16S rDNA-RFLP分析六氯苯好氧降解菌群的结构及其多样性

从某化工厂排水沟底泥中取样,经2个月的富集驯化得到六氯苯好氧降解菌群。通过测定该微生物菌群在降解六氯苯过程中累积耗氧量、微生物生长曲线及Cl-浓度的变化,证明在好氧条件下该微生物菌群能够以六氯苯为唯一碳源和能源生长。当培养温度为30℃,pH为7.0时,该菌群能在18d内将无机盐培养基中浓度为4.5mg/L的六氯苯降解55%以上,降解速率达到137.5μg/(L.d)。对降解菌群提取总DNA,选择性扩增细菌16S rDNA片段,建立克隆文库。通过限制性内切酶(限制性内切酶HaeⅢ和RsaⅠ)分析,得到9种不同的谱型,其中3种谱型是主要谱型。对主要谱型的克隆子测序,结果表明,它们分别与Alcaligenes和Azospirillum菌属相似性最高。该菌群在去除环境中难降解的有机氯污染物方面具有应用前景。     

海藻糖强化高盐胁迫下异养硝化-好氧反硝化菌群的代谢机制

异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD)菌是一类可在高盐环境脱氮的好氧微生物,但其工程应用效果不理想。海藻糖作为相容性溶质,通过参与调节细胞渗透压帮助微生物抵抗高盐胁迫,对提升高盐环境菌群的脱氮效率起重要作用。本研究通过启动膜曝气生物膜反应器(membrane aerobic biofilm reactor, MABR)富集HN-AD菌,设计添加150μmol/L海藻糖的C150实验组和未添加海藻糖的C0对照组,开展了外源性海藻糖对高盐胁迫下HN-AD菌群代谢的强化机制研究。反应器运行性能及群落结构分析结果显示,C150组相较C0组,NH4+-N、总氮(total nitrogen, TN)和化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)去除率分别提高29.7%、28.0%和29.1%;以不动杆菌属(Acinetobacter)和假黄褐藻属(Pseudofulvimonas)为优势菌属的耐盐型HN-AD菌群总相对丰度在C150组达到66.8%、较C0组提高了18.2...     

五氯苯酚厌氧生物降解及降解体系中细菌种群结构分析

研究了不同外加碳源作为共代谢基质及氢气作为电子供体条件下PCP的厌氧生物降解特性,并借助末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)分析了PCP降解菌群的微生物群落结构.结果表明,添加外加碳源及以氢气作为电子供体均对PCP降解有显著促进作用.添加葡萄糖、丙酮酸、酵母膏和氢气时的降解率分别为71%、56%、51%和74%.微生物群落结构分析表明,不同处理条件下PCP降解菌群微生物群落结构不同.PCP降解菌群中可能存在Clostridium.Frankia和Desulfitobacterium等属的微生物.     

萘普生降解菌群的驯化及其降解效能

【背景】萘普生是一种被广泛使用的非甾体抗炎药,治疗人类疾病的同时对环境产生一定的消极影响,甚至危害到人类的生存环境。【目的】利用微生物降解萘普生类污染物是一种价格低廉且行之有效的方法。【方法】以萘普生为唯一碳源,培养驯化高效的萘普生降解菌群;利用高通量测序技术解析萘普生降解菌群的微生物群落变化,鉴定萘普生降解菌群种类;通过GC-MS分析萘普生降解菌群的降解途径。【结果】获得了以Rhodanobacter为主的萘普生高效降解菌群,确定了萘普生降解菌群的最佳降解条件为:30°C、pH7.0、摇床转速150r/min、接种量10%,萘普生降解率达60.58%,并预测出萘普生降解菌群的降解途径。【结论】获得了高效的萘普生降解菌群,明晰了降解机理和降解途径,不仅丰富了微生物资源种类,更为微生物的工程应用奠定了理论基础。     

一株苯酚降解菌的分离与鉴定

目的：筛选能高效降解苯酚的微生物,并进行初步鉴定。方法：从某焦化厂排水沟采集污泥,通过逐步驯化筛选苯酚降解菌株;利用形态观察、生理生化检测、16SrDNA序列分析进行初步鉴定。结果：筛选获得1株苯酚降解菌JDM-2—1,该菌能够以苯酚为惟一碳源,耐酚能力高达2200mg／L,在30℃和pH7．0条件下,42h内能将800mg／L的苯酚彻底降解;初步鉴定其为球形芽孢杆菌（Bacillus sphaericus）。结论：菌株JDM-2-1是一株高效降解苯酚的球形芽孢杆菌。     

高效降解机油微生物的筛选及除油效果初探

从多处受石油及其制品污染的土壤中筛选到六株对高浓度机油等相关石油制品具有降解能力的微生物菌种。对该六株菌种的单独和混合降解机油的效果进行了研究,并考察了营养成分对机油降解的影响。实验表明:Px01菌种具有最强的除油能力,在合适条件下,Px01培养液的机油降解速率可达0.502g/L.d。混合菌的除油效果明显好于单菌,最高降解速率可到0.64g/L.d。混合菌的营养要求较低,添加有机营养元素对混合微生物的生长和机油降解没有显著的促进作用。由于所筛选驯化得到的微生物菌种针对高浓度含机油废水的降油效果显著,因此具有良好的应用前景。     

铜离子对混合菌群降解三氯乙烯的影响与机制分析

在三氯乙烯(TCE)胁迫条件下,从生活垃圾填埋场覆盖土中富集得到了可高效降解TCE的混合菌群SWA1。考察了铜离子浓度0-15μmol/L范围内混合菌群对TCE的降解,当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解速率最大为29.60 nmol/min,降解率达95.75%。此条件下的pmo A和mmo X表达量均达最大值,pmo A的相对表达量(4.22 E-03)比mmo X(9.30 E-06)和Lmp H(0)高3个数量级。在0-0.75μmol/L和1-15μmol/L两个铜离子浓度区间,分别出现了TCE降解峰值,高通量测序结果表明,甲基孢囊菌科Methylocystaceae的甲烷氧化菌为优势微生物。随着铜离子浓度提高,混合菌群SWA1生物多样性显著降低。铜离子浓度的变化影响了混合菌群的结构和活性,进而影响了TCE降解机制。当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解机制包括TCE直接降解和甲烷氧化菌共代谢降解。当铜离子浓度为5μmol/L时,降解率可达到84.75%。此时,降解机制包括TCE直接降解以及甲烷氧化菌和含苯酚羟化酶菌群的共代谢降解。     

沉积物中菲高效降解菌群的筛选鉴定及降解特性

以河流表层沉积物为菌群来源,富集分离出一组新型好氧微生物降解菌群,并对其进行微生物群落结构鉴定和降解特性探究。采用16S rRNA基因高通量测序方法对该菌群进行微生物群落结构分析,并设置单因素实验确定最佳生长及降解条件。结果表明,菌群主要包括硝基黄杆菌(Diaphorobacter)83.35%,假单胞杆菌属(Pseudomonas)7.46%,反硝化卡斯特兰尼氏菌(Castellaniella)1.67%,水微菌属(Aquamicrobium)1.65%等;菌群可在60 h内对100 mg/L菲降解率到达95.78%,且在pH5至pH11之间生长并保持高效降解率,最适生长温度为35℃,当盐度为1%时对菌群影响较小,降解率依旧保持在97.26%;可在7 d内降解浓度为400 mg/L的菲,第7天降解率为96.36%。菌群不仅具有高效降解能力且生长条件适应广泛、抗压能力强,可为多环芳烃生物修复提供新的种质资源。     

一株高效苯酚降解真菌的分离鉴定及其菌剂的制备

【背景】含酚废水是普遍存在的有毒、难降解的有机污染物之一,生物法处理含酚废水因成本低、无二次污染而具有广阔的应用前景。可降解苯酚的微生物中,真菌比细菌对恶劣环境的适应性更好。针对液态菌液保存时间较短和运输困难的瓶颈,制备固体菌剂可以提高菌体存活率和储藏稳定性。【目的】筛选一株能够高效降解苯酚的真菌,优化其降酚性能并选择合适的载体制备菌剂。【方法】通过逐级驯化和纯化分离降酚菌,筛选得到降酚性能较强的真菌并通过ITS r DNA基因测序进行种属鉴定,通过参数优化进一步提高菌株降解苯酚的性能;以不同材料为载体制备菌剂,通过稀释平板计数法和苯酚降解实验探究菌剂在不同温度下的保存效果。【结果】分离筛选得到一株高效降解苯酚真菌QWD1,通过鉴定证明其属于Magnusiomyces capitatus,其最适降解条件:(NH_4)_2SO_4为氮源,接种量为15%,pH为7.0,温度为35°C,氮源浓度为14 mmol/L。在此条件下,28 d内对1 600 mg/L苯酚去除率可以达到97.15%;制备菌剂最合适载体为谷糠,适宜保存温度为4°C,保存时间可达到90 d甚至更长,活菌数高达2.5×10~8 CFU/g左右,降解苯酚效果良好。【结论】筛选得到了一株高效降解苯酚真菌,优化其降解性能并将其制备成菌剂,为处理含酚废水提供了新菌种和理论支持。     

一株耐高盐热带假丝酵母菌降解苯酚的研究

从含酚废水处理池污泥中驯化分离得到一株能以苯酚为唯一碳源的菌株FD-1。经18SrDNA和ITS序列的BLAST比对及系统发育分析,鉴定FD-1为热带假丝酵母(Candida tropicalis)的近缘种。FD-1对苯酚的降解能力较强,能够完全降解浓度为1 000mg·L-1的苯酚溶液。初步确定了FD-1在降解苯酚溶液时的最适温度为30~35℃,pH为6.0~7.0,并且通过探讨加入无机盐、培养基原料以及改变接种量三个因素对苯酚降解的影响,其耐受盐的浓度可达5%,对实践中应用微生物降解含酚废水具有积极的意义。     

N-甲基吡咯烷酮降解菌株的筛选鉴定及应用

N-甲基吡咯烷酮（NMP）是一种重要的化工原料，因本身结构的稳定性等使其不易被降解，造成了严重的环境及水土污染。文章在某活性污泥中通过驯化、富集培养、分离筛选和效果验证，得到一株可高效降解NMP的菌株。经16S rDNA鉴定，该菌株为地衣芽孢杆菌，20 h内对1 000 mg/L的NMP降解率达99.99%,12 h内对200 mg/L的NMP降解率达100.00%。该菌应用于芳纶纸产生的NMP废水处理中，0.1%的添加量可使256.92 mg/L含量的NMP在5 h内完全降解，达到工业处理废水的合格指标。     

高效复合菌对氯代苯酚类化合物的微生物修复研究

从江苏省扬子石化公司污水处理厂曝气池出口处取活性污泥样品,驯化、培养、分离得到降解氯代酚类芳烃化合物的复合菌作为微生物源,采用细菌生长抑制法分别进行了2-氯苯酚、3-氯苯酚和4-氯笨酚的24h急性毒性试验,求得了相应的24h半数抑制浓度值及24h毒性效应-关系曲线.结果表明:所获得的复合菌群较自然水体中混合细菌对氯代苯酚有更强的耐受性.采用实验室摇瓶法得到了这三种受试化合物的生物降解曲线,对应的降解速率常数K分别为:2.氯酚K=0.0112(h.1)、3.氯酚K=0.0556(h-1)、4-氯酚K=0.0038(h-1);降解半衰期t1/2分别为61.9(h)、12.5(h)和182.4(h).三种化合物在100 h内均达到了降解平衡,且降解平衡时的降解率分别达到:2-氯酚56.3%,3-氯酚81.7%,4-氯酚36.4%,属于高效复合菌,发挥了微生物对外源性化合物的巨大降解和修复潜能.     

一组高效喹啉降解复合菌群的构建及其降解特性

【背景】喹啉是一种典型的含氮杂环污染物,广泛存在于焦化废水,具有致畸、致癌、致突变作用,易通过水体污染环境。微生物技术因其绿色高效的特点,被认为是喹啉废水污染最有前景的修复手段之一。【目的】筛选得到一组高效喹啉降解复合菌群,实现含喹啉废水的高效工业化处理。【方法】使用逐级递增驯化法从焦化废水厂污泥中筛选出一组高效喹啉降解复合菌群,结合形态学观察并通过酶活测定、底物广谱性研究,完成对该复合菌群的初探。然后将该复合菌群的培养pH、温度、转速、装液量、接菌量、不同浓度外加碳氮源进行单因素优化,结合优化结果以喹啉降解率为目标进行响应面优化,并通过降解动力学研究喹啉对复合菌群降解行为的影响。【结果】分离出可30 h降解1 500 mg/L喹啉的高效复合菌群,可以降解多种含氮杂环化合物;响应面优化结果表明,当pH、温度、转速分别为6.8、30 ℃、200 r/min时,降解率最高达66%;降解动力学分析发现,当喹啉浓度为1 154 mg/L时,比降解率最大高达60.0 mg/(L·h)。【结论】该复合菌群具有高效喹啉降解能力和底物降解广谱性,为微生物高效处理含喹啉废水的工业化处理提供了良好基础。     

微生物燃料电池降解苯酚过程中微电场对阴极微生物多样性的影响

[背景]苯酚废水作为一种毒性强、难降解的废水而备受关注.目前,微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)已经广泛用于苯酚废水的降解,MFC的产电效果和苯酚的降解效率与反应器内的微生物群落有着密切关系.[目的]为了提高MFC的产电效果及对有害物质的降解能力,需要对MFC中苯酚的降解和微生物群落结构进...     

苯酚降解菌F6的筛选鉴定及降解特性

本研究利用逐级驯化的方法,从广西某工厂的废水中分离得到一株能利用苯酚作为唯一碳源生长的高效苯酚降解菌F6。采用16S r DNA序列分析的方法,将菌株F6鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.)。F6菌株在8 h内几乎完全降解100 mg/L的苯酚,降解率达99.9%,该菌株的菌体生长与苯酚降解呈同步趋势,主要在对数生长期降解苯酚。F6最高耐受苯酚浓度为1 800 mg/L,在温度25~40℃,p H值6.0~9.0,盐度0~40 g/L范围内,F6菌株均能保持对苯酚良好的降解能力。菌株F6的降解底物具有广谱性,除了能够利用苯酚作为唯一碳源,还可以利用邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、连苯三酚、甲苯、氯苯等酚类化合物为其生长代谢提供碳源和能源。综上所述,菌株F6在应用于处理成分复杂、含酚浓度较高的废水中将具有很大的潜力。     

褐煤强化产甲烷菌群的群落分析及条件优化

【目的】以白音华褐煤为底物,利用从我国多地煤矿及污水处理厌氧罐中富集-混合-驯化得到的高效混合菌群进行产气,分析其群落组成并优化产气条件。【方法】采用Miseq高通量测序分析混合菌群结构,通过Plackett-Burman(P-B)和Box-Behnken(B-B)试验对褐煤产气影响因素和条件进行筛选和优化。【结果】本源和外源微生物样本混合样品(HN+MD+WT)经驯化后菌群产气效率最高。该样品菌群中细菌群落多样性丰富,以变形菌门的脱硫弧菌属Desulfovibrio(15.07%)、拟杆菌门的屠场杆状菌属Macellibacteroides(14.6%)、厚壁菌门的梭菌属Clostridiaceae(9.77%)、互营菌门的脱硫代硫酸盐弧菌属Dethiosulfovibrio(8.76%)以及热袍菌门Oceanotoga属(8.66%)为主。古菌全部为广古菌门,其群落多样性则较为单一,其中甲烷卵圆形菌属Methanocalculus(80.28%)占据绝对优势。Plackett-Burman(P-B)试验结果表明温度、CoCl_2添加量和NiCl_2添加量是影响褐煤产气的关键因素;Box-Behnken(B-B)试验结果表明最优产气条件为:温度36°C,CoCl_2添加量0.17 g/L,NiCl_2添加量0.02 g/L,最优条件下褐煤累计产甲烷量(周期20 d)达到159.33μmol/g。【结论】经过驯化可以得到高效的产气菌群,优化培养条件可使产气效率明显提高。     

苯酚降解菌ZJ-1的分离及降解特性研究

目的:筛选苯酚降解菌,用于降解苯酚提高氧化塘处理效率.方法:以苯酚为惟一碳源进行选择性培养.结果:从乌鲁木齐市某炼油厂污水池的活性污泥中分离出一株能以苯酚为惟一碳源培养基上生长的菌株,编号为ZJ-1,该菌株最高可耐受1000mg/L的苯酚.对该苯酚降解菌降解性能研究表明:该菌具有较强的降解能力,在32℃、pH 7左右、接种量1%时,摇床振荡速度120r/min的条件下,该菌株在48h内苯酚降解率可达81%以上.培养液中苯酚浓度在300mg/L、500mg/L时,该菌株的降解率比较明显.当苯酚浓度大于1000mg/L时,则元明显降解效果.结论:ZJ-1菌株对苯酚具有较强的降解能力,具有广阔的应用前景.     

微生物群落结构探针杂交评价不同培养基从活性污泥分离优势菌群的能力

用ERICPCR （Enterobacterial Repetitive Intergenic ConsensusPCR）、苯酚羟化酶大亚基基因(LmPHs)扩增和群落结构探针分子杂交检测技术对LB、dCGY、MP和FWM 4种培养基从焦化废水处理厂2个曝气池活性污泥中分离优势功能菌群的能力进行了比较研究。LmPHs扩增显示7种回收菌群中均有以多亚基苯酚羟化酶为代谢途径的苯酚降解菌存在。用代表苯酚降解高峰期活性污泥优势菌组成的总DNA的ERICPCR产物经地高辛标记作为群落结构的混合探针M1和M8,对8种回收菌群的ERICPCR指纹图谱进行杂交检测,不同培养基回收优势菌的能力不同,以废水为基础的FWM培养基从活性污泥中回收到的优势菌种群最多(30.8%～42.9%)。本文建立了用微生物群落结构探针杂交技术对不同培养基回收分离优势菌能力进行评价的方法。     

单室微生物电解池除镍途径分析及微生物群落动态特征北大核心CSCD

【目的】为探究UASB颗粒污泥启动的单室微生物电解池(Single-chamber microbial electrolysis cell,SMEC)对Ni(II)的去除途径和SMEC中微生物群落的动态特征。【方法】以乙酸钠为底物,采用单因子控制方法分析SMEC对Ni(II)的去除途径和应用Illumina高通量测序技术解析SMEC启动过程中微生物群落的组成和结构动态学特征。【结果】结果表明,SMEC对重金属的去除主要通过吸附和微生物作用。经培养驯化功能菌群发生变化。成熟单室微生物燃料电池(Single-chamber microbial fuel cell,SMFC)阳极生物膜菌群主要是Proteobacteria(变形菌门,91.42%)中的Geobacter sp.(地杆菌属,76.25%);阴极生物膜菌群主要是Bacteroidetes(拟杆菌门,47.99%)中的Niabella sp.(布鲁氏菌属,33.01%)和Proteobacteria(45.74%)中的Ochrobactrum sp.(苍白杆菌属,10.80%)。成熟SMFC改装成的SMEC在12.5 mg-Ni(II)/L下,阳极生物膜菌群由单一优势菌Geobacter sp.转变为Geobacter sp.(41.56%)和Proteobacteria中的Azospirillum sp.(固氮螺菌属,5.97%);阴极生物膜菌群由Niabella sp.和Ochrobactrum sp.转变为Firmicutes(厚壁菌门,25.21%)中的Acetoanaerobium sp.(19.28%)、Proteobacteria(51.42%)中的Dokdonella sp.(16.48%)和Azospirillum sp.(9.49%)。【结论】本研究表明,污泥微生物经SMFC和SMEC驯化过程及Ni(II)的淘汰和选择,在电极上形成了稳定、高效产电与除镍菌群,优势菌群为Proteobacteria。     

零价铁对2,4-二氯酚生物还原脱氯的影响研究

采用间歇试验, 接种驯化两月的厌氧混合微生物, 考察厌氧体系中添加零价铁(Fe0)对2,4-二氯酚(2,4-DCP)生物还原脱氯效果的影响, 并对影响“Fe0+微生物”体系的一些因素进行了探索。结果显示：与零价铁或微生物的单独作用相比, “Fe0+微生物”体系能够有效促进2,4-DCP的脱氯反应, 最佳Fe0投加量和微生物接种量分别为0.5 g/L和376.2 mgVSS/L; 初始pH = 8.0对2,4-DCP的转化效果最好, 偏酸性环境不利于污染物转化; 微生物接种量与铁用量之间有一适宜比例, 一定范围内增加微生物接种量可催生出更多可降解污染物的酶或酶系, 提高2,4-DCP的降解效果。