu)成組分[7],實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著顆?；M(jìn)程,兩者的含量比例也會(huì)發(fā)生顯著上升.在初期階段顆粒體中葉綠素a與葉綠素b的比例約為(0.65±0.01),而在穩(wěn)態(tài)階段R1～R3中平均比例分別為(3.38±0.06)、(3.25±0.09)和(3.22±0.07).關(guān)于葉綠素循環(huán)的綜述文獻(xiàn)報(bào)道指出植物從光照條件轉(zhuǎn)變到避光條件后,由于光系統(tǒng)核心復(fù)合體應(yīng)激調(diào)控,其葉綠素a與葉綠素b的比例會(huì)發(fā)生顯著升高[10].因此,耦合顆粒體中葉綠素組分比例變化結(jié)果暗示隨著藻類在顆粒體中富集含量增加,顆粒內(nèi)層結(jié)構(gòu)光供給不足現(xiàn)象將會(huì)發(fā)生,而在較短沉降時(shí)間設(shè)定條件下此現(xiàn)象將較為顯著.

2.2 穩(wěn)態(tài)菌藻耦合顆粒的物化性質(zhì)

菌藻耦合顆粒達(dá)到穩(wěn)態(tài)階段后,實(shí)驗(yàn)對耦合顆粒性質(zhì)進(jìn)行了檢測分析,各測定參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值如表1和圖2所示.實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出耦合顆粒粒徑大小及可表征微生物聚集體沉降性能的5min污泥體積指數(shù)(SVI5)在3組反應(yīng)器中差異顯著(P＜0.05),而較弱選擇壓導(dǎo)致的絮狀生物體和細(xì)小顆粒在反應(yīng)器中累積存留為引發(fā)此現(xiàn)象的主要原因[3],該結(jié)果表明較長沉降時(shí)間會(huì)影響耦合系統(tǒng)的顆?；Ч?Qin等[11]在研究沉降時(shí)間對好氧污泥顆?；淖饔弥幸舶l(fā)現(xiàn),較長沉降時(shí)間下顆粒生長緩慢,并且粒徑較小.然而,Zeta電位檢測數(shù)據(jù)指出不同耦合顆粒的微生物表面電荷并未表現(xiàn)出顯著差異(P＞0.05),即耦合體中微生物細(xì)胞間的靜電斥力保持相似水平[12],從而表明沉降時(shí)間差異設(shè)定不會(huì)影響耦合體的聚集穩(wěn)定性.

在生物質(zhì)能源制備方面,實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出在較短沉降時(shí)間設(shè)定條件下耦合顆粒的FAMEs產(chǎn)量會(huì)顯著降低(P＜0.05),而本實(shí)驗(yàn)中R1系統(tǒng)較大的顆粒粒徑對于顆粒內(nèi)部光通量限制的增強(qiáng),可能是導(dǎo)致其FAMEs較低產(chǎn)出的因素之一.周文廣[13]等指出光照是藻類進(jìn)行光合固碳的先決條件,而當(dāng)其成為藻類培養(yǎng)過程的限制因素時(shí),藻類固碳率與光轉(zhuǎn)化效率成正比.盡管 FAMEs的產(chǎn)量有所差異,但是其主要構(gòu)成組分的含量比例在不同選擇壓強(qiáng)度下具有相似性.不同 FAMEs產(chǎn)品中不飽和脂肪酸甲酯(52%～56%)所占比例皆略高于飽和脂肪酸甲酯(44%～48%);而棕櫚酸甲酯(C16:0)為應(yīng)用不同耦合顆粒制備的生物柴油的主要組成成分,其含量比例為24.79%～26.16%.通常,pH值、溫度及氣體傳質(zhì)等眾多因素可影響藻類體內(nèi)中性與極性脂質(zhì)含量,還可影響細(xì)菌及真菌中脂肪酸成分形態(tài)[13-14].但棕櫚酸甲酯被普遍發(fā)現(xiàn)是以活性污泥或藻類為原料制備的生物質(zhì)柴油的主要成分[1,9,15-16],而飽和或不飽和FAMEs在生物柴油中所占比例與其制備方法具有緊密的相關(guān)性[17],因此微生物中主要脂肪酸成分的相似性及相同 FAMEs制備方法的應(yīng)用,可能是本實(shí)驗(yàn)中FAMEs組分差異不大的主要原因.

表1 穩(wěn)態(tài)菌藻耦合顆粒的性質(zhì)參數(shù)Table 1 Characteristics of algae-bacteria granular consortia in the mature phase

圖2 耦合顆粒的FAMEs組分(相對比例含量＞2%)Fig.2 Composition of FAMEs (relative proportion ＞ 2%) obtained from the different granular samples

2.3 菌藻耦合系統(tǒng)的水質(zhì)凈化效果

穩(wěn)態(tài)菌藻耦合顆粒在不同選擇壓運(yùn)行條件下的營養(yǎng)鹽去除能力如圖3所示.實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出R1～R3中氨氮平均比降解速率分別為9.80、9.49和 9.44mg/gSS,而總氮平均比降解速率分別為3.80、3.75和 3.51mg/gSS,耦合顆粒系統(tǒng)單一周期內(nèi)的氮素比降解速率在2min和10min沉降時(shí)間設(shè)定條件下差異顯著(P＜0.05),較短沉降時(shí)間設(shè)定條件下的反應(yīng)器展現(xiàn)出較高的氨氮降解能力和總氮去除能力.Gao等[18]綜述指出粒徑可成為顆粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部溶解氧傳導(dǎo)與基質(zhì)擴(kuò)散的主要限制因素,并決定好氧顆粒污泥的氮素硝化與反硝化作用區(qū)域面積,從而影響氮素去除效果.結(jié)合顆粒的性質(zhì)分析結(jié)果,系統(tǒng)中氨氮去除情況不符合顆粒粒徑大小對顆粒污泥的影響規(guī)律,分析原因有兩點(diǎn):(1)藻類的氮素生物吸收累積作用可使污泥系統(tǒng)內(nèi)氨氮轉(zhuǎn)化途徑多元化[9,19],從而降低顆粒粒徑對氨氧化過程的影響程度;(2)光照條件會(huì)顯著抑制氨氧化菌和硝化細(xì)菌的生物活性[20],而 R1中耦合顆粒因具有較大粒徑,可為其結(jié)構(gòu)中脫氮細(xì)菌起到保護(hù)作用,從而提高氨氮降解效果.此外,Liu等[21]指出藻類在固定二氧化碳過程中所產(chǎn)生的有機(jī)代謝產(chǎn)物,可成為菌藻共生體系內(nèi)反硝化異養(yǎng)菌的有效碳源,因此耦合顆粒中藻類分泌物可能是R1在具有較大反硝化區(qū)域基礎(chǔ)上,另一個(gè)促進(jìn)其總氮去除的影響因素.

圖3 氮磷營養(yǎng)鹽的周期比降解速率Fig.3 Specific removal rates in one cycle of ammonia nitrogen, total nitrogen and phosphate

在磷酸鹽去除能力方面,R1～R3系統(tǒng)的平均比去除速率分別為1.16、1.17和1.17mg/gSS,沉降時(shí)間差異設(shè)定對耦合系統(tǒng)除磷效果的影響并不顯著(P＞0.05).盡管,生物吸收利用與化學(xué)沉淀皆為微生物系統(tǒng)中磷酸鹽的去除途徑,但是在pH＜9條件下前者已被證明是絮狀菌藻共生體系處理污水過程中磷酸鹽的主導(dǎo)脫除方式,而細(xì)菌與藻類對磷酸鹽的最大吸收能力分別取決于水質(zhì)中碳磷比例和氮磷比例[22],因此本實(shí)驗(yàn)所用模擬城市污水的有機(jī)物與營養(yǎng)鹽組分決定了不同耦合顆粒對磷酸鹽去除的相似性.

2.4 穩(wěn)態(tài)顆粒的藻類群落結(jié)構(gòu)

好氧污泥與微藻耦合顆粒達(dá)到穩(wěn)態(tài)階段后,對其藻類構(gòu)成進(jìn)行檢測分析,群落組成信息如表1和圖 4所示.實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出以藍(lán)藻為代表的原核藻類在耦合顆粒中是普遍存在的,但其在藻類群落結(jié)構(gòu)中所占相對豐度較低(約為 4%～5%),而沉降時(shí)間差異控制未對其富集比例具有顯著影響(P＞0.05).眾多相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)類似藻類競爭規(guī)律,文獻(xiàn)報(bào)道指出在光照不足條件下,柵藻比藍(lán)藻具有更快的氮素吸收利用速率,而小球藻會(huì)取代藍(lán)藻成為光合微生物群落結(jié)構(gòu)中優(yōu)勢物種[23].此外,Ramanan等[19]發(fā)現(xiàn)相比藍(lán)藻,變形菌門和擬桿菌門更易于與綠藻形成共生關(guān)系,而此兩種細(xì)菌群落已被證明在好氧顆粒污泥結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位[5,24].

微生物高通量測序分析結(jié)果指出實(shí)驗(yàn)所用的接種微藻可保持其在真核藻類結(jié)構(gòu)中顯著的優(yōu)勢地位,兩者在不同耦合顆粒中所占相對豐度總和皆大于 98%.耦合顆粒中共生的其他藻類主要包括硅藻綱(Bacillariophyceae)所屬的羽紋藻(Pinnularia)、細(xì)柱藻(Cylindrotheca)和繭形藻(Entomoneis),共球藻綱(Trebouxiophyceae)所屬的索囊藻(Choricystis),及綠藻綱(Chlorophyceae)所屬的環(huán)藻(Sphaeroplea).同時(shí),測序分析結(jié)果也顯示選擇壓差異控制可影響小球藻與柵藻在耦合顆粒中的相對豐度水平,在2min沉降時(shí)間條件下柵藻所占比例較高(約為 54%),而較長沉降時(shí)間設(shè)定條件下小球藻則具有顯著優(yōu)勢(相對豐度約為80%).不同微藻與浮游動(dòng)物間的相互作用關(guān)系可能與此現(xiàn)象相關(guān).文獻(xiàn)報(bào)道及本課題組前期研究證明好氧顆粒污泥結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)體系中存在原生動(dòng)物共生現(xiàn)象[25],而小球藻和柵藻分別會(huì)以提高增長率和群體聚集方式來應(yīng)對原生動(dòng)物的攝食風(fēng)險(xiǎn)[26],從而在較弱選擇壓下小球藻具有富集優(yōu)勢,而在較強(qiáng)選擇壓下柵藻的群體效應(yīng)則促使其與顆粒污泥形成更為穩(wěn)定的共生關(guān)系.

圖4 穩(wěn)態(tài)耦合顆粒的真核藻類群落結(jié)構(gòu)Fig.4 Taxonomic affiliation of eukaryotic algae in steady-state granular consortia

3 結(jié)論

3.1 廢水處理過程中好氧顆粒污泥與典型功能性微藻,可在序批式光照反應(yīng)器中形成穩(wěn)定的耦合顆?；采w;藻類在顆粒體結(jié)構(gòu)中存在富集的生物量平衡點(diǎn),并會(huì)遇到光能供給不足的限制影響;接種微藻可在顆粒體藻類結(jié)構(gòu)中保持顯著的優(yōu)勢地位,而藍(lán)藻相對豐度較低.

3.2 沉降時(shí)間在耦合顆粒形成過程中不起決定性作用,但其差異設(shè)定會(huì)顯著影響穩(wěn)態(tài)耦合顆粒的部分性質(zhì);盡管較長沉降時(shí)間設(shè)定可加快菌藻耦合進(jìn)程與提高生物能源產(chǎn)量,但會(huì)降低系統(tǒng)的顆?；Чc氮素營養(yǎng)鹽去除能力;此外,高通量測序結(jié)果暗示耦合顆粒中微藻的種群優(yōu)勢性可實(shí)現(xiàn)定向調(diào)控,而沉降時(shí)間可作為備選控制條件.

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Research on the development and properties of aerobic sludge-microalgae granular system.

LIU Lin1,2*, YE Jia-qi1, LIU Yu-hong1,2, HUANG Xu1, LIU Chao-xiang1*(1.Key Laboratory of Urban Pollutant Conversion, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen 361021, China；2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China). China Environmental Science, 2017,37(7)：2536～2541

The effect of settling time on the development and properties of algae-bacteria granular consortia, which were cultivated with aerobic granules as biological carrier, and Chlorella and Scenedesmus as seed microalgae, were investigated in this research. The results indicated that the algae-bacteria granular consortia could be successfully developed based on the aerobic granules and targeted microalgae. Although settling time could affect the start-up duration of granular system, it was not the crucial factor for the culture of granular consortia. In terms of properties of the mature granular consortia, the settling time could significantly affect the settleability, nitrogen removal ability, granular size and biodiesel yield of the consortia granules (P＜0.05), while the obvious response of zeta potential, phosphate removal rate and the dominate compositions of fatty acid methyl esters in the biodiesel to the settling time was not observed in this experiment (P＞0.05). The relative abundance of cyanobacteria and eukaryotic algae in all granules were about 5% and 95%, respectively. The targeted microalgae maintained dominance in the eukaryotic algal community (relative abundance＞98%), and the comparative advantage of biomass between Chlorella and Scenedesmus in the granules was showed under the different condition of settling time in systems.

wastewater treatment；biomass energy；algal-bacterial consortia；granular sludge；settling time

X703.1

A

1000-6923(2017)07-2536-06

劉 琳(1984-),男,黑龍江七臺(tái)河人,助理研究員,碩士,主要從事廢水處理與資源化技術(shù)研究.發(fā)表論文50余篇.

2016-12-06

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51308523);廈門市科技計(jì)劃項(xiàng)目(3502Z20162001);廈門理工學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目(201611062288)

* 責(zé)任作者, 助理研究員, lliu@iue.ac.cn; 研究員, cxliu@iue.ac.cn