环境中胞内胞外抗性基因的分离检测、分布与传播

抗生素抗性基因(ARGs)传播对人类健康具有潜在的风险。胞内抗性基因(iARGs)和胞外抗性基因(eARGs)是抗生素抗性基因的两种存在形式,其在不同环境介质中的分布与传播过程具有截然不同的特征。本文首先基于ARGs赋存形态的差异,对染色体抗性基因、质粒抗性基因、噬菌体抗性基因等ARGs的胞内/胞外分类给予明确界定,并根据环境样品来源归纳了现有分离检测技术的应用场景,总结了iARGs和eARGs在养殖场、污水处理厂、河道、海洋、大气等环境中的分布特征,同时比较了其在传播方式和传播能力上的差异,以期为ARGs的分类阻控和健康风险评估提供理论参考。     

脱氮除硫菌株的分离鉴定和功能确认

从长期稳定运行的脱氮除硫反应器污泥中,分离获得两株具有脱氮除硫功能的芽孢杆菌。经形态观察、生理试验和16SrDNA序列比对,将两菌株归入芽孢杆菌属,菌株CB归类于Bacillus pseudofirmus,菌株CS则与Bacillus hemicellulosilytus和Bacillus halodurans最为接近。以Biolog板检测,菌株CB的基质多样性不明显,菌株CS则可利用Biolog板中多种碳源。菌株CB和菌株CS都能以硝酸盐氧化硫化物,其中菌株CB对硝酸盐、硫化物的转化能力大于CS,菌株CB对硝酸盐的亲和力也大于菌株CS。     

厌氧氨氧化菌的物种多样性与生态分布

厌氧氨氧化是微生物和环境领域的重大发现,厌氧氨氧化可同时去除氨氮和亚硝氮,在环境工程上具有重大开发价值.由于厌氧氨氧化菌生长极慢,倍增时间长达11 d以上,严重制约了该反应的开发进程,因此,对厌氧氨氧化菌的研究具有重要意义.厌氧氨氧化菌种类丰富,除了人们最早认识的浮霉状菌外,还有硝化细菌和反硝化细菌,这些菌群生态分布广泛,为开辟新的厌氧氨氧化菌种资源创造了条件.硝化细菌和反硝化细菌兼有厌氧氨氧化能力,其代谢多样性为加速厌氧氨氧化反应器的启动提供了依据.厌氧消化污泥可呈现硫酸盐型厌氧氨氧化活性,可为新型生物脱氮工艺的研发奠定基础.探明厌氧氨氧化菌种资源及其生态分布,将有利于厌氧氨氧化的开发应用.     

厌氧氨氧化组合脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化工艺是一项高效、低耗的生物脱氮工艺,但受限于底物类型、硝氮积累等问题,其在主流应用中仍然面临一些挑战。近些年来,针对上述问题,厌氧氨氧化组合工艺得到了广泛关注。通过对近年来所开发的厌氧氨氧化组合工艺,从工艺原理、优缺点、影响因素、工艺拓展性及其在推广应用中存在的关键瓶颈等角度进行探讨,并结合课题组相关工作,展望了厌氧氨氧化组合工艺在城市生活污水处理中的发展前景。     

抑制剂在氨氧化微生物研究中的应用

在氨氧化微生物的相关研究中经常使用各类抑制剂,包括针对硝化作用的抑制剂和针对微生物生长的抑制剂。自发现氨氧化古菌以来,人们在氨氧化细菌抑制剂的基础上重新筛选和使用不同的抑制剂来满足氨氧化微生物研究的需求。抑制剂既可以加速氨氧化古菌的富集,也可以帮助研究者区分古菌与细菌对硝化作用的贡献以及它们自身合成代谢能力的差别。本文综述了各类抑制剂的使用浓度和抑制效果,包括双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡啶磷酸盐(DMPP)、丙烯基硫脲(ATU)等传统抑制剂,乙炔和辛炔等炔烃类抑制剂,一氧化氮清除剂以及抗生素等对氨氧化微生物的活性和生长有特异性或通用抑制能力的抑制剂。通过对氨氧化微生物抑制剂的归纳总结,可为氨氧化微生物研究过程中抑制剂的选择提供参考。     

厌氧氨氧化菌混培物生长及代谢动力学研究

研究了厌氧氨氧化菌混培物的动力学特性.测得细胞产率系数1.573mgVS(mmolNH4+)-1;细胞衰减常数0.052mgVS(g@VS@d)-1.厌氧氨氧化菌混培物的最大氨氧化速率1.320～2.761mmol(gVS@d)-1,最大亚硝酸盐转化(反硝化)速率14.497mmol(gVS@d)-1.厌氧氨氧化菌混培物利用氨的Km值1.801～4.215mmol@L-1,利用亚硝酸盐的Km值0.468mmol@L-1.氨自身的抑制常数38.018～98.465mmol@L,实际最大氨氧化速率的氨浓度16.656mmol@L-1.亚硝酸盐对厌氧氨氧化的抑制常数5.401～11.995mmol@L-1.厌氧氨氧化的最适pH7.605.厌氧氨氧化的最适温度30℃.Vmaxa、Kma、Kia和Kin的活化能依次为37.316、30.239、33.695和30.473kJ@mol-1.     

环境微生物学课程内容体系和理论教学模式的探索与实践

环境微生物学是专业基础课,它是开启环境类专业科学大门的一把钥匙,也是破解环境类专业工程难题的一件利器。结合国家精品/资源共享课和学校专业核心课建设,课程组对环境微生物学的课程理论教学模式进行了积极的改革探索,构建了以解答微生物"是什么"、"有何用"和"怎么用"为主线的课程内容体系,提出了以"学生兼课"、"课堂讨论"、"专题讲座"、"课程论文"和"综合评价"为标志的课程理论教学模式。经过实践,成效显著。     

典型有机固废厌氧消化微生物研究现状与发展方向

经过人工富集和驯化的兼性和严格厌氧微生物是厌氧消化工艺的核心。不同厌氧消化体系中存在的问题大多可以通过改变微生物群落的代谢活性来得到有效改善。得益于微生物组学检测技术的快速发展,对厌氧消化系统中微生物多样性的认识获得了极大的拓展,同时在微生物类群间、微生物与环境的互作关系研究方面也取得了一系列新的进展。然而,有机固废厌氧消化系统中,各种微生物以及微生物和物质的相互作用构成了更为复杂的代谢网络,所以目前对这些互作关系的解析尚不完善。本文重点关注了厌氧消化过程中的典型菌群互作关系,阐述了典型有机固废厌氧消化系统中存在的问题及微生物在其中发挥的作用,最后,立足于现有组学技术推动的微生物组研究进展,对未来有机固废厌氧消化系统微生物组的研究提出展望。     

一株氨氧化链霉菌的分类鉴定及其氨氧化特性的研究

从硝化反应器中分离获得一株链霉菌。根据其形态特征、培养特征、生理生化特性,（G+C）mol％含量以及16S rDNA序列和DNA杂交结果,将其归入链霉菌属中的比基尼链霉菌（Streptomycesbikiniensis）。该菌株既能在YD培养基上异养生长,也能在无机培养基上自养生长,异养生长速率(Vmax为0.39mg/L\5d)明显高于自养生长速率（Vmax为0.22mg/L.d）。异养生长时,氨氮主要用于合成细胞物质;自养生长时,部分氨氮用于合成细胞物质,部分氨氮转化成亚硝酸盐。在无机培养基上自养生长时,最适氨浓度为118mgN/L。最适生长pH值为9.36,最适氨氧化pH值为9.29。最适生长温度为31℃,最适氨氧化温度为40.6℃。提高溶解氧浓度有利于该菌株生长和氨氧化,菌体生长对溶解氧浓度的敏感性高于氨氧化。     

微生物铁载体转运调控机制及其在环境污染修复中的应用

铁载体是微生物在胞内低铁浓度下分泌的螯合铁的物质,可分为儿茶酚盐类、氧肟酸盐类、羧酸盐类三大类。铁载体的转运分别受Fur、σ因子、群体感应信号这3种机制调控。近年来铁载体在石油污染修复、重金属污染修复和纸浆生物漂白等领域得到了应用,受到广泛关注。文中综述了铁载体的分类及其转运调控机制,以及铁载体在环境污染治理与修复中的应用,并展望了铁载体今后的应用前景。