海洋氮循环中细菌的厌氧氨氧化

细菌厌氧氨氧化过程是在一类特殊细菌的厌氧氨氧化体内完成的以氨作为电子供体硝酸盐作为电子受体的一种新型脱氮反应.厌氧氨氧化菌的发现,改变人们对传统氮的生物地球化学循环的认识:反硝化细菌并不是大气中氮气产生的唯一生物类群.而且越来越多的证据表明,细菌厌氧氨氧化与全球的氮物质循环密切相关,估计海洋细菌的厌氧氨氧化过程占到全球海洋氮气产生的一半左右.由于氮与碳的循环密切相关,因此可以推测,细菌的厌氧氨氧化会影响大气中的二氧化碳浓度,从而对全球气候变化产生重要影响.另外,由于细菌厌氧氨氧化菌实现了氨氮的短程转化,缩短了氮素的转化过程,因此为开发更节约能源、更符合可持续发展要求的废水脱氮新技术提供了生物学基础.     

古菌在红树林沉积物中的多样性及其碳代谢机制

红树林湿地生态系统具有维持生物多样性、净化环境及维持海岸带生态平衡等多种功能。古菌普遍存在于红树林沉积物中,在元素的生物地球化学循环中发挥着重要作用。古菌具有丰富的碳代谢多样性,能固定CO_2,参与甲烷循环,产乙酸,降解蛋白质、多聚碳水化合物等有机质,但目前对于红树林沉积物中古菌碳代谢的研究才刚刚起步。高通量测序技术的快速发展促进了大量新的古菌门类的发现,这些新的古菌门类具备多样的碳代谢潜力。本文简要概述古菌的主要类群与分布,综述国内外有关古菌碳代谢多样性的最新研究进展,并阐明这些古菌在红树林生态系统中的生态分布和功能特征,为进一步探究古菌代谢机制提供知识基础。     

近岸海洋线虫与细菌、古菌的共现性及其对碳、氮循环的影响

【目的】初步探究海洋线虫与微生物的相互作用对碳、氮循环的影响。【方法】利用16S r RNA和18S r RNA基因高通量测序方法,对33个近岸沉积物样品中细菌、古菌和真核生物的多样性进行调查;对海洋线虫与细菌、海洋线虫与古菌的共现性进行网络分析,并采用Spearman统计学方法,识别出与海洋线虫共现性呈显著相关性的微生物种类。【结果】在夏季,红树林和潮间带泥滩样品中线虫OTU平均相对丰度基本呈随深度增加而递减趋势;冬季的红树林样品中发现相类似变化规律,只有在冬季潮间带泥滩样品中线虫OTU平均相对丰度在深层较高于表层。相对丰度最高的海洋线虫隶属于单宫目(47%)、色矛目(19%)、刺嘴目(16%)和垫刃目(9%),它们与热源体古菌、深古菌、γ-和δ-变形菌等微生物有显著正/负相关关系。【结论】在香港米埔湿地沉积物中,与相对丰度最高的5种线虫显著相关的几大类微生物均在碳、氮、硫等元素循环方面起十分重要的作用,暗示海洋线虫与微生物潜在的相互作用对元素地球化学循环具有重要影响。研究结果有助于深入了解线虫在生态系统中未被揭示的生态功能,有助于更清晰地认识海洋线虫在底栖生态系统中所扮演的角色。     

石油添加剂甲基叔丁基醚的污染治理技术研究进展

甲基叔丁基醚是一种石油添加剂,广泛应用于中高档汽油中.其对环境造成的污染和对人体健康造成的危害已日益引起人们的高度重视.本文综述了近年来国外有关甲基叔丁基醚的污染治理技术研究进展,主要是高级氧化技术和微生物降解.已用于处理甲基叔丁基醚的高级氧化技术包括;多相光催化氧化法、紫外光加强的过氧化氢氧化法、臭氧法与臭氧-过氧化氢联合氧化法、超声法与超声-臭氧联合氧化法、芬顿法与光芬顿氧化法、氧气的还原性活化和水的γ射线辐射.微生物降解主要涉及有氧代谢和无氧代谢两大途径.     

基于废物资源化的美极梅奇酵母产油研究现状及应用潜力分析

清洁可再生能源生物柴油的开发利用是对当今能源短缺环境下化石燃料替代物的有益探索。微生物油脂作为一种可能实现生物柴油廉价、高效生产的原料引起了广泛的关注,但由于封闭式培养模式操作复杂、成本高制约了其大规模应用。美极梅奇酵母Metschnikowia pulcherrmia是一种新型产油酵母,具有适应性强、底物利用范围广、可在开放体系培养等特点,很有潜力代替传统产油微生物,实现基于生物柴油的废水及固废能源化工程应用。文中对美极梅奇酵母相关研究开展了全面调研,在分析其产油研究及应用现状的基础上,总结了美极梅奇酵母在油脂生产方面所具有的独特优势和关键影响因素,突出强调了其在开放体系培养及利用有机废弃物生产微生物油脂的可行性。此外,文中还指出了美极梅奇酵母在油脂产量、产油机理等方面存在的问题与不足,为实现生物柴油高效生产提供了新的方向和思路,有利于进一步促进其工业化应用。     

国外环境生物技术的发展和展望

环境生物技术在社会的发展中起着越来越重要的积极作用,相关产业也随之迅速发展起来,环境治理要依赖对生物,尤其是微生物及其生理,生化特性的了解和认识,从而可以对其生理,生化和遗传方面的性能加以利用。在这方面,分离解毒微生物及阐明毒物降解过程和机理仍是现在研究的焦点,与此同时,对遗传基因方面的研究和利用还有许多研究工作待进行,监测和跟踪微生物已进入到了分子水平,而传感监测方面已有一些可喜的成果正在向生产转化,生物修复作为消除污染的手段正治理中发挥巨大的作用,但环境保护的根本应是在于进行无污染产生的生产,也称之为绿色生产,未来的社会中,环境生物技术仍对将社会产生巨大的影响,对环境保护起到重要的作用,特别是在新型生物能源的开发和探索方面,本文同时也对世界不同地区在环境生物技术的发展及其特点进行了综述。     

红树林厌氧环境对多环芳烃类有毒物的降解预测

红树林是连接陆地和海洋的重要生态系统,由于潮汐活动,氧化还原条件表现出明显的昼夜间的交替,这一生态体系中不但有大量的动植物种类,同时还有数量极高的不同种类的细菌,包括好氧和厌氧类型,厌养的硫酸(盐)还原菌已证实在降解多环芳烃有机物方面有其独特的生化优势,但从红树林中分离出的此类纯细菌还很少,在降解方面,已初步确定萘的厌氧降解途径异于好氧细菌,厌氧降解时的一系列代谢中间产物也有明显的专一性,羰基化反应是开始的一个重要步骤,而后的每步生化反应还有待进一步验证。从现有的结果可以看出,红树林中厌养的硫酸还原菌应在降解多环芳烃有机物中起到非常重要的作用。     

红树林细菌Rhodococcus ruber1K降解邻苯二甲酸二丁酯的研究

A di-n-butyl phthalate (DBP)degrading bacterium Rhodococcus ruber was isolated from mangrove soil,and its degrading characteristics were studied.The results showed that the bacterium could grow well on the substrate with DBP as the sole source of carbon and energy,and the DBP of 50 mg稬^-1 could be completely degraded after 48 h.Under aerobic condition,the tentative pathway proposed for DBP degradation was through monoester initially,then phthalic acid,and finally CO₂ and H₂O.     

红树林细菌Rhodococcus ruber 1K降解邻苯二甲酸二丁酯的研究

1引言邻苯二甲酸酯类化合物( PAEs)是世界上生产量大、应用面广的人工合成化合物.1933年Waldo Semon首先将邻苯二甲酸二丁酯用于PVC生产,得到了大幅度改性后的商品化树脂.从此,邻苯二甲酸酯作为增塑剂得到广泛应用.由于作为增塑剂的邻苯二甲酸酯与PVC聚合物及其他材料并非通过共价键结合,在产品的使用过程中及处置后很容易被释放到环境中[2,16].塑料制品的全球性大量应用导致邻苯二甲酸酯在环境中普遍存在[6,7].城市污泥中可以普遍检测到PAEs[6,9,13~15,17,20],由于城市污泥的农用导致在农作物或者农产品中也可以检测到PAEs的存在[3~…     

环境激素类有机污染物的微生物降解和药物类化合物的残留问题

合成有机物在环境中的残留和危害已不仅仅局限于其毒性、富集、致畸和致突变,同时还能干扰包括人类在内的生物的内分泌调节作用.近年来发达国家已开始逐渐有了环境方面的条例,限制和控制这类化合物在水及食物链中的含量.现已清楚地知道,部分除草剂和杀虫剂(如阿特拉津、DDT),塑料的添加增塑剂均有内分泌激素活性,从而对生物的正常生长发育造成不良的影响.而这些化合物不但广泛存在于环境中,在特定的环境中其含量更是非常之高.以增塑剂邻苯二甲酸和邻苯二甲酸二甲酯为例,它们在填埋渗出液中的含量可高达10g·L^-1.在我们研究这类化合物的微生物降解时发现,从活性污泥和红树林中富集到的好氧微生物能将这类化合物完全矿化,且反应速度很快.同时也发现,在降解邻苯二甲酸二甲酯时,单一的纯菌不能完全降解这类化合物,而二种或三种组合的纯菌可以在一周内将500mg·L^-1的底物完全矿化.我们已分离、鉴定出中间产物,建立起了降解途径.研究的结果证实,邻苯二甲酸二甲酯类环境激素是能够在排放前通过微生物的作用达到完全矿化的.另一方面,药物类化合物的残留问题也是一个逐渐显现出的环境问题,这方面的研究应引起更多的关注和重视.