粗毛栓菌和蜡状芽孢杆菌及其共固定菌对Pb2+的吸附

将粗毛栓菌菌丝球与蜡状芽孢杆菌共固定为共固定菌.以粗毛栓菌菌丝球、蜡状芽孢杆菌和共固定菌为研究对象,测定不同吸附时间、初始pH、吸附剂浓度和Pb²⁺浓度对3种生物吸附剂吸附Pb²⁺的影响,并将3种生物吸附剂吸附Pb²⁺前后的红外吸收光谱进行分析比较.结果表明： 在吸附剂浓度为2 g·L^-1、pH为5.0、Pb²⁺浓度为50 mg·L^-1条件下对Pb²⁺吸附1 h效果良好,其吸附率分别为71.7%、91.0%和96.9%.生物吸附剂红外光谱主要由蛋白质、碳水化合物和含硫、磷酸基团的吸收带组成,表明对Pb²⁺吸附起主要作用的官能团是羟基、羧基、磷酸基和含硫基团.     

粗毛栓菌菌丝球非灭菌条件下对12种染料的脱色研究

以新型白腐真菌——粗毛栓菌Trametes gallica为材料,研究了优化后的该菌菌丝球在非灭菌条件下对直接染料、中性染料、三苯甲烷类染料以及蒽醌类染料共12种染料的脱色能力、脱色机制,以及pH、温度、染料初始浓度等参数对该菌菌丝球脱色效果的影响。结果表明,优化条件下制备的粗毛栓菌菌丝球脱色活力良好,4℃下保存20d后仍保持有原脱色活力的95%;活菌丝球比死菌丝球对染料具有更强的耐受性和更好的脱色效果;非灭菌条件下活菌丝球对12种染料的适宜脱色条件为pH 3.0–5.0、25℃、染料浓度为50mg/L、处理36–60h,该条件下粗毛栓菌菌丝球在60h内脱色率均在55%以上,其中粗毛栓菌菌丝球对亚甲基蓝脱色率最高可达到96.40%。紫外可见光谱分析和显微观察结果表明,48h内粗毛栓菌菌丝球在非灭菌条件下对12种染料的脱色是由吸附引起,无二次污染物的产生。粗毛栓菌的这些优良特性显示了其在工业染料废水处理中的广阔应用前景。     

胶质芽孢杆菌对Zn2+、Cd2+的生物吸附

目的:考察胶质芽孢杆菌对Cd2 、Zn2 的耐受能力.方法:通过改变培养条件及吸附条件研究胶质芽孢杆菌对Cd2 、Zn2 的生物吸附性能.在此实验基础上,在含有Cd2 、Zn2 的培养基中对胶质芽孢杆菌进行不同浓度梯度驯化,提高其对Cd2 Zn2 的生物富集能力.结果:胶质芽孢杆菌最大Cd2 耐受浓度在100mg·L-1左右,最大Zn2 耐受浓度在100～110mg·L-1.通过改变吸附条件,考察吸附时间、吸附pH值、菌体投加量对其生物吸附性能的影响,结果表明:当Cd2 、Zn2 浓度均为5mmol·L-1,菌投量分别为40.0gdry cell·L-1、29.8gdry cell·L-1时,胶质芽孢杆菌对Cd2 、zn2 的吸附率分别可达87.45%、97.50%.胶质芽孢杆菌经重金属离子浓度梯度驯化培养数代,经过8、9代的驯化,对Cd2 、Zn2 吸附性能均有改善.结论:胶质芽孢杆菌经过驯化,在适宜的吸附条件下可以对Cd2 、Zn2 进行有效的生物吸附,在处理重金属离子废水方面有潜在的应用前景.     

三株耐铅锌菌的分离、鉴定及其吸附能力

以铅锌矿渣盆栽试验中长势较好的耐性植物夹竹桃(Nerium indicum)的根际土壤为材料,进行耐铅锌优势菌株的分离鉴定,探讨影响铅锌吸附的因素及其吸附机理。结果表明:(1)从土样中分离筛选出3株耐铅锌菌株(B1、B4、B14),3株菌均能在Pb2+、Zn2+浓度为600 mg·L-1的牛肉膏蛋白胨培养基上生长,经形态和分子生物学鉴定分别为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)或炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、解硫胺素硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus aneurinilyticus)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。(2)对影响菌株吸附铅、锌的p H、吸附时间、初始菌量3个因素进行分析,发现菌株B1在p H为5.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.06 g时,对Pb2+、Zn2+的去除率分别可达84.22%和70.66%。菌株B4在p H为6.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.18 g时,对Pb2+、Zn2+的去除率分别可达72.63%和54.17%。菌株B14在p H为4.0、吸附时间为60 min、初始菌量为0.10 g时对Pb2+、Zn2+的吸附率分别为77.56%和50.63%。(3)扫描电镜观察和红外光谱分析显示:3株菌对Pb2+、Zn2+的吸附主要是细胞表面的吸附,还存在一定的内部吸收;羟基(O-H)、胺基(N-H)、烷基、酰胺基(CONH-)是吸附、络合或螯合金属离子或原子的主要活性基团,重金属与菌株表面的活性基团结合反应是其吸附Pb2+、Zn2+的主要作用机制。     

东方栓孔菌菌丝体生物吸附剂对染料的脱色作用及其吸附机制研究

利用东方栓孔菌Trametes orientalis菌丝体制得的生物吸附剂,对刚果红、结晶紫、铬天青、亚甲基蓝和中性红5种染料进行了脱色试验,对脱色效果较好的染料进行了影响因子优化,并通过红外光谱分析、化学修饰等方法研究其吸附作用的机制。结果显示：东方栓孔菌菌丝体生物吸附剂对结晶紫有相对较好的脱色效果;在优化的影响因子中,0%–3.0%（m/v）浓度范围内,盐度对染料脱色有促进作用;表面活性剂促使脱色率增加,吐温60浓度为1.5%（v/v）时脱色率可达83.84%;温度为43℃、初始pH为3.0、振荡培养10d后吸附率最高达91.54%。红外光谱分析及化学修饰结果表明菌丝体对染料的吸附作用主要是由它们之间的静电作用力所致。     

一株芽孢杆菌在维生素C二步发酵中对小菌的促进作用

从土壤中分离到1株能更好促使小菌生长和产酸的芽孢杆菌B601,作为伴生菌与巨大芽孢杆菌相比,在生长过程中,发酵液中B601活菌数小于巨大芽孢杆菌,而其芽孢数则多于巨大芽孢杆菌。对B601组成菌系的发酵条件进行优化,得到如下结果：100g／L L-山梨糖、6g／L尿素、10g/L玉米浆、培养温度30℃和发酵周期44h。与巨大芽孢杆菌组成菌系相比其底物,L-山梨糖质量浓度提高了25％,尿素下降了50％．玉米浆质量浓度下降了33％,温度提高了2℃,发酵周期缩短了4h。结果表明：B601作为伴生菌,与巨大芽孢杆菌相比,该菌株明显提高了发酵效率。     

两种大型真菌子实体对Cd2+的生物吸附特性

对两种多孔菌科大型真菌槐栓菌(Trametes robiniophila)和木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)子实体生物吸附Cd²⁺的影响因素(包括吸附剂用量、初始pH、吸附时间、初始Cd²⁺浓度)和吸附特性进行分析。结果表明,槐栓菌和木蹄层孔菌对低浓度的Cd²⁺(10 mg/L)吸附的最适pH为6;Cd²⁺的去除率随吸附剂用量和吸附时间的增加而增大,槐栓菌和木蹄层孔菌均在吸附剂用量为2g/L时达到吸附平衡,槐栓菌在吸附时间为30 min时达到吸附平衡,而木蹄层孔菌在吸附时间为60 min时达到吸附平衡;槐栓菌和木蹄层孔菌对10 mg/L Cd²⁺的最大去除率分别为98%和94%。Langmuir等温吸附平衡模型比Freundlich等温吸附平衡模型能更好的拟合两种大型真菌对Cd²⁺的吸附过程;槐栓菌和木蹄层孔菌对10 mg/L Cd²⁺的最大吸附量分别为17.40 mg/g和8.91 mg/g。对实验数据进行动力学模型拟合可知,两种大型真菌对Cd²⁺的生物吸附过程均符合准二阶动力学模型。槐栓菌和木蹄层孔菌生物吸附低浓度Cd²⁺的化学反应机理可能为离子交换。     

两种方法形成菌丝球固定2-氯酚降解菌的对比

【目的】系统研究吸附法和同时培养法对所形成混合菌丝球的外观形态、内部结构及其去除2-氯酚效果的影响。【方法】采用吸附法和同时培养法将可降解2-氯酚的光合细菌PSB-1D固定在黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)DH-1发酵而成的菌丝球上,形成混合菌丝球。以单一菌丝球为对照,利用光学显微镜、扫描电镜等仪器观察混合菌丝球的外观形态和内部结构,考察2种方法对混合菌丝球成球效果的影响;以无菌培养液为空白对照,考察游离光合细菌、单一菌丝球、2种方法形成混合菌丝球对2-氯酚的降解效能。【结果】在吸附法形成的混合菌丝球上,光合细菌主要集中在过渡区;而同时培养法将光合细菌牢固地包埋在菌丝球内核区,并大量簇状附着生长在菌丝交联的空隙处和每根菌丝上。在接种等量孢子和光合细菌的前提下,同时培养法较吸附法操作时间更短,成球数量更多,形成菌丝球干湿比更大,单位菌丝干重上固定的细菌数量更多。菌丝球降解体系和游离光合细菌对2-氯酚的降解均符合一级动力学特征。同时培养法形成的混合菌丝球降解效果最好,7 d内对初始浓度为50 mg/L的2-氯酚降解率可达89%以上,降解速率常数为0.3286 mg/(L·d),2-氯酚半衰期t1/2为2.8 d。【结论】首次报道黄孢原毛平革菌包埋固定化光合细菌形成混合菌丝球。该研究为生物质固定化材料的实际应用提供理论依据。     

细菌吸附Pd2+的研究

从不同来源的细菌菌株中筛选获得一株吸附Pd²⁺能力较强的菌株R08,经鉴定为地衣芽孢杆菌(\%Bacillus licheniformis)\%R08。R08死菌体吸附Pd²⁺的最适pH值为3.5,其吸附作用是一种快速而非依赖温度的过程。吸附作用受菌体浓度和Pd²⁺浓度影响。在起始Pd²⁺浓度200mg/L\,菌浓度0.4g/L\,pH35和30℃条件下,吸附45min,吸附量为2248mg/g。透射电镜观察显示,R08死菌体能够还原Pd²⁺成Pd0颗粒。红外光谱分析表明,细胞壁上的COO－和ＨＰＯ４２－基团可能与Pd²⁺的生物吸附有关。     

土壤霉菌菌丝球的筛选、鉴定及固定化菌丝球的应用

从土壤中分离纯化真菌并鉴定为烟曲霉L-3。以菌株L-3作为固定化载体,将地衣芽孢杆菌固定在真菌上组成固定化体系。研究了混菌菌丝球,菌丝饼,发酵混合液,粗漆酶液对刚果红染料废水的降解情况并对染料废水进行毒性试验。结果表明,菌丝球对染料废水的降解效果最显著,降解率高达99.96%,菌丝饼仅用20 s降解率为91%,发酵混合液与粗漆酶液的处理效果并不显著。该体系对染料废水的去毒率较明显,尤其是菌丝球的去毒率可达到78%。可见,固定化体系对染料废水不但有较高的降解能力,也有较高的去毒率。     

一株耐铅、锌、铬菌株的分离鉴定及其吸附能力

【背景】采矿带来的土壤重金属污染问题对生态环境和人类健康产生了极大的危害,因此矿区重金属污染问题亟待解决。生物修复法成本低、资源广、没有二次污染,是修复土壤重金属污染的有效途径。【目的】以山东省曲阜市某煤矸石山周围土壤为材料,采用平板划线法分离筛选一株同时对铅、锌、铬有高耐性且吸附能力强的菌株。【方法】通过形态学特征、生理生化鉴定、分子生物学方法鉴定菌种;采用原子吸收分光光度计测量各重金属的浓度。【结果】鉴定菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),命名为Bacillus cereus MZ-11。菌株MZ-11在pH为5.5?8.5、温度为15?45 °C、NaCl质量分数为2%?8%时可正常生长。菌株MZ-11最高耐铅、锌、铬浓度高达1 000、1 200、1 600 mg/L。在培养基中铅、锌、铬3种重金属浓度分别为初始浓度(含Pb2+、Zn2+、Cr6+浓度分别为50、60、80 mg/L)、初始浓度的5倍、10倍、20倍的条件下,MZ-11对Cr6+和Zn2+的吸附比例则随浓度的提高逐渐增大,吸附百分比均在98%?99%以上。对Pb2+的吸附比例有一个最高值,并且Pb2+的浓度为初始浓度的5倍时,MZ-11对Pb2+的吸附比例达最大值97.01%。【结论】菌株MZ-11对铅、锌、铬有高耐性和较好的吸附能力,为生物法修复矿区复合重金属污染和矿区生态环境提供了有力的理论支持。     

活性绿19修饰花生壳粉微球的制备及对溶菌酶的吸附

以天然产物花生壳粉作为基质,环氧氯丙烷为交联剂,活性绿19(Reactive Green 19,简称RG19)为修饰剂,制备了新型的生物吸附剂RG19修饰花生壳粉微球,比较了RG19修饰花生壳粉前后对溶菌酶的吸附性能,包括吸附溶液的pH,溶菌酶的初始浓度,吸附时间,温度及NaCl的浓度对吸附的影响。结果表明,用25.0 mgRG19修饰花生壳粉微球处理溶菌酶溶液10 mL,pH值7.4,吸附时间4 h的条件下,对溶菌酶的吸附量是149.6mg·g-1,其酶活力保持率为96.4%,而未修饰的花生壳粉微球对溶菌酶的吸附量只有23.6 mg·g-1,修饰后是修饰前的6.3倍。在上述条件下从鸡蛋清中分离纯化溶菌酶,纯化倍数为31.0,收得率为64.2%。而且该吸附剂的复用性好。     

Biosorption and Desorption of Lead(II) by Hydrilla verticillata

The potential of nonliving biomass of Hydrilla verticillata to adsorb Pb(II) from an aqueous solution containing very low concentrations of Pb(II) was determined in this study. Effects of shaking time, contact time, biosorbent dosage, pH of the medium, and initial Pb(II) concentration on metal-biosorbent interactions were studied through batch adsorption experiments. Maximum Pb(II) removal was obtained after 2 h of shaking. Adsorption capacity at the equilibrium increased with increasing initial Pb(II) concentration, whereas it decreased with increasing biosorbent dosage. The optimum pH of the biosorption was 4.0. Surface titrations showed that the surface of the biosorbent was positively charged at low pH and negatively charged at pH higher than 3.6. Fourier transform infrared (FT-IR) spectra of the biosorbent confirmed the involvement of hydroxyl and C?O of acylamide functional groups on the biosorbent surface in the Pb(II) binding process. Kinetic and equilibrium data showed that the adsorption process followed the pseudo-second-order kinetic model and both Langmuir and Freundlich isothermal models. The mean adsorption energy showed that the adsorption of Pb(II) was physical in nature. The monolayer adsorption capacity of Pb(II) was 125 mg g^?1. The desorption of Pb(II) from the biosorbent by selected desorbing solutions were HNO₃ > Na₂CO₃ > NaOH > NaNO₃.     

镉对克氏原螯虾肝胰腺抗氧化系统的影响

采用毒性试验方法,研究了不同浓度Cd2+(1.72、3.44、6.89、13.77和27.55mg·L-1)对克氏原螯虾肝胰腺抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-PX)和抗氧化物质(GSH、Vc)的影响.结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)活性受低浓度Cd2+诱导和高浓度Cd2+抑制,且受抑制程度与Cd2+浓度呈正相关.过氧化氢酶(CAT)活性总体表现为先激活后下降,且在第3天达最大值,CAT活性对低浓度Cd2+(≤6.89 mg·L-1)暴露敏感,而高浓度Cd2+对其影响较小.谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性对Cd2+浓度敏感,当Cd2+≤6.89 mg · L-1时,GSH-PX活性先升高后下降,更高浓度下GSH-PX活性在暴露后第1天即表现出抑制作用.还原型谷胱甘肽(GSH)含量在Cd2+≤6.89 mg·L-1时始终被诱导,且均在第1天达最大值,而高浓度Cd2+(≥13.77 mg·L-1)对GSH含量影响不明显.维生素C(Vc)对Cd2+胁迫敏感,各处理组Vc含量在第1天均显著下降,且下降程度与Cd2+浓度呈正相关,之后具有一定的合成恢复能力.抗氧化酶和非酶抗氧化物质在抵御Cd2+胁迫反应中共同发挥作用,且大多表现出明显的时间和剂量效应性.GSH-PX和Vc可以作为Cd2+污染的潜在生物指示物.     

Pb胁迫条件下狭叶香蒲种子的萌发特性及其幼苗的生理响应

对0、30、150、300、450和600μmol·L-1Pb胁迫条件下狭叶香蒲（TyphaangustifoliaLinn.）种子的萌发特性进行了研究,并分析了0、450、900、1800和2700μmol·L-1Pb胁迫对狭叶香蒲幼苗叶片及根系中部分生理生化指标的影响。结果表明：随Pb浓度提高,狭叶香蒲种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数以及下胚轴长度均逐渐下降且低于对照,而其下胚轴长度抑制指数则逐渐增大,但在30μmol·L-1Pb胁迫条件下各项萌发指标均与对照无显著差异。叶片叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量随Pb浓度提高呈逐渐下降趋势,但在450和900μmol·L-1Pb胁迫条件下与对照无显著差异,而在1800和2700μmol·L-1Pb胁迫条件下显著低于对照。在Pb胁迫条件下叶片和根中SOD活性均显著高于对照但变化趋势不同;随Pb浓度提高,叶片SOD活性呈波动但整体上升的趋势,而根中SOD活性则呈逐渐降低的趋势。叶片和根中POD活性均随Pb浓度提高呈持续上升的趋势,其中,在450和900μmol·L-1Pb胁迫条件下叶片的POD活性低于对照、根的POD活性高于对照,但均与对照无显著差异;而在1800和2700μmol·L-1Pb胁迫条件下叶片和根的POD活性均显著高于对照。在Pb胁迫条件下叶片和根中AsA和MDA含量均高于对照。随Pb浓度提高,叶片的AsA含量总体上逐渐增加但在450和900μmol·L-1Pb胁迫条件下与对照无显著差异;而根的AsA含量则呈先增加后降低的趋势且均与对照差异显著。随Pb浓度提高,叶片的MDA含量先增后降但均与对照无显著差异;而根的MDA含量呈“高-低-高”的波动趋势且仅在450μmol·L-1Pb胁迫条件下与对照差异显著。综合分析结果显示：狭叶香蒲幼苗根系对Pb胁迫的敏感性可能强于叶片;狭叶香蒲种子可在轻度Pb污染水体中萌发和生长;其幼苗对Pb胁迫具有一定的耐性,可用于中度Pb污染水体的修复。     

铅、锰对黄伞菌丝形态及细胞活性的影响

【目的】确定铅(Pb2+)、锰(Mn2+)对黄伞菌丝形态、结构及其菌丝活力的影响,并比较黄伞对Pb2+、Mn2+的适应性和耐受性。【方法】采用平板培养和液体培养方法,结合菌落形态和菌丝的电镜观察,测定菌落直径、菌丝鲜重,并以原子吸收分光光度计测定Pb2+、Mn2+含量。同时测定液体培养条件下菌丝的鲜重和胞外多糖产量以验证菌丝活力。【结果】不同Pb2+、Mn2+浓度下黄伞菌丝体形态变化明显,Pb2+、Mn2+的浓度≥500 mg/L可显著抑制黄伞菌丝的生长;高浓度Pb2+、Mn2+下(Pb2+≥700 mg/L、Mn2+≥2 000 mg/L)黄伞菌丝体锁状联合大量减少,且大小不一、分布不均,菌丝褶皱变形。黄伞在菌丝平板生长过程中,当Pb2+、Mn2+分别为100 mg/L时,黄伞菌丝生长速度最快。黄伞在液体培养过程中,当Mn2+浓度为300 mg/L、Pb2+浓度为50 mg/L时,菌丝鲜重以及产生的胞外多糖含量最大。【结论】Pb2+、Mn2+对黄伞的菌丝生长、菌丝活力及结构形态有较大的影响;黄伞对锰离子的适应性和耐性明显高于对铅离子的适应性和耐性。     

几种杀菌剂对黄瓜疫霉菌的毒力测定

采用菌丝生长速率法检测60%嘧菌酯悬浮剂、80%代森锰锌可湿性粉剂、75%百菌清可湿性粉剂、60%唑醚·代森联水分散粒剂、2%蛇床子素微乳剂、64%杀毒矾可湿性粉剂等6种杀菌剂对黄瓜疫霉菌的室内毒力。结果表明,唑醚·代森联和蛇床子素对黄瓜疫霉菌的毒力最高,EC50值分别为3.4143 mg·L-1和10.4641 mg·L-1。将两种原药混配后,表现出增效作用,在两者混配比为1∶2时增效最明显,EC50值为5.8178 mg·L-1。     

Biosorption behaviors of biosorbents based on microorganisms immobilized by Ca-alginate for removing lead (II) from aqueous solution

Multiple microorganisms directly or treated with NaOH were immobilized by using Ca-alginate embedding to form biosorbents I and II, successively. The biosorption behaviors of biosorbents I and II for Pb(II) from aqueous solution were investigated in a batch system. Effects of solution pH, initial metal concentration, biosorbent dosage, contact time, temperature, and ionic strength on the adsorption process were considered to study the biosorption equilibrium, kinetics, thermodynamics, and mechanism of Pb(II) ion adsorption on the 2 types of biosorbents. The results showed that the adsorption capacity of biosorbent II for Pb(II) was higher than that of biosorbent I, and biosorbent II had a faster adsorption rate for Pb(II) ions. According to FTIR spectra, the carboxyl, amine, and hydroxyl groups on the biomass surface were involved in the biosorption of Pb(II). EDX analysis showed that ion exchange may be involved in the biosorption process, and the morphology observed by SEM micrograph of biosorbent I was completely different from that of biosorbent II. Desorption and regeneration experiments showed that the 2 types of biosorbents could be reused for 3 biosorption-desorption cycles without significant loss of their initial biosorption capacities.