多环芳烃降解菌的筛选、鉴定及降解特性

【目的】多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中且具有高毒性的持久性有机污染物,高效降解菌的筛选对利用生物修复技术有效去除环境中的多环芳烃具有重要意义。研究拟从供试菌株中筛选多环芳烃高效降解菌,并分析其降解特性,为多环芳烃污染环境的微生物修复提供资源保障和科学依据。【方法】采用平板法从25株供试菌株中筛选出以菲和芘为唯一碳源和能源的高效降解菌,经16S rRNA基因序列进行初步鉴定,通过单因素实验法分析其在液体培养基中的降解特性。【结果】筛选出的3株多环芳烃高效降解菌SL-1、02173和02830经16S rRNA基因序列分析,02173和02830分别与假单胞菌属中的Pseudomonas alcaliphila和Pseudomonas corrugate同源性最近,SL-1为本课题组发表新类群Rhizobium petrolearium的模式菌株;降解实验表明,菌株SL-1 3 d内对单一多环芳烃菲(100 mg/L)和芘(50 mg/L)的降解率分别达到100%和48%,5 d后能够降解74%的芘;而其3 d内对混合PAHs中菲和芘的降解率分别为75.89%和81.98%。菌株02173和02830 3 d内对混合多环芳烃中萘(200 mg/L)、芴(50 mg/L)、菲(100 mg/L)和芘(50 mg/L)的降解率均分别超过97%。【结论】筛选出的3株PAHs降解菌SL-1、02173和02830不仅可以高效降解低分子量PAHs,还对高分子量PAHs具有很好的降解潜力。研究表明,由于共代谢作用低分子量多环芳烃可促进高分子量多环芳烃的降解,而此时低分子量多环芳烃的降解将受到抑制。     

多环芳烃降解菌的筛选与降解能力测定

从本溪多环芳烃(PAHs)污染土壤中经富集培养筛选出8株PAHs降解菌,研究了8株菌及其等比例混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解能力。结果表明,在28℃,培养基中菲、芘和苯并[a]芘的浓度分别为50、50和5mg·L-1的复合底物条件下,培养28d后,菌株B3的降解效果最好,对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为88.4%、54.0%和68.4%,8株菌的混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为87.7%、35.3%和42.0%;经生理生化实验和16SrRNA序列比对,初步鉴定B3菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

大西洋洋中脊深海多环芳烃降解菌群的优势菌分析

摘要：【目的】为了分析大西洋洋中脊深海海水及表层沉积物中多环芳烃(PAHs)降解菌群中的优势菌。【方法】采用富集培养法和平板涂布法从深海样品中分离可培养细菌及PAHs降解菌。通过16S rRNA基因测序完成系统发育分析。采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）及DNA测序分析降解菌群中的优势菌。【结果】总共分离到16株细菌,包括一株PAHs降解菌Novosphingobium sp. 4D。系统发育分析发现,可培养细菌中两个最大的类群分别与Alcanivorax dieselolei NO1A（5/16）和Tistrella mobilis TISTR 1108T（5/16）亲缘关系最近。DGGE结果表明,在菌群MC2D中菌株4L（以及4M、4N, Alcanivorax dieselolei NO1A, 99.21％）、4D（Novosphingobium pentaromativorans US6-1T,97.07％）和4B（以及4E、4H、4K,Tistrella mobilis TISTR 1108T,＞99％）是降解菌群中的优势菌。而降解菌群MC3CO中的优势菌是菌株5C（以及5H,Alcanivorax dieselolei NO1A,＞99％）、条带5-8代表的未培养菌株（Novosphingobium aromaticivorans DSM 12444T,99.41%）、5J（Tistrella mobilis TISTR 1108T,99.52％）和5F（以及5G,Thalassospira lucentensis DSM 14000T,＜97％）。【结论】本研究发现在大西洋洋中脊深海海水及表层沉积物中Alcanivorax、Novosphingobium、Thalassospira、Tistrella属的细菌是PAHs降解菌群中的优势菌,其中的主要降解菌是Novosphingobium属的细菌。     

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。     

微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃(PAHs)是具有严重危害的环境污染物质。介绍PAHs的降解菌,降解机理和PAHs的生物修复方面的研究进展。土壤中PAHs的生物修复被认为是解决污染的有效方法,目前,菲的生物降解途径已经比较清楚,但对结构更为复杂的多环芳烃研究较少。文章还对消除环境中多环芳烃的相关生物技术提出展望。     

不同富集方法分离多环芳烃降解菌的比较研究

多环芳烃是一类普遍存在的环境污染物。本研究探讨了普通富集法,固定化富集法以及巴斯德消毒后富集法三种途径从相同红树林土壤中分离菲降解茵的差异。通过平板培养和变性梯度凝胶电泳两种方法分析分离结果。上述方法分别获得以鞘氨醇单胞茵、分枝杆菌以及红球茵为优势菌群的群落,表明分离方法对多环芳烃降解菌多样性的研究是一种重要的影响因素。     

微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃是一类长久存在于环境中,具有毒性、致突变与致癌等特性的环境优先污染物。本文对降解多环芳烃的微生物类群进行了阐述,介绍了在土壤与厌氧条件下细菌降解多环芳烃的研究情况,最后介绍了降解多环芳烃的相关酶类以及分子生物学的研究,并对消除环境中多环芳烃的相关生物技术提出展望。     

乳白耙齿菌F17对单一和复合多环芳烃的降解差异解析

[目的] 针对菲、蒽、荧蒽多环芳烃（PAHs）污染物,利用乳白耙齿菌F17,研究单一和复合PAHs污染物的生物降解规律。[方法] 采用气相色谱-质谱法（GC-MS）分析降解过程中PAHs的浓度,并采用准一级反应动力学模型对降解结果进行拟合。[结果] 对于单一PAHs,第15天时菲、蒽、荧蒽的降解率由高到低依次为菲（97.8%） > 蒽（89.3%） > 荧蒽（81.5%）。菲、蒽和荧蒽的降解过程具有准一级反应动力学特征,菲的生物降解速率最快,其次是蒽,荧蒽的降解速率最慢。与单一PAHs的降解相比,在复合PAHs的降解过程中,乳白耙齿菌F17的生长和锰过氧化物酶的合成均表现出不同的特征。此外,水溶性极可能是复合污染物降解的重要控制因子,三者水溶性为：菲 > 荧蒽 > 蒽。因此,在菲或荧蒽加入条件下,微生物能优先降解这些污染物,抑制了污染物蒽的降解;同时,蒽或菲的存在对荧蒽的降解也有抑制作用;然而外源加入水溶性较差的蒽和荧蒽,则对菲的生物降解无显著影响。[结论] 复合PAHs的生物降解主要表现为相互竞争的特点,通过GC-MS分析了PAHs的生物降解途径。     

多环芳烃降解菌X20的鉴定及降解特性

从多环芳烃降解高效的混合菌群中分离筛选到1株多环芳烃降解菌X20,经形态观察和16SrRNA序列分析,属于假单胞菌(Pseudomonas sp.)。采用室内摇瓶培养的方法,研究了该菌在不同环境条件下对菲和芘的降解。结果表明:弱碱环境有利于菌株X20对菲和芘的降解,最适pH为8.0;葡萄糖对菲芘降解率的影响呈抛物线变化,当葡萄糖浓度为0.2%时,X20对菲和芘的降解达到最高;X20对菲和芘的降解率随其初始浓度的上升而降低,菲和芘在初始浓度为10、20和40mg.L-1时的7d降解率分别为56.3%、39.25%、29.75%和41.8%、29.55%、23.50%,芘对X20降解的抑制强度高于菲。本研究结果将为构建高效的多环芳烃降解菌群,提高多环芳烃原位污染土壤的生物修复效果奠定基础。     

细菌降解多环芳烃上游途径的遗传学研究进展

多环芳烃是一类毒性较大的环境污染物。微生物降解和转化是消除此类污染物的理想方法,已发现多种细菌具有这种功能。主要针对细菌在多环芳烃降解中上游途径的代谢酶及基因簇的组成进行综述,阐述了酶的遗传学特点,并探讨了PAHs代谢基因的进化。这有助于了解PAHs的细菌降解机制,并为有效实施生物修复提供理论依据。     

厦门东南沿海地区防护林建设初探

根据厦门市东南沿海地区的地理条件及其在本岛功能区划分上的特殊地位,针对该区域防护林建设中存在的问题,提出防护林建设的思路和对策,并对其营造技术和树种选择进行初步探讨。     

In situ short term enrichment experiments and evaluation of the 14c method for testing oligotrophy in the sea

An attempt was made to evaluate the sensitivity of the ¹⁴C method in short term enrichment experiments. The experiments were performed in an oligotrophic environment of the Aegean Sea, the data were analysed statistically and the results were discussed.     

Characterization and in situ monitoring of atrazine-transforming bacteria

The possible application of the in situ hybridization method to detect soil microflora able to transform the herbicide atrazine was investigated. Digoxigenin-labeled probes were shown to provide sufficient resolution when used either for hybridization on colonies or for in situ detection of bacteria in soil.Translated from Mikrobiologiya, Vol. 73, No. 6, 2004, pp. 763–767.Original Russian Text Copyright © 2004 by Koneva.     

北极表层海水中氯代十六烷降解菌的多样性

[目的]为了研究北极地区表层海水中氯代十六烷(C16H33Cl)降解菌的多样性,并获得新的卤代烃降解菌资源.[方法]以C16H33Cl为唯一碳源和能源在4℃和250℃下对表层海水样品进行富集,通过平板分离鉴定可培养菌株,并验证其降解能力;同时利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析降解菌群结构.[结果]从12个北极表层海水样品中富集分离得到112株可培养菌株.经过降解实验验证,发现19株菌株能够降解氯代十六烷,其中食烷菌(Alcanivorax)、红球菌(Rhodococcus)表现出很好的乳化和降解现象,海杆菌(Marinobacter)也有较好的降解效果.DGGE分析显示,富集驯化的降解菌群中主要优势菌为Alcanivorax,Parvibaculum和Thioclava属的菌株.[结论]北极海水中卤代烃降解菌主要是α-proteobacteria,γ-proteobacteria,Actinobacteria和Bacteroidetes.文章首次报道了北极海水卤代烷烃降解菌多样性,研究结果对于认识北极环境中的降解菌资源与生物多样性有参考价值.     

城市建筑群三维空间布局评价与优化——以厦门岛滨海地带为例

随着城市化进程的快速推进,城市建设带来了土地资源紧张,使得越来越多的城市向着高层化、立体化、智能化方向发展;城市建筑群三维空间的最优布局是城市集约化发展的基础条件。针对现阶段的城市建筑群三维空间布局存在一些不足,构建城市建筑群三维空间布局的评估方法体系。以厦门岛滨海地带为研究区,基于多源、多空间分辨率遥感影像数据,从建筑景观、热环境和视觉效果3个角度评价厦门岛滨海地带三维空间格局的现状;并总结城市三维空间布局优化发展模式;从建筑景观、热环境和视觉效果这三个角度提出了厦门岛滨海地带城市建筑三维空间的布局优化建议。三维空间布局评价的结果表明:(1)从建筑景观角度,不同功能建筑群与容积率关系:商业区容积率最高,其次是商品房居住区,文教区占地面积广且建筑密度低,民房居住区的容积率是最低的但其建筑密度高;(2)从热环境角度,考虑温度因素,建筑群建筑密度过大、建筑层数过多都会造成温度较高;(3)从视觉效果角度,研究区具有宽广的视觉空间和宽阔海面,与以山体为背景的天际线形成了鲜明的对比。此外,提出优化低层建筑和合理布局中高层建筑的建筑容积率,设计建筑形态多样化和优化天际线前景、中景和背景的层次布局,...     

厦门海域岩相海岸带疣荔枝螺（Thais clavigera）与甲虫螺（Cantharus cecillei）性畸变

海产腹足类性畸变以其对有机锡的敏感性、特异性和不可逆性而成为海洋有机锡污染的理想指示种.调查研究了厦门海域岩相海岸带疣荔枝螺(Thais clavigera)和甲虫螺(Cantharus cecillei)的性畸变情况,通过生物学指标IOI(性畸变率)、RPSI(相对阴茎发展指数)、VDSI(输精管发展指数)及SRI(性比指数)综合评价其性畸变发展程度,间接指示厦门周边海域的有机锡污染程度.研究结果发现,在采集疣荔枝螺的17个站点中有5个站点种群性畸变率为100%,其中宝珠屿种群性畸变程度最为严重,VDSI达4,采集甲虫螺的4个站点的种群性畸变率均为100%.性畸变程度较严重的种群普遍集中于厦门西港,并且表现出由港内到港外逐渐减轻的趋势,而白城、会展中心和大嶝岛等位于开阔的厦门东海域的种群性畸变程度最轻,与往年厦门西海域有机锡污染监测数据相比一致,体现出性畸变程度与有机锡污染程度及海港码头远近之间的相互关系.     

海南石梅湾青皮林最小取样面积与物种多样性研究

石梅湾海岸青皮(Vatica hainanensis)林是海南独特的雨林群落之一。本文选用8种“种-面积渐近线”对该群落的最小取样面积进行了拟合研究。结果表明,其中5条曲线的R^2大于0．97,拟合状况很好,但所得出的最小取样面积各不相同。进一步经过“重要值-面积曲线”的群落特征分析,确认群落的最小取样面积只有800m^2。石梅湾青皮林最小取样面积比海南其他类型雨林、滇南热带雨林、东南亚热带雨林以及非洲雨林都要小。通过对1000m^2样地的物种多样性分析,结果表明：在垂直结构上,石梅湾青皮林B层乔木的Gleason指数大于A层乔木,和海南山地雨林的情况不同。海岸青皮林为物种多样性不高的单优林,群落的物种多样性、均匀度远小于海南其他类型的山地雨林与混合青皮林;在海岸青皮林群落内,青皮的相对密度、相对优势度、重要值大大高于其他物种。此研究表明：海南热带雨林同样存在物种多样性不高、单优特征显著的顶极群落;海南海岸青皮林是迄今为止热带雨林取样面积最小的森林类型。     

In situ recalibration of probes of dissolved gas concentrations in bioreactors without effect on metabolism and growth

This article describes a general method for the in situ recalibration of a probe for dissolved gas concentrations without changing any parameter but the gas composition. Recalibration of an oxygen probe is used as an example.The recalibration procedure can be used for any probe, provided the culture's rate of metabolism and growth is independent of the substrate concentration in the range being measured by the probe during recalibration. The method was tested using a galvanic oxygen electrode in an oxygen-consuming culture of Klebsiella oxytoca and an oxygen-evolving culture of Anabaena variabilis. The recalibration caused no detectable effect on the metabolism and growth of the cultures, provided the dissolved oxygen tension was above 3muM.     

海南岛木麻黄海防林天然更新特征及更新树种筛选

天然更新是森林资源再生产的一个重要的生态学过程,良好的天然更新可促进人工林向近自然林的方向转变。为了解海南木麻黄海防林天然更新现状和特征,筛选出自然条件下天然更新良好的树种。该研究在海南岛木麻黄海防林内共计设立临时样地73块,样地总面积为2.51 hm~2,采用典型抽样的调查方法对海南全岛木麻黄海防林天然更新状况进行系统调查,应用天然更新密度及物种丰富度等指标对干、湿不同气候区木麻黄天然更新特征进行比较分析,并应用更新密度、更新指数等指标对天然更新质量较好的树种进行筛选。结果表明:(1)海南岛木麻黄海防林下天然更新质量整体不佳,木麻黄自身虽无法实现天然更新,但局部其他树种天然更新良好,更新良好的比例为15.1%。(2)湿润区天然更新丰富度及物种多样性远优于半干旱区,其中湿润区样地更新树种为28科、50属、59种,半干旱区样地更新的树种为6科、6属、6种。(3)乔木更新情况优于灌木。(4)潺槁木姜子、鸦胆子、台湾相思、榄仁树等具有较强的天然更新性能,适合与木麻黄混交,可以作为木麻黄海防林的混交树种或伴生树种。