生物硫铁生成菌的选育及处理重金属效果研究

[目的]分离高产生物硫铁生成菌,初步鉴定并研究其生成限制因素及处理重金属效果。[方法]利用分离驯化出的1株高产生物硫铁复合材料(生物硫铁)的硫酸盐还原菌(srb1),考察硫酸亚铁浓度、有机物浓度以及搅拌速度对其生成生物硫铁的影响。[结果]有机物和Fe SO4·7H2O的浓度是制约生物硫铁生成的关键因素,生物硫铁处理重金属Cr6+、Pb2+、Cd2+、Cu2+效果显著,去除率达90%以上,尤其是处理重金属Cu2+废水最佳,去除率达99%以上。[结论]筛选到生物硫铁生成菌srb1,初步鉴定为梭状芽胞杆菌属Clostridium mesophilum。确定了生物硫铁生成的最佳培养条件为乳酸钠15 m L/L+酵母膏8 g/L+Fe SO4·7H2O 15 g/L。     

微生物对污水的净化作用

当前环境污染已成为人类面临的重大问题之一,人们围绕着保护环境免遭污染,控制污染进行了许多研究,其中废水的生物化学处理(简称生化法)被广泛地利用。生化法是利用自然界大量存在的各种微生物。来分解废水中的有机物和某些无机毒物,使之转化为较稳定的无毒的无机物,从而使废水净化。根据微生物种类不同,生化法又可分为好气生物处理和厌气生物处理。我厂废水处理     

利用反硝化细菌法测试水体硝酸盐氮氧同位素

反硝化细菌方法作为测试硝酸盐氮氧同位素组成的最新方法,具有可测试低浓度水样、对样品无需特殊处理、不会交叉污染和需样量少等诸多优点而得到迅速发展。本研究率先在国内实验室利用反硝化细菌法成功测试了硝酸盐氮氧同位素组成,将经过5～10d培养的反硝化细菌Pseudomonas aureofaciens离心,然后将菌液浓缩5倍,再向顶空进样瓶注入3mL菌液,密封后利用高纯氮气吹扫3h以上,注入50nmolNO3-水样经过夜培养灭活后,使用TraceGasPre-concentrator-Isoprime测试N2O同位素组成,结果表明,重现性和测试精度与国际上类似研究接近。该方法的建立对于国内开展河流及湖泊(水库)、降水等氮的生物地球化学循环将起到促进作用。     

Sirt3对过氧化氢诱导的骨髓间充质干细胞凋亡的保护作用

目的:通过调控骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)中的Sirtuin-3(Sirt3)蛋白的表达水平,阐明Sirt3对过氧化氢(H2O2)诱导MSCs凋亡的保护作用及其机制。方法:将大鼠MSCs分为正常对照组、H2O2刺激组、H2O2+Sirt3转染组、H2O2+Sirt3 si RNA转染组。利用Western blot法检测Sirt3及cyclophilin d蛋白的表达水平、利用免疫沉淀法检测cyclophilin d乙酰化水平、利用流式细胞仪检测细胞凋亡。结果:1H2O2刺激使MSCs中Sirt3表达水平降低。2转染Sirt3可减少H2O2诱导的MSCs的凋亡,而转染Sirt3 si RNA可增加H2O2诱导的MSCs的凋亡。3Sirt3蛋白的含量并不影响cyclophilin d的表达,但影响cyclophilin d的乙酰化水平。结论:Sirt3可能通过减少线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeablity transition pore,m PTP)中的关键蛋白cyclophilin d的乙酰化水平,进一步抑制m PTP的开放,从而减少H2O2诱导的MSCs的凋亡。     

好氧反硝化细菌SY-D-22的分离、优化及脱氮机理

【背景】在处理含硝酸盐氮的废水中,常见微生物不能同时高效去除硝酸盐氮和总氮,导致处理废水时往往使用多种微生物复合菌剂或者使用复杂的工艺。【目的】高效、安全地去除水中的硝酸盐氮和总氮。方法】富集筛选出一株新型高效好氧反硝化细菌,对其进行16S rRNA基因鉴定。利用响应面法对其影响脱氮因素进行优化并探索其最佳脱氮条件。研究其对含硝酸盐氮废水的反硝化能力及脱氮特性。【结果】从活性污泥中筛选获得一株新型高效好氧反硝化细菌SY-D-22,经鉴定为葡萄球菌属(Staphylococcus)。响应面法优化其最佳反硝化条件为：pH 8.18,C/N为13.39,温度31.43°C,摇床转速130 r/min。当以最佳碳源柠檬酸钠为唯一碳源时,对于100 mg/L浓度的NO₃^--N去除率可达100%,同时对于总氮(total nitrogen,TN)的去除率为95.34%,具有高效脱氮能力。【结论】从活性污泥中筛选出一株新型好氧反硝化细菌Staphylococcus SY-D-22,通过响应面法条件优化,菌株的硝酸盐氮去除率达到100.00%,总氮去除率达到...     

生物废水处理系统的细胞自动机模型

建立了活性污泥处理生物废水的细胞自动机模型,对活性污泥生物量与有机物浓度动态进行了研究,提出了计算活性污泥回流循环比的方法.结果表明,在Moore邻居模型下废水达标排放所需时间较Von. Neumann邻居模型少,不同生长阶段的微生物浓度波动具有时滞性.稳定期有机物浓度和生物量不受活性污泥初始浓度的影响.活性污泥处理生物废水的细胞自动机模型有助于为污水处理提供理论依据.     

曝气生物滤池处理城镇污水厂尾水的强化脱氮及微生物群落特征分析

为优化曝气生物滤池在城镇污水厂尾水深度处理条件, 采用比较方法研究了曝气量、水力停留时间以及硝化液回流等参数对曝气生物滤池去除有机物及脱氮性能的影响, 并通过高通量测序技术分析了曝气生物滤池填料生物膜的微生物群落结构特征。结果表明, 曝气量大小是影响曝气生物滤池硝化性能的直接因素, 增大曝气量有利于反应器内生物膜硝化活性的提高, 但对生物反硝化活性有抑制作用: 水力停留时间过长或过短均不利于生物膜保持高脱氮活性: 而硝化液回流增加了反应器内微生物与污染物的接触机会和反应时间, 有利于提高反应器脱氮效果。综合分析表明, 当曝气量为40 L·h-1, 水力停留时间为0.8 h时, 有硝化液回流的曝气生物滤池出水水质较好, COD平均去除率约为91.8%, NH4+-N平均去除率约为93.1%以及TN平均去除率约为50.4%。曝气生物滤池表现出良好的有机物去除效率, 并具备较高的同步硝化反硝化能力, 主要归因于填料生物膜富集了大量硝化细菌如Nitrospra和Comamonadaceae等以及反硝化细菌如Pesudomonas、Truepera和Azoarcus等。     

不饱和土壤CH4的吸收与氧化

不饱和土壤是已知唯一的 CH4 生物壑。综述了不饱和土壤 CH4 的吸收、氧化过程及其影响因素。不饱和土壤中 CH4 氧化的临界浓度低 ,因而甲烷氧化菌可氧化大气 CH4 并将其当作唯一的碳源和能源。土壤 CH4 吸收率与土壤湿度通常呈负相关关系。土壤湿度过高 ,大气 CH4 和 O2 向土壤中扩散受阻 ;或土壤湿度过低引起水分胁迫均导致甲烷氧化菌活性下降。NH 4对土壤中 CH4 氧化的抑制作用可归结为 NH3和 CH4 在甲烷单氧酶水平上的竞争、由氧化作用向硝化作用的转移以及 NH 4氧化生成的 NO- 2 的毒性。NH 4对 CH4 氧化的抑制作用与土壤有效氮含量成正比。各类氮肥对 CH4 氧化抑制作用 :化肥 >有机肥 ;铵态氮肥 >尿素。 NO- 3对 CH4 氧化没有抑制效应。阳离子代换量 (CEC)高的土壤 NH 4对 CH4 氧化的抑制作用轻。 CH4 氧化菌对大气 CH4 的高亲和力及 CH4 氧化所需较低的活化能导致其温度系数 Q1 0 较小。地温较低时 ,土壤氧化 CH4 的能力随温度升高而升高。当地温高于 CH4 氧化的最佳温度时 ,CH4 氧化菌难以与硝化细菌及其它微生物竞争利用土壤空气中的 O2 ,导致其活性降低。甲烷氧化菌对 p H值变化不敏感。团粒结构较好的壤土可保护 CH4 氧化菌免受干扰。未受干扰的森林土壤 CH4 氧化率的峰值一般出现在亚表     

厌氧氨氧化菌的中心代谢研究进展

摘要: 厌氧氨氧化是以NH +4为电子供体,以NO－2为电子受体产生N2的生物反应。厌氧氨氧化菌是厌氧氨氧化过程的执行者,在废水生物脱氮和地球氮素循环中扮演着重要角色。研究厌氧氨氧化菌的代谢特性,将有助于理解厌氧氨氧化过程,开发厌氧氨氧化工艺。厌氧氨氧化菌是化能自养型细菌,以CO2或HCO－3为碳源,并通过偶联NH+4氧化和NO －2还原的生物反应获得能量。在NH+4/NO－2的生物氧化还原反应过程中,检出了中间产物N2H4,但未检出其他中间产物(如NH2OH、NO)。此外,由基因组信息推断,厌氧氨氧化菌     

微生物技术在医疗废水处理中的应用

医院污水含有多种病菌、病毒及寄生虫,其直接危害和潜在危害都是显而易见的,因此,进行医疗废水治理,已成为当务之急。微生物处理主要是通过采用活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池法等对污水进行处理,从而有效去除水中的有机物,破坏病原微生物赖以生存的物质基础和保障消毒效果。不同的处理工艺各有优缺,适合于不同规模的医院。     

微生物的硝化作用和反硝化作用

微生物在自然界中大量存在、广泛分布.它们当中有些能将无机物转变成有机物,而有些却能分解有机物成无机物.大自然中正因为有这些微生物的存在而保持了物质的平衡,其中微生物的硝化作用和反硝化作用,在自然界氮循环中起着重要作用. (一)硝化作用 1.硝化作用的含义在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,氨被氧化成硝酸的过程称为细菌的硝化作用.至今仍未发现有一类菌能直接将氨转变成硝酸,而是必须通过两类菌的共同作用,才能完成这一过程.所以说硝化过程包括两个阶段: 第一阶段,在亚硝化细菌的作用下,氨被氧     

氮肥形态对冬小麦根际土壤氮素生理群活性及无机氮含量的影响

采用大田盆栽方法研究了硝态氮肥、铵态氮肥、酰胺态氮肥3种氮肥形态对冬小麦品种豫麦50生育中后期(拔节期、开花期、花后14 d、花后28 d)根际土壤氮转化相关微生物活性、酶活性和根际土壤NH+4离子、NO-3离子含量的影响。结果表明:随着生育期的推进,除脲酶外,氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌和蛋白酶活性变化的均为"倒V"型变化特征,以花后14 d活性最强;而脲酶活性在拔节期最强,并且其活性远大于其它微生物及酶。氮肥形态对根际土壤氮素生理群及无机氮的影响不同。酰胺态氮肥促进了根际氨化细菌、反硝化细菌、脲酶、蛋白酶的活性,而硝化细菌、亚硝化细菌在硝态氮肥条件下活性较强。除拔节期外,土壤中NH+4离子在铵态氮肥处理下含量较高,NO-3离子在酰氨态氮肥处理下含量较高。因此,酰胺态氮能够促进小麦根际土壤有机氮的分解,硝态氮肥可以促进土壤中氨的转化,以利于小麦根系的吸收与利用。氮肥形态主要是通过影响土壤中氮素生理类群及酶的活性,从而影响土壤中无机氮的含量。     

粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水

为了解决味精废水中高NH4+浓度抑制油脂微生物的生长和油脂积累问题,采用粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水的方法:首先利用酿酒酵母降解味精废水(MSG)中NH4+,然后将处理后的废水进一步发酵培养合成油脂。研究结果表明:用经酿酒酵母预处理过的味精废水作为粘红酵母的培养基发酵时,粘红酵母的生物量为33.3 g/L,油脂产率为18.16%,COD降解率为50.6%,NH4+的降解率为93.9%。比粘红酵母单独处理味精废水,NH4+的降解率提高了6.14倍,生物量、油脂产率和COD降解率分别提高了8.1%、30.06%和9.58%。     

链霉亲和素磁珠的合成及其用于AMP适配子传感器的研究

γ-Fe2O3是一种磁性极高的磁氧铁,被广泛用于磁性分离,然而将γ-Fe2O3磁性纳米粒子用于适配子生物传感器来研究微生物细胞中的低相对分子质量产物却鲜有报道.经非水相法合成的γ-Fe2O3磁性粒子成晶效果好,粒径为19 nm,具有良好的磁力.通过正硅酸乙酯:TEOS(ethyl silicate;tetraethyl orthosilicate)进一步处理形成在水相中分散好、粒径均匀、磁性优良的核壳型磁性纳米微球.修饰上链霉亲和素纳米微球与生物素修饰的DNA连接起来,可用于探讨和研究微生物体内的底物AMP(Adenosine Monophosphate).基于适配子与底物结合发生构象转变的原理对该适配子传感器灵敏度、特异性及活体细胞的研究进行了探讨,实验结果表明:这种新型的AMP适配子生物传感器的检测下限达到了纳摩级,且具有非常好的底物特异性,在活体中的检测亦呈现一定趋势.     

硝化细菌对加州鲈池塘水质影响及底质净化作用

为研究有益菌硝化细菌(Nitrifying bacteria)对加州鲈(Micropterus salmoides)高密度养殖池塘水质及底质的影响,在模拟加州鲈高密度养殖池塘单独施用硝化细菌,通过检测养殖水体pH、氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮、总氮(TN)及总磷(TP)等水质指标,底质沉积物中有机物、全氮及全磷等指标以及池塘浮游动植物量,以评价硝化细菌处理对加州鲈高密度养殖水体水质影响及底质净化作用。结果表明,硝化细菌能够稳定养殖水体pH,降低水体亚硝酸盐氮浓度,减缓养殖水体TN浓度上升,去除底质沉积物中有机物及全磷含量,有机物去除率达54.17%,全磷去除率达43.34%。硝化细菌处理前期浮游动植物总量高于对照池塘,后期逐渐减少并趋于稳定。     

海水养殖含氮废水处理的复合微生态制剂研制

目前应用于海水养殖废水修复的微生态制剂不仅存在菌株针对性、适应性差的缺点,而且很少考虑功能微生物之间的相互作用,因此应用效果难以令人满意。本实验针对海水养殖过程中的氮素循环,选择分离自海水养殖废水环境的亚硝化细菌ZW38、反硝化细菌ZL5和蛋白酶产生菌ZS7进行配伍实验,以混合培养体系中各种类型细菌的数量及氨态氮、亚硝态氮和蛋白质的含量变化为指标,发现3种功能细菌以3:2:1的比例混合,且使用量为109CFU/L时,彼此之间可相互促进生长,经过5d处理,海水养殖废水中的主要污染物质可溶性蛋白和氨态氮的去除率分别达到94.0%和77.5%。     

生物炭对菜园土壤微生物功能多样性的影响

研究生物炭的施用及其与不同肥料混施对菜园土壤中微生物群落功能多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和菜园土优化培肥提供科学依据和理论指导。以清远市连州县代表性菜园土(属肥熟旱耕人为土)为研究对象,通过盆栽试验,利用BIOLOG方法对10个施肥处理(对照CK(0%生物碳+无肥)、T1(0%生物碳+0.1%商品有机肥)、T2(0.1%生物碳+无肥)、T3(0.25%生物碳+无肥)、T4(0.5%生物碳+无肥)、T5(1%生物碳+无肥)、T6(100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T7(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥)、T8(0.1%生物碳+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T9(0.1%生物碳+100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T10(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土))的土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:(1)T1和T3处理比其它处理显著提高土壤微生物对碳源的利用率(P0.05),但生物炭施用量增加会降低平均颜色变化率(AWCD值);(2)T1处理可以显著提高土壤微生物的群落物种均匀度(Mclntosh指数),而T3处理显著提高土壤微生物的物种丰富度和均匀度(Shannon和Mclntosh指数);(3)T1和T3处理对聚合物类、碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类和酚类碳源利用率最高;(4)添加化肥处理中磷肥的施用可以提高土壤微生物活性,增加土壤微生物碳源利用能力,而氮肥和钾肥的添加显著降低了土壤微生物的碳源利用能力;(5)主成分分析表明,T1、T2和T3处理的微生物碳代谢功能群结构相似;单施有机肥或适量生物炭对土壤微生物群落结构的影响较混合施用更为显著;化学磷肥的添加及在施用化肥的基础上配施适量生物炭改变了土壤微生物对碳源种类的利用。     

生物滴滤池在处理重油裂解制气废水中的应用*

用多孔填料填充废水处理系统缺氧/好氧(A/O)工艺中的缺氧滴滤池,微生物挂摸之后构成三维的生物膜,处理可生化性差的重油裂解制气废水,不但能显著提高废水的可生物降解性,BOD5/COD从进水O.16～0.25提高到出水时的0.24～0.45,而且降低废水中的COD和氨氮分别为4.76％～44.21％和1.93％～44.20％,同时能增强缺氧池的抗冲击能力和减毒作用,有利于后续的活性污泥好氧处理。     

好氧反硝化菌

<正>养殖水体氮素污染问题是目前困扰我国水产养殖业可持续发展的一大难题。生物脱氮技术被认为是目前最具发展前景的水体脱氮技术,其效果的优劣与所采用菌株的特性密切相关。传统反硝化细菌仅能在厌氧及低氧条件下发挥脱氮作用,与养殖水体的高溶氧环境矛盾,而好氧反硝化细菌则可在高溶氧环境中发挥脱氮作用,显著提高生物脱氮技术在养殖水体中的应用效果,实现养殖水体的绿色、零污染脱氮。因而,对好氧反硝化细菌开展高效选育方法的研究,找到可适应养殖水体水环境的微生物菌株具有重要的理论价值和经济价值。