基因强化在难降解污染物生物处理和修复中的应用

基因强化通过强化降解基因在土著菌群中的水平迁移和传播, 促进土著降解菌群的进化, 改善基因工程菌生物强化作用的稳定性, 提高难降解污染物的生物去除效果。介绍了基因强化的原理-微生物群落内水平基因迁移, 讨论了基因载体、细胞接触条件和环境条件等影响基因强化的因素, 综述了目前基因强化在土壤生物修复和废水生物处理中的应用现状, 并提出了基因强化中存在的问题。     

基因强化在难降解污染物生物处理和修复中的应用

基因强化通过强化降解基因在土著菌群中的水平迁移和传播,促进土著降解菌群的进化,改善基因工程菌生物强化作用的稳定性,提高难降解污染物的生物去除效果.介绍了基因强化的原理-微生物群落内水平基因迁移,讨论了基因载体、细胞接触条件和环境条件等影响基因强化的因素,综述了目前基因强化在土壤生物修复和废水生物处理中的应用现状,并提出了基因强化中存在的问题.     

耐盐偶氮染料脱色菌株GYW的筛选及特性

从某印染厂排水沟的底泥中分离筛选到1株对偶氮染料具有脱色能力的耐盐菌株GYW, 经16S rDNA序列分析, 鉴定为盐单胞菌属(Halomonas)中度耐盐菌。实验结果表明, 菌株GYW可以耐受10%以上的高盐度, 对酸性大红GR和其它偶氮染料具有广谱的脱色能力, 处于对数生长期的细胞脱色能力最强。对酸性大红GR的最佳脱色条件为：温度30°C, pH 7.5, LB培养基。氯离子对酸性大红GR脱色的抑制作用较强, 硫酸盐对脱色影响不大, 添加甜菜碱可提高染料的脱色速率, 最佳添加量为200 mg/L。     

短程硝化启动运行中功能菌群变化研究

【目的】短程硝化-厌氧氨氧化是可实现的最短生物脱氮工艺,短程硝化是实现该工艺的重要环节和必要条件。【方法】采用序批式反应器(SBR)来实现短程硝化过程的启动和稳定运行,并对该过程中的相关功能菌群变化进行检测分析。【结果】通过控制低DO浓度(<1 mg/L)和逐步提高氨氮进水负荷,可抑制氨氧化细菌(NOB)菌群增殖并促进亚硝酸氧化菌(AOB)菌群规模显著扩大,实现短程硝化过程的启动和稳定运行。在氨氮进水负荷为0.055 kg/(m3.d)时,平均氨氮去除容积负荷和污泥负荷可达到0.043kg/(m3.d)和0.16 kg/(kg.d),平均亚硝酸盐积累率可达到83.4%。在短程硝化启动和稳定运行过程中,NOB菌群密度从2.0×105CFU/mL降至1.5×104CFU/mL,相对丰度从5.51%降至2.14%;AOB菌群密度从4.5×104CFU/mL增加至1.5×107CFU/mL,相对丰度从0.18%增加至7.25%。【结论】AOB菌群规模的扩大是实现短程硝化和氨氮去除能力提高的主要原因,同时较高的进水氨氮浓度和负荷也会造成亚硝化活性的抑制。     

MBR运行初期对基因工程菌的截留特性研究

在膜-生物反应器(MBR)中实施基因工程菌生物强化时, 运行初期基因工程菌流失是生态风险评价的重要内容。在一体式微滤膜-生物反应器中, 考察了运行初期不同运行条件对基因工程菌流失密度和截留效率的影响, 并对截留特性进行了探讨。结果表明, 膜-生物反应器运行初期, 不同运行条件对基因工程菌的截留效率影响不同：污泥浓度增加, 截留效率提高; 提高膜通量和曝气量, 截留效率降低。基因工程菌接种密度为1.0×1010 CFU/mL时, 不同运行条件下的流失密度为1.0×102 CFU/mL~2.5×102 CFU/mL, 最大截留效率大于8 lg。膜-生物反应器运行初期, 膜组件截留、污泥吸附以及对悬浮细胞迁移阻碍是影响截留效率的主要因素, 一定条件下其截留效率贡献率分别为82.3%、14.9%和2.8%。膜-生物反应器稳定运行过程中形成凝胶层, 可以提高截留效率。一定条件下, 膜组件、污泥和凝胶层对基因工程菌的截留贡献率分别为75.3%、10.7%和14.0%。     

MBR运行初期对基因工程菌的截留特性研究

在膜-生物反应器(MBR)中实施基因工程菌生物强化时,运行初期基因工程菌流失是生态风险评价的重要内容.在一体式微滤膜-生物反应器中,考察了运行初期不同运行条件对基因工程菌流失密度和截留效率的影响,并对截留特性进行了探讨.结果表明,膜-生物反应器运行初期,不同运行条件对基因工程菌的截留效率影响不同:污泥浓度增加,截留效率提高;提高膜通量和曝气量,截留效率降低.基因工程菌接种密度为1.0×1010CFU/mL时,不同运行条件下的流失密度为1.0×102 CFU/mL～2.5×102 CFU/mL,最大截留效率大于8 lg.膜-生物反应器运行初期,膜组件截留、污泥吸附以及对悬浮细胞迁移阻碍是影响截留效率的主要因素,一定条件下其截留效率贡献率分别为82.3%、14.9%和2.8%.膜-生物反应器稳定运行过程中形成凝胶层,可以提高截留效率.一定条件下,膜组件、污泥和凝胶层对基因工程菌的截留贡献率分别为75.3%、10.7%和14.0%.     

工业化废水处理反应器污泥总DNA提取方法

根据工业化废水处理反应器污泥特性,对常规的溶菌酶-SDS-酚/氯仿环境样品总DNA提取方法进行改进,增强样品预处理,强化细胞裂解,提高杂质去除效率,获得了一种工业化污泥总DNA提取的通用方法,并采用该方法对石家庄若干实际运行的工业化厌氧、好氧反应器的污泥样品进行了总DNA提取研究.结果表明,该方法对所选污泥样品均有效,具有普适性.提取的污泥总DNA杂质含量少,纯度高,A260/A280在1.8左右;提取效率较高.总DNA产率都在0.7 mg/g以上,最大产率可达0.85 mg/g.所提取的污泥总DNA可以直接作为模板进行PCR反应,PCR产物直接进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),能够得到较好的DGGE谱图,表明该方法提取的污泥总DNA样品可满足后续分析研究的要求.