填埋场陈垃圾对黄瓜种子发芽的影响

陈垃圾资源化利用是生态环保领域的一个重要问题。选择黄瓜作为试验对象,向培养基质中添加比例为20%～80%和100%的陈垃圾,与使用蒸馏水和土壤的处理进行对比,采用种子发芽的陆生生态毒理方法,研究陈垃圾对植物发芽的影响。结果表明:稳定后的陈垃圾有利于黄瓜种子发芽,而未产生毒性效应;陈垃圾在培养基质中的最佳比例为80%,与蒸馏水和土壤相比,此时发芽势分别提高了12.8%和7.6%,发芽率分别提高了11.3%和7.2%,根长-芽长和芽的鲜重分别比使用蒸馏水时增加了177.6%、44.9%和143.4%,比使用土壤时增加了49.0%～28.4%和72.4%。研究结果可为陈垃圾的资源化利用提供借鉴。     

甲烷及三氯乙烯驯化对垃圾填埋场覆盖土细菌群落结构的影响

对典型垃圾填埋覆盖土进行CH₄原位富集和三氯乙烯(TCE)驯化,研究了其生物氧化能力和微生物群落结构变化.覆盖土CH₄氧化速率为0.20～0.87 μmol·g^-1 soil·h^-1,TCE降解速率为0.009～0.013 mg·L^-1·h^-1,其中山东垃圾填埋场覆盖土土样甲烷氧化活性高于广东、上海和重庆地区土样.通过Illumina MiSeq测序技术分析了α多样性和驯化前后微生物菌群结构变化规律.结果表明: 在所有被注释的操作分类单元聚类结果中,细菌OTUs分配为39个门,85个纲,562个属,富集驯化后变形杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和酸杆菌门仍为各土样的优势菌群,所占比例之和高于77.4%;γ-变形杆菌纲、β--变形杆菌纲、α-变形杆菌纲、放线菌纲和酸杆菌纲所占比例之和高于26.5%.嗜甲基菌属、厌氧绳菌属、节杆菌属和假单胞菌属经TCE驯化后,其相对丰度呈增加趋势.表明在覆盖土氯代烃生物降解过程中,除了被广泛认可的甲烷氧化菌异养共代谢机制以外,还存在非甲烷共代谢机制和氯代烃自养降解机制.     

异化Fe(Ⅲ)还原酶促反应及调控机制的研究进展

异化Fe(Ⅲ)还原菌不是分类学上的概念,它具有系统发育及环境来源多样性的特点。与其他大多数的电子受体不同,在近中性pH值条件下,Fe(Ⅲ)的溶解度很低,通常以不溶性的Fe(Ⅲ)氧化物的形式存在。目前,对微生物如何获得和还原不溶性Fe(Ⅲ)的机理仍缺乏系统的了解。以希瓦氏菌和地杆菌为例,本文综述了3种异化Fe(Ⅲ)还原的酶促反应机制及其分子调控机理：异化Fe(Ⅲ)还原菌与Fe(Ⅲ)氧化物直接接触机制、电子穿梭体的作用机制、铁载体作用机制,多种膜蛋白特别是多血红素的细胞色素蛋白参与微生物的异化Fe(Ⅲ)还原过程,并形成复杂的调控网络。此外,本文也对异化Fe(Ⅲ)还原酶促反应及其分子调控机理将来的研究方向进行了展望,以期对这一重要的生化过程有更为全面的认识。     

铜离子对混合菌群降解三氯乙烯的影响与机制分析

在三氯乙烯(TCE)胁迫条件下,从生活垃圾填埋场覆盖土中富集得到了可高效降解TCE的混合菌群SWA1。考察了铜离子浓度0-15μmol/L范围内混合菌群对TCE的降解,当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解速率最大为29.60 nmol/min,降解率达95.75%。此条件下的pmo A和mmo X表达量均达最大值,pmo A的相对表达量(4.22 E-03)比mmo X(9.30 E-06)和Lmp H(0)高3个数量级。在0-0.75μmol/L和1-15μmol/L两个铜离子浓度区间,分别出现了TCE降解峰值,高通量测序结果表明,甲基孢囊菌科Methylocystaceae的甲烷氧化菌为优势微生物。随着铜离子浓度提高,混合菌群SWA1生物多样性显著降低。铜离子浓度的变化影响了混合菌群的结构和活性,进而影响了TCE降解机制。当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解机制包括TCE直接降解和甲烷氧化菌共代谢降解。当铜离子浓度为5μmol/L时,降解率可达到84.75%。此时,降解机制包括TCE直接降解以及甲烷氧化菌和含苯酚羟化酶菌群的共代谢降解。     

极端条件下异养硝化-好氧反硝化菌脱氮的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)是对传统自养硝化异养反硝化理论的丰富与突破。HN-AD菌在好氧条件下可快速实现氨氮、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)三氮同步脱除。它们不仅具有分布范围广、适应能力强、代谢通路特殊等特点,而且还具有世代时间短、脱氮速率快、高活性持久等独特优势,在高盐、低温、高氨氮等极端条件表现出了巨大的脱氮潜力,因此在废水生物脱氮领域受到广泛关注。文中在介绍HN-AD菌属类别及代谢机理的基础上,重点总结了在高盐、低温、高氨氮等极端条件下进行氨氮脱除的HN-AD种属,系统分析了它们在极端条件下的脱氮特性及潜力,并简述了HN-AD菌在极端条件下的工艺应用研究进展,最后展望了HN-AD脱氮技术的应用前景和研究方向。     

真菌异化硝酸盐还原机理的研究进展

真菌异化硝酸盐还原途径的发现打破了反硝化仅存在于原核细胞这一传统观念。真菌异化硝酸盐还原途径是在环境中氧供给受限的情况下发生的, 包括反硝化和氨的发酵。硝酸盐能诱导产生反硝化作用的酶, 其中, 硝酸盐还原酶与亚硝酸还原酶位于线粒体中, 它们所催化的酶促反应能偶联呼吸链ATP合成酶合成ATP, 同时产生NO。与参与反硝化作用前两个酶不同, 真菌NO还原酶能以NADH为直接电子供体将NO还原为N2O, 在NAD+的再生和自由基NO的脱毒中起着重要作用。氨发酵则将硝酸盐还原成NH4+, 同时偶联乙酸的生成和底物水平磷酸化。此文从参与该过程的关键酶、关键酶的表达调节、真菌与细菌异化硝酸盐还原的比较等角度综述了真菌异化硝酸盐还原的最新研究进展。