Zn-Fe LDHs改性石英砂生物膜体系对BDE-47的去除效果与机理

文章以四溴联苯醚(BDE-47)为目标污染物, 利用共沉淀法制备Zn-Fe LDHs覆膜改性石英砂基质, 在好氧、厌氧及两者交替条件下, 研究腐败希瓦氏菌CN32(Shewanella putrefaciens CN32) 在LDHs改性基质上生物膜形成过程及其对培养液中BDE-47的去除效果; 通过监测反应体系中Fe2+和H₂O₂浓度变化探讨BDE-47的生物及非生物去除机制。结果表明, LDHs改性不影响石英砂基质表面生物膜的形成, 但在好氧条件下, Zn-Fe LDHs石英砂改性基质对CN32电子传递链活性存在一定抑制作用, 而在厌氧条件下, LDHs改性会影响基质生物膜胞外聚合物(EPS)组成特性, 使多糖占比升高。无论在好氧还是厌氧条件下, 基质生物膜反应体系中EPS总浓度均显著高于纯菌CN32体系; 且在好氧与交替条件下, 基质生物膜的形成均显著提高反应体系中BDE-47的去除效果(约25%)。在交替条件下, 前3次循环(72h内)BDE-47的去除以基质吸附为主; 72h后, 生物膜吸附与生物降解共同发挥作用, 且LDHs改性基质在后期上升潜力更大。研究报道了LDHs改性基质生物膜形成特性及其对水相中PBDEs去除的潜力, 为强化人工湿地中PBDEs生物降解提供新思路。     

一株红球菌属细菌LV4在高盐条件下的吡啶降解特性

由微生物介导的吡啶降解技术是解决高盐吡啶环境污染的经济有效方法之一,开发具有吡啶降解性能且能够耐受高盐分的微生物是该类研究的重要前提。本研究从山西太原钢铁公司焦化废水处理厂活性污泥中分离培养了一株耐盐吡啶降解菌,通过菌落形态和16S rDNA基因系统发育分析,鉴定其为红球菌属(Rhodococcus sp.)的细菌。耐盐性实验结果表明,菌株LV4能够在0%–6%盐度范围内生长,并完全降解初始浓度为500 mg/L的吡啶;但当盐度高于4%时,菌株LV4因其生长变缓而导致吡啶完全降解时间明显延长。扫描电镜结果显示,高盐环境会使菌株LV4的菌体细胞分裂变慢,诱导细胞表面分泌更多的颗粒状胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)。当盐度不高于4%时菌株LV4主要依靠EPS中蛋白含量的增加来响应高盐环境的冲击。单因素实验优化发现,菌株LV4在盐度为4%的高盐环境中降解吡啶的最佳条件为温度30℃、pH 7.0、转速为120 r/min (DO 10.30 mg/L)。最优条件下菌株LV4对于初始浓度为500 mg/L的吡啶,在经过12 h的适应期后,...     

水生植物-微生物联合去除水体有机污染物的研究进展

近年来,随着经济的快速发展,大量有机化合物随着工业废水和生活污水排放进入水体,严重破坏了水环境的生态平衡,威胁着水生生物及人类健康。植物-微生物联合修复技术因具有修复效率高、持续时间长、投入成本低,而且不会产生二次污染等特点,在水体有机污染治理中受到了人们的广泛关注。本文综述了近年来水生植物-微生物联合去除水体有机污染物的应用现状,详细阐述了水生植物-微生物联合修复过程中的研究方法、作用机制及影响因素。以期不断完善和优化水生植物-微生物联合修复技术,为实现水环境有机物污染的统筹高效治理提供参考。     

一株氯霉素降解细菌的分离鉴定与代谢特性研究

微生物是介导环境中氯霉素降解转化的主要驱动者,但高效降解矿化菌株资源匮乏,氧化反应介导的代谢途径不清。为研究微生物介导下氯霉素的环境归趋过程,为氯霉素污染环境强化修复提供菌株资源,文中以受氯霉素污染的活性污泥为接种源,首先富集获得一个由红球菌Rhodococcus主导 (相对丰度>70%) 的氯霉素高效降解菌群,并从中分离获得一株能够高效降解氯霉素的菌株CAP-2,通过16S rRNA基因分析鉴定为红球菌Rhodococcus sp.。菌株CAP-2能在不同营养条件下高效降解氯霉素。基于菌株CAP-2对检测到的代谢产物对硝基苯甲酸和已报道的代谢产物对硝基苯甲醛和原儿茶酸的生物转化特征,提出其降解途径是由氯霉素侧链氧化断裂生成对硝基苯甲醛,进一步氧化为对硝基苯甲酸的新型氧化降解途径。该菌株对于氯霉素分解代谢的分子机制研究以及受氯霉素污染环境的原位生物修复应用具有巨大潜力。     

一株多环芳烃降解菌及其在多种强化体系中降解菲的潜力

多环芳烃是一类普遍的环境污染物,因其潜在的环境暴露和对人类健康的危害而备受关注。从石化品污染土壤样品中分离到一株以菲为唯一碳源和能源的中温菌 (15–37 ℃,最佳30 ℃) 菌株CFP312。经菌落和菌体形态观察、生理生化测试和16S rRNA同源性分析鉴定属于莫拉氏菌Moraxella sp.。这是Moraxella属中多环芳烃降解菌种的首次报道。研究表明,当菲浓度为400 mg/L时,在48 h和60 h时,菲的去除率分别为84%和90%,降解速率达到1.21、1.29 mg/(L·h)。在菲的降解过程中,检测到3,4-二氢-3,4-二羟基菲为中间产物。据此推断降解菌通过在菲的3,4位进行双加氧完成其生物降解的第一个关键步骤。在水-有机溶剂两相分配体系、胶束水溶液体系和浊点体系中检测了降解菌对不同的菲强化降解体系的适应性。结果表明,降解菌对不同降解体系都表现出了良好的适应性。另外,降解菌可在泥浆-水体系中快速降解污染土壤中的多环芳烃菲,表明其在环境修复方面具有很大的应用潜力。     

阿特拉津降解菌ATR3的分离鉴定与土壤修复

阿特拉津因效率高、价格低廉,是我国玉米田施用最广泛的除草剂之一,但其结构稳定,残留时间长,因此对生态环境和人类健康造成了一定的危害。从长期受阿特拉津污染的玉米田土壤中筛选并鉴定阿特拉津降解菌,明确其在不同类型土壤中的去除能力。对分离出的阿特拉津降解菌ATR3进行生理生化分析和16S rRNA序列鉴定,确定菌株ATR3为节杆菌属（Arthrobacter sp.）。该菌株以阿特拉津为唯一氮源,培养48 h后对1 000 mg/L阿特拉津的去除率达到97%以上。敏感作物盆栽试验结果表明,阿特拉津在棕壤上去除最快,褐土次之,黑土最慢,说明阿特拉津在土壤中的去除过程与土壤本身的理化性质呈相关关系。同时,该菌株处理14 d后,能明显恢复玉米的各项生物学指标,说明该菌株对阿特拉津污染土壤具有良好的修复能力。为阿特拉津降解菌剂的推广利用提供参考。     

一株油脂降解菌的筛选鉴定及降解效果分析

为了筛选分离得到一株具有油脂降解能力的菌株,同时探究菌株的特性和降解能力。以屠宰场污染土作为菌源,通过梯度驯化法最终筛选分离得到能够将橄榄油作为单一碳源生长的降解菌。随后通过形态特征观察、Biolog生理生化测试以及16S rRNA基因序列比对分析鉴定,实验菌株为革兰氏阴性菌,属于无色杆菌属（Achromobacter sp.）,在构建的系统发育树上与Achromobacter pulmonis聚为一支。综合运用紫外分光光度法和高效液相色谱法检测,测得实验菌株培养4~5 d时对橄榄油的降解率可以达到90%,同时测得菌株降解油脂的最适pH和最适温度分别为7.5和35 ℃,该菌株在盐浓度低于40 g·L-1环境中降解率较高。此外实验结果表明,实验菌株对各类型油脂均具有较高的降解效率,具有广泛的应用前景。     

十溴联苯醚降解菌群的降解特性与组成分析

[目的]针对水体沉积物中日益严重的多溴联苯醚污染问题,以电子垃圾污染河床沉积物为种源富集驯化获得的菌群Cf3,研究该菌群对十溴联苯醚的降解特性以及其菌群结构组成.[方法]通过GC-MS分析十溴联苯醚降解后低溴代产物组成,并测定其降解率;通过DGGE技术分析了该BDE-209降解菌群的结构组成.[结果]菌群Cf3具有较强降解BDE-209的能力,经过120 d的培养,初始量为2.6 μmol的BDE-209降解率达到80.03％,OD600从0.01增长到0.21,pH由初始的6.93增加到反应结束时的8.50.菌群Cf3经过单菌落分离,共获得10株可培养细菌,通过16S rRNA基因序列比对发现,其中6株与柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)具有较高同源性,其余4株与产碱杆菌属(Alcaligenes spp.)较相似.进一步采用DGGE分析菌群Cf3的结构组成时发现,除了分离得到的2个菌属外,该菌群中还含有拟杆菌属(Wolinella spp.)、氨基酸球菌属(Acidaminococcus spp.),以及随着降解时间延长而消失的脱硫弧菌属(Desulfovibrio spp.)和醋杆菌属(Acetobacterium spp.).[结论]获得了具有较强多溴联苯醚降解能力的菌群,并分析了其降解特性和群落组成,为进一步开展溴代阻燃剂等持久性有机污染物的生物修复提供宝贵的菌种资源和科学数据.     

原油微生物群落构成及降解菌降解特性的研究

为分离得到高效原油降解菌,直接向原油中加入营养物刺激,培养一段时间后原油乳化降解。气相色谱法、红外光谱法和紫外吸收均表明降解菌体系具有较强的降解原油烃的能力。采用细菌16S rDNA通用引物和PCR扩增等方法,构建原油降解菌体系16S rDNA克隆文库,并对所构建的文库进行分析。同时,从降解菌体系中分离得到一株降解菌,鉴定结果表明所分离的细菌为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。采用气相色谱技术对降解过程中的原油烃的变化进行分析,结果显示原油烃类组分会随着降解时间的变化而发生变化,降解菌表现出其对烷烃类物质的降解能力。