第/d卷第e期黑龙江科技学院学报fGB0/dgG0e
922d年.月
hG=F>ABGRNI?BG>KW?A>KP>QJ?J=JIGRL@?I>@IiSI@M>GBGKT
文章编号：（*((+）$%&$’($$)(,-!$+!’!.
复合型微生物絮凝剂的絮凝作用
马放!，冯
（/0哈尔滨工业大学
旻!，，李淑更!，杨基先!
市政环境工程学院；*1黑龙江科技学院嵩山校区，黑龙江哈尔滨$.2232）
摘要：复合型微生物絮凝剂是采用廉价底物经过多株菌混合发酵后制得的微生物絮凝剂。通过实
验测定复合型微生物絮凝剂的絮凝效果。以松花江源水和强酸性废水为对象，测定出了絮凝剂的最佳投对于不同的水质，絮凝剂投加量不同，松花江加量、最佳!
关键词：复合型微生物絮凝剂；絮凝作用；浊度；色度中图分类号：8/&9
文献标识码：:
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混合发酵后制得的微生物絮凝剂。发酵过程中采用的
!引言
菌种为从活性污泥和土壤中分离筛选出来的。复合型微生物絮凝剂能否在实际中应用，就要通过絮凝实验来验证。絮凝作用是复杂的物理和化学过程。因此，影响絮凝剂絮凝作用的因素也是复杂和多方面的。例如，温度、助凝剂等。这些絮凝剂的投加量、溶液的
复合型微生物絮凝剂是采用廉价底物经过多株菌
收稿日期：*22+-2+-2)
基金项目：黑龙江省科技攻关项目（452*6*2*72*）
第:期马放，等：复合型微生物絮凝剂的絮凝作用
030
因素都会对絮凝效果产生直接的影响，有时甚至是决定性的影响。
笔者主要以松花江的水源水为被处理水，验证复合型微生物絮凝剂的处理效果，找出影响絮凝效果的因素的最佳范围，以便为今后的工程应用提供依据。另外，还对强酸性废水进行了絮凝实验。
!
实验设备和方法
!
实验设备
!
主要采用烧杯搅拌试验，该实验是确定絮凝剂最
佳投加量使用最多的一种方法。它包括快速搅拌、慢速搅拌和静止沉降三个步骤。
该实验操作的具体步骤如下：向0,,,12原水中加入絮凝剂和助凝剂，调节./值，之后放在搅拌仪上搅拌。开始快搅345，搅拌速度为0&,6!178。然后，慢速搅拌*945，搅拌速度为:;6!178。最后，沉降*4178之后取样测定。
*
处理水源水的絮凝效果
#
絮凝剂的用量对絮凝作用的影响
一般情况下，絮凝效果随着絮凝剂的用量增加而
加强。但絮凝剂的用量达到一定值时，会出现峰值，再增加用量时，絮凝效果反而会下降，故在使用时要确定最佳效果的絮凝剂用量。当絮凝剂过量时，有时会使所形成的絮体重新变成稳定的胶体。絮凝剂的用量与溶液中的悬浮物的含量有关，其最佳用量不是理论推导出来的，而是从实验中测定出来的。
!
混凝实验中，加入不同体积的絮凝剂，再加入+4
的=>=?*溶液+@;12，之后，调节./值为’A(，然后进行搅拌。取沉后水样进行测定，浊度的测定结果见图0。由图0知原水的浊度为一定值，投加不同量的絮凝剂对水中浊度的去除率不同。随着投加量的增加，浊度下降，去除率增加，直到投加量为0312!2时，去除率达到最高9&AB*
图
!投加量对浊度去除的影响
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水中色度是水质指标之一。投加不同量的絮凝剂，
经过混凝搅拌以及静沉之后，取上清液，用比色法测定其色度，测定结果见图*。由图*可知，色度的去除规律与前面浊度的去除规律基本相似，开始时，随着投加量的增大，色度逐渐减小，去除率加大，投加量为0312!2时，色度达最小，为0*度。投加量继续加大，色度开始增大。这一结果的出现与水中浊度的变化是分不开的。水中胶态颗粒减少，一些带有生色基团的胶态颗粒势必也减小，这样色度就会随之减小。同时，微生物絮凝剂之所以能够去除色度，是因为絮凝剂中含有的少部分纤维素颗粒可以吸附水中的能生色的有机分子。
图#
投加量对色度去除的影响
&’(
#
./值对絮凝作用的影响是非常大的。./值对胶
体颗粒的表面电荷的!电位、
絮凝剂的性质和作用等都有很大的影响。选择的./值适当时，可以节省大量
08-黑龙江科技学院学报第08卷
的絮凝剂，降低成本，并且能够使絮凝剂作用进行彻底，絮凝效果好；反之，轻者降低絮凝效果，重者不能形成絮凝沉淀，甚至使已经形成的絮凝体重新变成胶体溶液。
该实验中，在不同!
图#
()值对絮凝作用的影响
*+,
!
不同$%!&浓度对絮凝作用的影响
因为在絮凝菌的筛选过程中用到的培养基中含有+,-.，
所以在作絮凝实验时，主要考虑了+,-.对絮凝作用的影响。图/和图&是在投加不同量的012+,+3-溶液之后，测定上清液所得的结果。
图
’
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溶液的投加量对浊度去除的影响
*+,
-../012.13/92:%,/2.$%$6!254/;2
从图/和图4可以看出，不投加+,+3-溶液时，絮凝效果极差，投加量为1%456时，絮凝效果开始好转。随着投加量的增加，去除率也随之上升。当投加量为
图>
$%$6!溶液的投加量对色度去除的影响
*+,
0%&56!6时，色度去除率达到最高为78%-92，浊度的去除率也很高为90%)12。继续增大投加量，沉后水的色度开始增加，此时的浊度变化不是十分明显。这说明继续增大+,-.的浓度对浊度去除率无明显影响。可见，+,+3-溶液的最佳投加量为0%&56!6。
实验表明：只有在投加一定的+,-.情况下，复合型微生物絮凝剂才能出现很好的絮凝效果。可以说，复合
型微生物絮凝剂受金属离子的影响较大，金属离子对于复合型微生物絮凝剂是不可缺少的助凝性物质。
!
温度对絮凝作用的影响
对于无机和有机两类絮凝剂而言，温度对它们的影
响很大，最适宜温度在-1:)1;。尤其是处理低温低浊水时，因水解反应变慢、水解时间增加，影响处理的水量，若不延长时间，则影响处理的效果。为了考察复合型微生物絮凝剂能否处理低温水，在实验中，对8;的水进行了絮凝实验，处理效果如图7所示。
图?絮凝剂对低温水的处理效果
*+,
%,/512513/62A1/;(/4%174/A%1/4
第.期
马放，等：复合型微生物絮凝剂的絮凝作用
从图!不难看出，复合型微生物絮凝剂对低温水的处理也有很好的效果，并且投加量也不大。在投加量为
为了考察温度对絮凝后沉降速度的影响，分别对不同温度下的水作了混凝曲线的测定，测定结果见图+。
从图+可以看出，在,-时，完成沉降所需的时间较长，需要..#/。而在其他三个温度下，沉降曲线基本吻合，并且都能够在,$01内完成沉降，这充分说明了复合型微生物絮凝剂不受温度的影响。这是它优于其他絮凝剂的一个方面，在实际应用中将会解决很大的问题。
图$
不同温度下的沉降曲线
%&’
!
通过对沉后水的浊度和色度的检测，找出了最佳
的混凝条件。在这些条件下，对上清液的高锰酸盐指数、硬度、*2&,3、细菌总数以及总大肠菌群作了测定，测定的平均值见表
表8
其他水质指标的检测
97:+)8;)*)/5&,7*&.7+&*?&,2)@
高锰酸盐指数
细菌总数
项目!$4・%=
总硬度!$4・
!>?@・-
总大肠菌群原水+’&%&’()#’&#!$’./未检出沉后水!’3&%)*+#’
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—
从表
室用滤纸模拟，更无法降低高锰酸盐指数，因为滤纸中含有可溶物，高锰酸盐指数反而增高了。需要指出的是，总硬度和细菌总数两项指标，虽然在混凝过程中，加入了6768&溶液，但是总硬度并没有因此而增加，相反却有所降低，说明加入的67&9并没有溶解在水中，而是随着矾花一起沉了下去。对于细菌总数而言，去除率不是很低，尽管加进去的是絮凝菌的发酵液，但是上清液中并没有增加菌量，反而降低菌数，这就增加了絮凝剂的安全程度，即加入的菌不会留在上清液中。对于*2&,3来说，
它主要是由带苯环或者不饱和键类物质形成的，从数据来看，复合型微生物絮凝剂对它的去除率还是较高的，达到.&5，
效果还是比较明显的。为了模拟实际水处理过程，对沉后水进行了过滤。前面已经提及，由于滤纸中的可溶性物质溶解到滤液中，所以滤后水只测定了浊度和色度。滤后水的浊度进一步降低，均低于#’,()*，有时甚至低于#’
.处理强酸性废水的絮凝效果
在实际工程处理中，强酸性废水是极难处理的一
类废水。该实验所用的废水是内蒙古某吸附材料生产厂的生产废水。它的基本性质为：:;值为
乳白色悬浊液。在实验中，并没有详细的测定絮凝之后上清液的指标，而是通过现象观察，测定吸光度以及绘制絮凝曲线来表示絮凝效果的。
实验方法仍然采用烧杯搅拌试验，取
图A
强酸性废水的沉降曲线
%&’
!,,黑龙江科技学院学报第!,卷
从图0不难看出，加入微生物絮凝剂之后，水样的沉降速度大大加快。在经过$%G9@的静沉之后，水中所含有的白色物质全部沉到烧杯底部，上清液变得透亮，上清色度明显降低。从表$中的检测结果也可以发现，液的浊度也明显降低，因此，该絮凝剂对强酸性废水处理效果良好。同时，在实验中，还对调节F4值之后的废水作了混凝实验，不但效果没有明显改善，而且颜色改变，色度明显提高。不难发现，复合型微生物絮凝剂的开发将为强酸性废水的处理开创新的途径。
表!
上清液的透光率和吸光度的测定
效果，并且据此推断该絮凝剂属于蛋白质型絮凝剂。温度对絮凝率的影响极小，并且沉降曲线表明，在!%S时，沉降所需时间最短。通过以上的实验可以发现，复合型微生物絮凝剂在以后的生产和应用中将有广阔的发展前景。参考文献：
［!］陆［$］马
柱，蔡兰坤
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运行效果［#］
［’］
#.-VVW4NM.+XW-84
水样蒸馏水
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透光率吸光度
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［&］Y.V78.+5]W-2
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复合型微生物絮凝剂无论对哪一种水质都表现出
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了良好的絮凝效果。絮凝剂的最佳投加量，对于不同的水质有所不同。松花江源水，最佳投加量在!,GQ!Q左右；对于酸性废水，投加量要高一些。最佳F4值在P
作者简介O马放T!(*’)UN男N辽宁铁岭人，教授，博士，哈
尔滨工业大学市政环境工程学院环境科学与工程系，哈尔滨工业大学环保科技股份有限公司博士后工作站，主要从事环境微生物学及环境生物技术方面的研究。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第789页）
中侏罗统的各阶特征和时代进行了初步的归纳和确定。各阶的下界特征、具体时代、与同期地层的对比，特别是与海相地层的对比尚有待进一步深入的研究。
致谢：野外调查期间得到中国石油天然气股份有限公司新疆分公司勘探开发研究院技术中心程显胜主任、中国石油勘探开发研究院邓胜徽高工、中国科学院南京地质古生物研究所张海春副研究员、杨晓菊博士和陈澌苇同学的帮助，作者在此表示诚挚的谢意。
［0］
罗纪地层研究［-］
［&］周志炎，李佩娟
划分、对比和时代［.］［/］
［*］
12345675
［P］新疆维吾尔自治区区域地层表编写组
（新疆维吾尔自治区分册）［+］地质出版社，
［(］
中国科学院南京地质古生物研究所
参考文献：
［!］全国地层委员会
层学杂志，（增刊）：$%%!，$&’&()’*%
［$］全国地层委员会
地质出版社，版）［+］
［’］全国地层委员会
［+］地质出版社，
［,］张义杰，齐雪峰，程显胜，等
作者简介：沙金庚（!(,()），男，江苏金坛人，博士，!(PP年毕业于南京大学地质系，现任中国科学院南京地质古生物研究所研究员，从事双壳类古生物学方面的研究工作，已发表学术论文八十余篇。
第/d卷第e期黑龙江科技学院学报fGB0/dgG0e
922d年.月
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文章编号：（*((+）$%&$’($$)(,-!$+!’!.
复合型微生物絮凝剂的絮凝作用
马放!，冯
（/0哈尔滨工业大学
旻!，，李淑更!，杨基先!
市政环境工程学院；*1黑龙江科技学院嵩山校区，黑龙江哈尔滨$.2232）
摘要：复合型微生物絮凝剂是采用廉价底物经过多株菌混合发酵后制得的微生物絮凝剂。通过实
验测定复合型微生物絮凝剂的絮凝效果。以松花江源水和强酸性废水为对象，测定出了絮凝剂的最佳投对于不同的水质，絮凝剂投加量不同，松花江加量、最佳!
关键词：复合型微生物絮凝剂；絮凝作用；浊度；色度中图分类号：8/&9
文献标识码：:
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P>QJ?J=JIGRL@?I>@IA>XSI@M>GBGKT;NAFO?>$.!!3!，6M?>A）
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混合发酵后制得的微生物絮凝剂。发酵过程中采用的
!引言
菌种为从活性污泥和土壤中分离筛选出来的。复合型微生物絮凝剂能否在实际中应用，就要通过絮凝实验来验证。絮凝作用是复杂的物理和化学过程。因此，影响絮凝剂絮凝作用的因素也是复杂和多方面的。例如，温度、助凝剂等。这些絮凝剂的投加量、溶液的
复合型微生物絮凝剂是采用廉价底物经过多株菌
收稿日期：*22+-2+-2)
基金项目：黑龙江省科技攻关项目（452*6*2*72*）
第:期马放，等：复合型微生物絮凝剂的絮凝作用
030
因素都会对絮凝效果产生直接的影响，有时甚至是决定性的影响。
笔者主要以松花江的水源水为被处理水，验证复合型微生物絮凝剂的处理效果，找出影响絮凝效果的因素的最佳范围，以便为今后的工程应用提供依据。另外，还对强酸性废水进行了絮凝实验。
!
实验设备和方法
!
实验设备
!
主要采用烧杯搅拌试验，该实验是确定絮凝剂最
佳投加量使用最多的一种方法。它包括快速搅拌、慢速搅拌和静止沉降三个步骤。
该实验操作的具体步骤如下：向0,,,12原水中加入絮凝剂和助凝剂，调节./值，之后放在搅拌仪上搅拌。开始快搅345，搅拌速度为0&,6!178。然后，慢速搅拌*945，搅拌速度为:;6!178。最后，沉降*4178之后取样测定。
*
处理水源水的絮凝效果
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絮凝剂的用量对絮凝作用的影响
一般情况下，絮凝效果随着絮凝剂的用量增加而
加强。但絮凝剂的用量达到一定值时，会出现峰值，再增加用量时，絮凝效果反而会下降，故在使用时要确定最佳效果的絮凝剂用量。当絮凝剂过量时，有时会使所形成的絮体重新变成稳定的胶体。絮凝剂的用量与溶液中的悬浮物的含量有关，其最佳用量不是理论推导出来的，而是从实验中测定出来的。
!
混凝实验中，加入不同体积的絮凝剂，再加入+4
的=>=?*溶液+@;12，之后，调节./值为’A(，然后进行搅拌。取沉后水样进行测定，浊度的测定结果见图0。由图0知原水的浊度为一定值，投加不同量的絮凝剂对水中浊度的去除率不同。随着投加量的增加，浊度下降，去除率增加，直到投加量为0312!2时，去除率达到最高9&AB*
图
!投加量对浊度去除的影响
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经过混凝搅拌以及静沉之后，取上清液，用比色法测定其色度，测定结果见图*。由图*可知，色度的去除规律与前面浊度的去除规律基本相似，开始时，随着投加量的增大，色度逐渐减小，去除率加大，投加量为0312!2时，色度达最小，为0*度。投加量继续加大，色度开始增大。这一结果的出现与水中浊度的变化是分不开的。水中胶态颗粒减少，一些带有生色基团的胶态颗粒势必也减小，这样色度就会随之减小。同时，微生物絮凝剂之所以能够去除色度，是因为絮凝剂中含有的少部分纤维素颗粒可以吸附水中的能生色的有机分子。
图#
投加量对色度去除的影响
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#
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絮凝剂的性质和作用等都有很大的影响。选择的./值适当时，可以节省大量
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的絮凝剂，降低成本，并且能够使絮凝剂作用进行彻底，絮凝效果好；反之，轻者降低絮凝效果，重者不能形成絮凝沉淀，甚至使已经形成的絮凝体重新变成胶体溶液。
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溶液的投加量对浊度去除的影响
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实验表明：只有在投加一定的+,-.情况下，复合型微生物絮凝剂才能出现很好的絮凝效果。可以说，复合
型微生物絮凝剂受金属离子的影响较大，金属离子对于复合型微生物絮凝剂是不可缺少的助凝性物质。
!
温度对絮凝作用的影响
对于无机和有机两类絮凝剂而言，温度对它们的影
响很大，最适宜温度在-1:)1;。尤其是处理低温低浊水时，因水解反应变慢、水解时间增加，影响处理的水量，若不延长时间，则影响处理的效果。为了考察复合型微生物絮凝剂能否处理低温水，在实验中，对8;的水进行了絮凝实验，处理效果如图7所示。
图?絮凝剂对低温水的处理效果
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第.期
马放，等：复合型微生物絮凝剂的絮凝作用
从图!不难看出，复合型微生物絮凝剂对低温水的处理也有很好的效果，并且投加量也不大。在投加量为
为了考察温度对絮凝后沉降速度的影响，分别对不同温度下的水作了混凝曲线的测定，测定结果见图+。
从图+可以看出，在,-时，完成沉降所需的时间较长，需要..#/。而在其他三个温度下，沉降曲线基本吻合，并且都能够在,$01内完成沉降，这充分说明了复合型微生物絮凝剂不受温度的影响。这是它优于其他絮凝剂的一个方面，在实际应用中将会解决很大的问题。
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不同温度下的沉降曲线
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通过对沉后水的浊度和色度的检测，找出了最佳
的混凝条件。在这些条件下，对上清液的高锰酸盐指数、硬度、*2&,3、细菌总数以及总大肠菌群作了测定，测定的平均值见表
表8
其他水质指标的检测
97:+)8;)*)/5&,7*&.7+&*?&,2)@
高锰酸盐指数
细菌总数
项目!$4・%=
总硬度!$4・
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总大肠菌群原水+’&%&’()#’&#!$’./未检出沉后水!’3&%)*+#’
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从表
室用滤纸模拟，更无法降低高锰酸盐指数，因为滤纸中含有可溶物，高锰酸盐指数反而增高了。需要指出的是，总硬度和细菌总数两项指标，虽然在混凝过程中，加入了6768&溶液，但是总硬度并没有因此而增加，相反却有所降低，说明加入的67&9并没有溶解在水中，而是随着矾花一起沉了下去。对于细菌总数而言，去除率不是很低，尽管加进去的是絮凝菌的发酵液，但是上清液中并没有增加菌量，反而降低菌数，这就增加了絮凝剂的安全程度，即加入的菌不会留在上清液中。对于*2&,3来说，
它主要是由带苯环或者不饱和键类物质形成的，从数据来看，复合型微生物絮凝剂对它的去除率还是较高的，达到.&5，
效果还是比较明显的。为了模拟实际水处理过程，对沉后水进行了过滤。前面已经提及，由于滤纸中的可溶性物质溶解到滤液中，所以滤后水只测定了浊度和色度。滤后水的浊度进一步降低，均低于#’,()*，有时甚至低于#’
.处理强酸性废水的絮凝效果
在实际工程处理中，强酸性废水是极难处理的一
类废水。该实验所用的废水是内蒙古某吸附材料生产厂的生产废水。它的基本性质为：:;值为
乳白色悬浊液。在实验中，并没有详细的测定絮凝之后上清液的指标，而是通过现象观察，测定吸光度以及绘制絮凝曲线来表示絮凝效果的。
实验方法仍然采用烧杯搅拌试验，取
图A
强酸性废水的沉降曲线
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!,,黑龙江科技学院学报第!,卷
从图0不难看出，加入微生物絮凝剂之后，水样的沉降速度大大加快。在经过$%G9@的静沉之后，水中所含有的白色物质全部沉到烧杯底部，上清液变得透亮，上清色度明显降低。从表$中的检测结果也可以发现，液的浊度也明显降低，因此，该絮凝剂对强酸性废水处理效果良好。同时，在实验中，还对调节F4值之后的废水作了混凝实验，不但效果没有明显改善，而且颜色改变，色度明显提高。不难发现，复合型微生物絮凝剂的开发将为强酸性废水的处理开创新的途径。
表!
上清液的透光率和吸光度的测定
效果，并且据此推断该絮凝剂属于蛋白质型絮凝剂。温度对絮凝率的影响极小，并且沉降曲线表明，在!%S时，沉降所需时间最短。通过以上的实验可以发现，复合型微生物絮凝剂在以后的生产和应用中将有广阔的发展前景。参考文献：
［!］陆［$］马
柱，蔡兰坤
$%%$
运行效果［#］
［’］
#.-VVW4NM.+XW-84
水样蒸馏水
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［,］
透光率吸光度
!%%
V.32V5Y
［&］Y.V78.+5]W-2
［#］
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,结束语
复合型微生物絮凝剂无论对哪一种水质都表现出
［*］Q7^_]
［#］:>:FC@:9?@:=ZAJZA@?=AJ;CEA@;
!(($，$*T$U：$,()$&,
了良好的絮凝效果。絮凝剂的最佳投加量，对于不同的水质有所不同。松花江源水，最佳投加量在!,GQ!Q左右；对于酸性废水，投加量要高一些。最佳F4值在P
作者简介O马放T!(*’)UN男N辽宁铁岭人，教授，博士，哈
尔滨工业大学市政环境工程学院环境科学与工程系，哈尔滨工业大学环保科技股份有限公司博士后工作站，主要从事环境微生物学及环境生物技术方面的研究。
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中侏罗统的各阶特征和时代进行了初步的归纳和确定。各阶的下界特征、具体时代、与同期地层的对比，特别是与海相地层的对比尚有待进一步深入的研究。
致谢：野外调查期间得到中国石油天然气股份有限公司新疆分公司勘探开发研究院技术中心程显胜主任、中国石油勘探开发研究院邓胜徽高工、中国科学院南京地质古生物研究所张海春副研究员、杨晓菊博士和陈澌苇同学的帮助，作者在此表示诚挚的谢意。
［0］
罗纪地层研究［-］
［&］周志炎，李佩娟
划分、对比和时代［.］［/］
［*］
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［P］新疆维吾尔自治区区域地层表编写组
（新疆维吾尔自治区分册）［+］地质出版社，
［(］
中国科学院南京地质古生物研究所
参考文献：
［!］全国地层委员会
层学杂志，（增刊）：$%%!，$&’&()’*%
［$］全国地层委员会
地质出版社，版）［+］
［’］全国地层委员会
［+］地质出版社，
［,］张义杰，齐雪峰，程显胜，等
作者简介：沙金庚（!(,()），男，江苏金坛人，博士，!(PP年毕业于南京大学地质系，现任中国科学院南京地质古生物研究所研究员，从事双壳类古生物学方面的研究工作，已发表学术论文八十余篇。