球形红细菌厌氧降解2,4-二硝基甲苯

【目的】研究不同环境条件对2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)生物降解的影响。【方法】采用光合细菌球形红细菌在温度为30 °C的光照培养箱中厌氧降解2,4-DNT,并用高效液相色谱仪测定其浓度。【结果】去除2,4-DNT的最佳条件是初始浓度40 mg/L、初始pH 7.0和接种量15%。另外,2,4-DNT在菌体延滞期被细胞吸收,然后在指数期作为碳源被降解。2,4-DNT的去除率在72 h达到98.8%。从液相色谱图中观察到有2种中间代谢产物,但在120 h内产物被逐渐降解。2,4-DNT的去除动力学符合一级速率模型。【结论】不同条件下2,4-DNT的去除率表明球形红细菌能有效降解2,4-DNT。     

厌氧条件下Shewanella oneidensis MR-1对2,4-二硝基甲苯的还原转化

【目的】研究Shewanella oneidensis MR-1厌氧生物转化2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的能力、转化过程和影响因素。【方法】以乳酸钠为电子供体, 2,4-DNT为电子受体, S. oneidensis MR-1为降解菌, 黄素为胞外电子载体, 设立四个不同的对照体系并监测各体系在转化过程中2,4-DNT及其产物的动态变化。同时研究不同2,4-DNT浓度下细胞的生长情况, 以及不同黄素浓度下2,4-DNT的降解情况。【结果】S. oneidensis MR-1菌能够高效还原转化2,4-DNT为4-氨基-2-硝基甲苯(4A2NT)和2-氨基-4-硝基甲苯(2A4NT), 并将其进一步还原为2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT), 黄素能加速转化过程。【结论】S. oneidensis MR-1菌具备高效还原转化2,4-DNT的能力, 为实际环境中硝基苯污染的原位修复提供科学依据。     

球形红细菌厌氧降解邻二氯苯及其机理研究

研究分析光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下降解邻二氯苯的条件和机理.结果表明,在厌氧光照条件下球形红细菌的最佳生长和对邻二氯苯的最佳降解条件为:pH 7.0,温度为30℃,接种量10%.在最佳条件下,邻二氯苯的去除率可达90%以上;其降解中间产物主要有氯苯、4-羟基苯甲酸;根据降解产物的分析,推断球形红细菌降解邻二氯苯的机理主要是按照先脱掉一个氯原子生成氯苯,然后氯苯进一步脱氯并通过4-羟基苯甲酸的代谢途径开环进行.     

球形红细菌厌氧降解邻二氯苯及其机理研究

研究分析光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下降解邻二氯苯的条件和机理。结果表明, 在厌氧光照条件下球形红细菌的最佳生长和对邻二氯苯的最佳降解条件为：pH 7.0, 温度为30℃, 接种量10％。在最佳条件下, 邻二氯苯的去除率可达90％以上; 其降解中间产物主要有氯苯、4-羟基苯甲酸; 根据降解产物的分析, 推断球形红细菌降解邻二氯苯的机理主要是按照先脱掉一个氯原子生成氯苯, 然后氯苯进一步脱氯并通过4-羟基苯甲酸的代谢途径开环进行。     

一株养殖水体中亚硝酸盐去除菌的鉴定及其去除条件

【目的】从养殖污泥中分离筛选优良亚硝酸盐去除菌,并对其去除条件进行研究。【方法】从养殖污泥中分离亚硝酸盐去除菌,进一步通过测定比较分离菌株对亚硝酸盐的去除率,筛选优良的亚硝酸盐去除菌,通过API ID32GN细菌鉴定系统以及16S rDNA序列分析法对其进行鉴定,并采用单因子法研究其去除亚硝酸盐的条件。【结果】从养殖污泥中分离筛选了一株优良的亚硝酸盐去除菌AQ-3,其对50 mg/L亚硝酸盐的去除率高达99.47%。菌株AQ-3被鉴定为鲍曼氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)(GenBank登录号:JF751054.1),其16S rDNA序列与基因库中不动杆菌属菌株的16S rDNA序列有99%?100%的同源性,而且与鲍曼氏不动杆菌KF714株(GenBank登录号:AB109775)的亲缘关系最近。菌株AQ-3去除亚硝酸盐的最适初始pH范围为7?9,最佳碳源为乙酸钠和丁二酸钠,而且随着初始菌浓度的不断增大,菌株AQ-3对亚硝酸盐的去除率显著升高;随着亚硝酸盐浓度的不断增大,菌株AQ-3对亚硝酸盐的去除率逐渐降低。【结论】在丰富亚硝酸盐去除菌种质资源的同时,为该菌在养殖水体中的实际应用提供了理论基础。     

苯酚降解菌红球菌(Rhodococcus sp.) P1的鉴定及其在焦化废水中的应用

摘要:【目的】酚类物质的去除是焦化废水处理的关键问题,目的是从焦化废水中分离高效的苯酚降解细菌。【方法】以苯酚为唯一碳源筛选纯化降解苯酚细菌,菌株鉴定采用菌落形态和16S rRNA 序列分析方法,并研究其苯酚降解特性和在焦化废水中的除酚作用。【结果】菌落形态和16S rRNA序列比对分析表明分离的P1菌株为红球菌属(Rhodococcus sp.)细菌;其耐酚浓度高达1400 mg/L,苯酚降解的最适条件为32℃－42℃、pH 7.0和0－4%盐;苯酚降解动力学曲线符合Haldane动力学模型,qmax=0.517/h,Ks=77.487 mg/L,Ki=709.965 mg/L;不同重金属对红球菌P1菌株的苯酚降解抑制作用不同,Zn2+、Mn2+和低浓度的Pb2+对菌株降酚没有影响,Cu2+、Ni2+、Cd2+均抑制菌株对酚的降解;红球菌P1菌株2d内可完全降解1/3焦化原水中的279.9 mg/L酚类物质。【结论】P1菌株是1株高效的苯酚降解菌,具有生物处理焦化废水酚类物质的潜力。     

二氯喹啉酸降解菌MC-10的筛选、鉴定及其降解特性

【目的】为治理稻-烟轮作田块上茬土壤中二氯喹啉酸残留问题,筛选高效降解细菌菌株。【方法】通过富集培养和选择培养,从常年施用二氯喹啉酸的水稻田中筛选可以降解二氯喹啉酸的细菌;对其进行形态学观察、生理生化特征测定和16S r DNA序列系统发育鉴定。【结果】分离的降解菌株MC-10被鉴定为节杆属菌株(Arthrobacter sp.)。菌株MC-10在5%接种量p H 7、28℃时,对初始浓度为20 mg/L二氯喹啉酸7 d可降解90%以上。该降解菌的最佳降解条件为p H 7、30℃,二氯喹啉酸初始浓度在1-100mg/L间均有良好的降解效果;菌株MC-10在土壤中对二氯喹啉酸同样有良好的降解效果,温室内7 d对二氯喹啉酸污染土壤的修复率可达70%。【结论】菌株MC-10在二氯喹啉酸污染土壤和水质治理中具有潜在的应用前景。     

蚯触圈源啶虫脒降解菌D35的分离鉴定及其降解条件优化

【背景】啶虫脒等新烟碱类杀虫剂的残留易对非靶标生物造成伤害,投加高效降解细菌进行生物强化,可促进其快速降解。【目的】从蚯触圈中分离筛选啶虫脒降解菌并优化其降解条件,提高降解效率。【方法】制备蚯触圈基质富集筛选降解菌;通过生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定;利用单因素筛选、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken design试验优化菌株降解条件。【结果】分离得到1株啶虫脒降解菌D35,可在72 h内降解55.46%初始浓度为50 mg/L的啶虫脒,将其鉴定为一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)。优化得到菌株降解啶虫脒的最佳环境条件为：胰蛋白胨10.19 g/L、温度为30℃、接种量为5.24%,pH 7.0、初始农药浓度50 mg/L,在此条件下72 h内菌株降解率为80.21%,较未优化前提高了24.75%。【结论】本研究对分离筛选新烟碱类杀虫剂降解菌的方法进行了探索,获得的菌株D35可高效降解啶虫脒,为快速消除环境中啶虫脒污染提供了新的微生物资源。     

余氯对河流水体微生物灭活效应的评价

【目的】研究不同余氯浓度和暴露时间对细菌的去除效果,分析不同余氯条件对细胞ATP的影响。【方法】以河水中微生物群落为试验对象,利用流式细胞术(Flow cytometry,FCM)评估不同余氯浓度和暴露时间的灭活效果,检测不同余氯浓度时细胞内(外)ATP的变化情况。【结果】不同余氯浓度和暴露时间对细菌的去除效果产生不同的结果。在余氯浓度2 mg/L情况下,延长氯暴露时间可以增加细菌的去除效果,在余氯浓度≥2 mg/L条件下,较短氯暴露时间就可以灭活90%细菌。高核苷酸细菌(HNA)和低核苷酸细菌(LNA)表现出不同氯耐受能力,且HNA细菌相比LNA细菌较容易受到氯的损伤。细胞内ATP随余氯浓度增加而减少,在高浓度余氯条件下(≥2 mg/L)细胞外ATP才会增加。【结论】微生物活性随着余氯作用的增加而降低,FCM法和ATP检测法可以用于评估加氯消毒对微生物稳定性的影响。     

果糖共代谢强化功能菌群/菌株降解活性黑5效能差异及机制比较

【背景】偶氮染料及其降解产物对生物具有高毒性和“三致”效应,利用共代谢强化纯培养细菌菌株或共培养混合菌群降解偶氮染料去除效能是一种环境友好型方法,但针对共基质调控下菌群/菌株的效能差异机制比较研究有待深入。【目的】考察果糖作为共基质强化功能菌群DDMZ1和功能菌株DDMZ1-1(经鉴定属于Burkholderia sp.)降解脱色活性黑5(reactive black 5, RB5)的效能差异机制。【方法】优化功能菌群/菌株培养条件,对果糖共代谢强化功能菌群/菌株的脱色性能及偶氮还原酶活性进行测定,通过液相色谱-飞行时间串联质谱联用仪(LC-TOF-MS)及植物毒性实验对RB5降解产物进行分析鉴定及毒性评估,并考察比较功能菌群/菌株对不同结构染料的广谱脱色性能。【结果】功能菌群DDMZ1和功能菌株Burkholderia sp. DDMZ1-1在优化条件下(pH 5.5, 37℃)对RB5的去除效率分别为79%和73%,而且功能菌群对高盐环境具有更强的适应优势。果糖的添加能够显著提升功能菌群/菌株对不同初始浓度RB5的脱色性能,特别是针对200 mg/L RB5的去除效率相较于不添加果...     

一株乙腈降解菌的鉴定及其生物学特性

【目的】明确乙腈降解菌BX2的分类地位及生物学特性,评价其处理含乙腈废水的可行性。【方法】通过形态特征、生理生化特性以及系统发育分析对菌株BX2进行鉴定。考察温度、初始pH及接种量等因素对菌株生长的影响,确定菌株的最佳生长条件及在该条件下的乙腈降解能力。测定菌株BX2对NaCl的耐受能力。【结果】乙腈降解菌BX2的形态特征及生理生化特性与紫红红球菌(Rhodococcus rhodochrous)最相近。其16S rRNA、gyrB、secA1基因序列与紫红红球菌的相似性分别为99.37%、99.29%、97.87%。最佳生长条件为35℃,初始pH 7.5,接种量1%。此条件下,菌株BX2在16 h内对浓度为800 mg/L乙腈的降解率为95.87%。菌株BX2在NaCl含量高于6%的培养基中无法生长。【结论】菌株BX2被鉴定为紫红红球菌。该菌株有较强的环境适应能力,可降解高浓度乙腈,在含氰废水的生物修复中有很好的应用前景。     

圆红冬孢酵母利用生物乙醇废水-木薯粉水解液发酵产油

【目的】获得能够高效降解生物乙醇废水化学需氧量(COD)的圆红冬孢酵母菌株,评估废水初始COD浓度对驯化菌株生长的影响,将木薯粉生产微生物油脂和高浓度有机废水降解过程整合,以生物乙醇废水为水源制备生物乙醇废水-木薯粉水解液培养基,明确产油效率高、生物乙醇废水COD降解率高的初始还原糖浓度。【方法】采用在高浓度的生物乙醇废水中进行多次驯化的方法,获得能够适应废水环境的圆红冬孢酵母菌株;采用双酶水解法对加入乙醇废水中的木薯粉进行水解;采用重量法监测生物量浓度变化,采用酸热法提取油脂,重铬酸钾法监测COD,DNS法测定废水还原糖浓度,凯氏定氮法测定总氮,钼酸铵比色法测定总磷。【结果】通过驯化筛选得到一株能耐受高浓度生物乙醇废水的优势菌株Rhodosporidium toruloides D5。以未稀释的废水为培养基,驯化菌株的最终生物量浓度和COD降解率分别为3.8 g/L和75.0%。采用生物乙醇废水-木薯粉水解液发酵时,控制初始还原糖浓度低于30 g/L时,生物量浓度和油脂浓度随初始还原糖浓度的升高而升高,均在120 h时达到最高COD降解率,初始还原糖浓度对达到的最大COD降解率无明显影响,废水N、P去除率分别达到99%和92%以上。【结论】在未经稀释的高浓度生物乙醇废水中可获得较高的生物量浓度;采用高浓度生物乙醇废水-木薯粉水解液培养基发酵产油,初始还原糖浓度为30 g/L,可在保证高油脂产量的同时,实现废水COD的高效降解,有效回收利用废水中残余的N、P源,从而降低微生物油脂生产和废水处理成本,研究结果可为开发廉价微生物油脂生产技术提供有用的参考。     

米曲霉M-4降解己烯雌酚的条件优化

【目的】以米曲霉(Aspergillus oryzae)M-4对己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES)的降解率为响应值,对其降解条件进行优化。【方法】采用Plackett-Burman法对培养基组分和降解条件筛选显著性影响因素,并通过Box-Bohnken设计试验优化降解条件。【结果】最优培养基配方为:蛋白胨1.3%,CaCl_2 0.045%,葡萄糖0.5%,K_2HPO_4 0.15%,KH_2PO_4 0.05%,NaCl 0.05%,Tween 80 0.2%,DES质量浓度44 mg/L;最优培养条件为:初始p H 7.5,种龄72 h,转速140 r/min,培养温度28°C,培养时间72 h。【结论】在最优条件下菌株M-4对DES降解率为83.89%,比优化前(60.98%)提高1.38倍,差异极显著(P0.01)。     

河南省白龟山水库下游水体氨化细菌分离鉴定及其降解有机氮条件

【目的】从河南省白龟山水库下游水体中分离筛选氨化细菌,并研究其降解有机氮的条件。【方法】利用选择性培养基从微污染水源水中筛选氨化细菌,进一步比较了不同氨化细菌降解有机氮的效果;采用单因子法研究菌株N24降解有机氮的条件;通过形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对菌株N24进行鉴定。【结果】从微污染水源水中分离筛选到4株氨化细菌,其中菌株N24培养48 h后氨氮浓度较高,达到138.926 mg/L。菌株N24降解有机氮最适温度为30-35°C,最适初始pH值为6.0,500 mL摇瓶最适装液量75 mL。菌株N24被鉴定为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus,GenBank登录号:JX291240.1),其16S rRNA基因序列与基因库中芽孢杆菌属菌株的16S rRNA基因序列有99%-100%的相似性,与弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus IFO15717T,GenBank登录号:NR024691.1)的遗传距离最近。【结论】菌株N24是一株高效降解有机氮的弯曲芽孢杆菌;本研究丰富了降解有机氮菌种资源,可为该菌在环境工程领域的实际应用提供理论基础。     

一株苯酚降解菌的鉴定及其降解特性

【目的】鉴定从某化工厂附近土样中分离到的一株耐高浓度苯酚的菌株T10,通过优化菌株的培养条件提高菌株对苯酚的降解率。【方法】根据菌株的形态、生理生化鉴定及16S rDNA测序分析确定其种属,以液体摇瓶培养菌株T10对苯酚的降解率为指标,对菌株的生长条件进行优化。【结果】菌株T10属恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。添加葡萄糖、蛋白胨能有效缩短T10菌的生长周期,并使苯酚的降解率提高1.7倍。在菌体初始接种浓度为10%、温度为30°C、转速为180 r/min条件下,对初始苯酚浓度、pH和装液量的响应面优化结果如下:初始苯酚浓度3 000 mg/L、pH 7.5和装液量80 mL/250 mL,苯酚去除率最高可达到87.56%。【结论】T10菌能够耐受较高浓度的含酚废水,并且对苯酚有较强的降解能力,为下一步利用生物法处理含酚废水提供科学依据。     

一株霍氏肠杆菌对四环素的降解作用及其降解产物的毒性评估

【目的】抗生素作为新兴污染物,已经引起社会的极大关注。针对四环素有效降解菌株缺乏这一现状,本研究旨在筛选和鉴定具有降解四环素功能的菌株,分析其降解特性和降解作用类型、初步探讨其降解活性物质定位并评估其降解产物的生理毒性。【方法】以四环素为唯一碳源,从受四环素污染的猪场污泥中筛选四环素降解菌株;结合菌落形态学特征、生理生化特征、扫描电镜观察和16S rRNA基因测序鉴定菌株,通过不同外源碳、pH及去除动力学阐明菌株对四环素的降解特性,提取菌株不同成分探讨其去除四环素的作用类型,并进一步从细胞内液和细胞外液开展生物降解的活性物质定位,最后评估降解产物的生理毒性。【结果】筛选鉴定得到一株霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei) MEH2305,pH为7.0和添加10 g/L外源碳胰蛋白胨是其发挥降解作用的最适条件。MEH2305通过非生物降解和生物降解的共同作用,在培养第7天对四环素总去除率达到68% (对土霉素和盐酸强力霉素去除率分别为53%和56%),其分泌的细胞内液和细胞外液对四环素的去除率分别为40.77%和31.18%。同时,与未经MEH2305处理的四环素对照组比较,MEH2305降解四环素的产物对革兰氏阴性大肠杆菌(Escherichia coli) K88和革兰氏阳性枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 168的生理毒性作用显著降低。【结论】MEH2305可以作为一株潜在的有效且安全的四环素降解菌株,应用于抗生素的环境治理领域。     

一株海藻多糖降解菌的分离与鉴定

【目的】从腐烂的褐藻中筛选一株海藻多糖降解菌,编号L206,分析其对不同多糖的降解能力。【方法】通过形态观察、生化单因子试验及16S r RNA基因鉴定细菌,DNS法测定海藻多糖降解酶活性等。【结果】海洋细菌L206,革兰氏阴性短杆菌,生长对数期为3-21 h,适宜生长的Na Cl质量浓度为0-3%(质量体积比);通过16S r RNA基因鉴定为白色噬琼胶菌(Agarivorans albus);L206被海带粉诱导至72 h时,综合复合酶活力达到最大,其中淀粉酶活力最高(28.17 U/m L),木聚糖酶次之(23.83 U/m L)。【结论】白色噬琼胶菌L206是一株多能型多糖降解菌,对褐藻多糖有特殊的降解能力,具有潜在开发价值。     

3-苯氧基苯甲酸降解菌Sphingomonas sp. SC-1降解苯酚环境条件及其降解中间产物的研究

【目的】探究高效降解3-苯氧基苯甲酸(3-Phenoxybenzoic acid,3-PBA)的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.) SC-1对苯酚的降解特性。【方法】采用HPLC测定微生物降解体系中苯酚残留量,考察环境条件对菌株SC-1降解苯酚的影响;分析不同培养时间苯酚降解体系混合样品的HPLC谱图,确定其降解中间产物。【结果】菌株SC-1能在基础盐培养基中以苯酚为唯一碳源和能源生长,在初始pH 7.0、30 °C条件下,24 h可完全降解100 mg/L苯酚;Cu2+、Ba2+、Mn2+等对其降解苯酚有不同程度的抑制作用;HPLC谱图分析,初步确定邻苯二酚是菌株SC-1降解苯酚的中间产物,且该菌株可在48 h内完全降解100 mg/L邻苯二酚。【结论】菌株SC-1对苯酚及邻苯二酚均有较强的降解能力,为完善3-PBA的降解途径及污染3-PBA或含酚废水或含酚农药残留的降解提供了数据参考。     

乳白耙齿菌F17对共存菲、蒽的降解差异性

【目的】通过对影响乳白耙齿菌F17 (Irpex lacteus)降解共存菲、蒽因素的研究,比较共存的菲和蒽降解性能的不同,并结合降解中间产物的分析,初步探讨其降解途径。【方法】采用GC-MS测定菲和蒽的浓度,并通过质谱图分析降解产物。【结果】共存的菲和蒽在初始浓度均为5 mg/L时生物降解率较高,分别为93%和85%以上。乳白耙齿菌F17在pH 3.0–8.0能较好地降解共存的菲,在pH 4.0–8.0范围内可较好地降解共存的蒽。菲的生物降解过程对低温的适应性比共存的蒽要好,共存体系的最适降解温度是30°C。在酶的作用下,蒽转化成邻苯二甲酸,菲转化为邻苯二甲酸或邻苯二酚。【结论】实验结果表明,当菲和蒽共存时,不同条件下乳白耙齿菌F17对菲的降解效果均比蒽要好,而且菲的总降解速率比蒽要快,作为同分异构体的菲和蒽,由于3个苯环位置的不同而表现出降解性能和降解途径上的差异性。     

真菌电化学修复除草剂污染土壤：降解动力学探索

【目的】微生物燃料电池（microbial fuel cell, MFC）在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段。构建真菌强化MFC装置,比较电动力（EK）、真菌、MFC修复除草剂污染土壤效果及优缺点,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力。【方法】设计了一种添加真菌进行生物强化的MFC,并用EK、真菌、MFC三种方法修复两种除草剂污染的灭菌土壤。经筛选和驯化的疣孢漆斑菌和踝节菌菌株用于后两种方法,研究真菌强化对MFC去除除草剂的影响。测量土壤pH、电导率、除草剂去除率,MFC产电性能,用气相色谱-质谱鉴定两种除草剂的降解产物。【结果】EK修复中,添加模拟电解液、碳纤维条、加电10 V的处理组7 d后氯氟吡啶酯（F）和高效氟吡甲禾灵（H）去除率分别为71%和38%。真菌、MFC处理F的最大去除率达到100%。对比踝节菌,疣孢漆斑菌对两种除草剂的降解性能更好,疣孢漆斑菌、踝节菌单菌构建的MFC对H的去除率分别为62.5%和24.1%。F降解产物为氟氯吡啶酸,H降解产物为乙酸大茴香酯,推测了降解路径和降解动力学。三种方法降解F以及EK降解H均符合动力学一级反应,而真菌和M...