锅炉管道回水、厌氧污泥中硫酸盐还原菌的筛选

目的研究硫酸盐还原菌及其筛选、分离鉴定体系.方法在锅炉管道回水和厌氧污泥中驯化、筛选硫酸盐还原能力强的菌株,以铬酸钡光度方法检测液体培养基中的硫酸根含量,测定了菌株的硫酸盐降解能力.结果在水样A和泥样B中,A1和B2菌株能够较好地降解培养基中的硫酸盐,通过计数得出A1和B2的最大可能菌数分别为1.65×10(6)个/ml、2.25×10(6)个/ml.并利用改进的稀释涂布-叠皿夹层培养方法分离鉴定A1和B2菌株,观察硫酸盐还原菌的形态,为进一步了解SRB的生长特性,进而从根本上解决硫酸盐还原菌腐蚀问题提供理论基础.结论经过实验,所筛选分离鉴定体系可行.     

脱氮硫杆菌对硫酸盐还原菌生长的抑制作用

为了研究脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans,TDN)对硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)生长的影响,将从污水中分离到的硫酸盐还原菌和从pH为2~3的酸性土壤中分离到的脱氮硫杆菌(TDN)用于含适当浓度硫酸盐和硝酸盐的模拟污水的处理,并测定单菌或混菌培养后系统中硫酸盐、硝酸盐浓度的变化以及硫化氢的产量。结果表明,在仅接种硫酸盐还原菌的培养系统中,硫酸盐和硝酸盐的含量分别降低4.8%和1.0%;而在同时接种脱氮硫杆菌和硫酸盐还原菌的系统中硫酸盐的含量升高了4.7%,但硝酸盐氮含量降低了25%,这一作用随着培养基中硝酸盐起始浓度的提高而得到加强。另外,混菌培养系统的硫化氢浓度比单一硫酸盐还原菌培养系统降低了65.93%。由此推断,在混菌培养系统中,脱氮硫杆菌通过其反硝化过程产生的代谢产物使硫酸盐还原菌的生长环境条件发生改变,从而抑制其生长并减少了硫化氢的产生。这对预防硫酸盐还原菌带来的不利影响提供了有效的措施。     

硫酸盐还原菌及其还原解毒Cr(Ⅵ)的研究进展

硫酸盐还原菌是一类分布广泛, 能进行硫酸盐异化还原反应的严格厌氧菌。利用硫酸盐还原菌可去除环境中的许多污染物, 因而该类细菌在环境污染治理中具有广阔的应用前景。本文介绍了硫酸盐还原菌的生物学特性和代谢特征及其在环境污染治理中的应用, 并对硫酸盐还原菌还原解毒Cr(Ⅵ)及应用于含Cr(Ⅵ)废水处理的研究进展作了综述, 分析了其未来的研究方向。     

用硫酸盐还原菌处理重金属废水的研究

介绍了用硫酸盐还原菌处理重金属废水的几种主要方法和原理。硫酸盐还原菌处理含重金属废水主要是通过将可溶性的重金属离子转化成不溶性的金属硫化物、氢氧化物、碳酸盐的方式 ,或直接通过以菌体对重金属离子的吸附完成的。目前研究用硫酸盐还原菌处理重金属废水的主要方法有分批沉淀工艺、吸附处理工艺、化学法和硫酸盐还原菌的混合工艺、全混合处理工艺及硫酸盐还原菌的厌氧上流式污泥床和流化床工艺 ,并对其主要的工艺指标进行了比较。     

PCR-SSCP技术分析碱度影响下硫酸盐还原反应器中微生物群落动态

采用PCR-单链构象多态性(SSCP)技术和杂交技术, 分析进水碱度降低引起的产酸-硫酸盐还原反应器中微生物群落动态. 试验结果表明, 碱度人为控制在4000 mg/L, 硫酸盐负荷率为4.8 kg/(m³·d)时, 反应器25天启动成功, 硫酸盐去除率达87%, 此时Lactococcus sp., Anaerofilum sp.和Kluyvera sp.等占优势. 当短时间降低进水碱度至1000 mg/L以下时, 硫酸盐去除率迅速降到35%; 继而提高并稳定进水碱度为3000 mg/L时, 硫酸盐去除率稳定在55%, Dysgonomonas sp., Sporobacte sp., Obesumbacterium sp.和Clostridium sp.得以富集, 同Lactococcus sp., Anaerofilum sp.和Kluyvera sp.一起构成优势菌群. 碱度继续降低并稳定至1500 mg/L时, 硫酸盐的去除率上升并稳定在70%, Dysgonomonas sp., Sporobacter sp.和Obesumbacterium sp.消亡, 而Desulfovibrio sp.和Clostridium sp.的某些菌种得以大量富集. 为探讨系统所能承受的最低碱度阈值, 再次将碱度降低至400 mg/L, 发现硫酸盐去除率、pH值和出水碱度迅速下降, Petrotoga sp., Prevotella sp., Kluyvera sp.和Neisseria sp.的数量水平明显降低, 杂交显示硫酸盐还原菌(SRB)的数量也随之降低. 微生物群落结构特征和多样性分析表明, 种泥中的SRB种群异常丰富, 碱度降低使种群的丰度逐渐趋于单一. 常驻种群绝大多数为发酵产酸菌(FAB), 其中Firmicute门所占的比例最大, 而SRB所占数量比例极少. 这种群落结构体现了FAB与SRB之间的协同代谢作用, 从而维持着系统硫酸盐较高去除率和运行稳定性.     

硫酸盐还原菌净化含铬电镀废水的中试研究

本文研究了硫酸盐还原菌在还原剂的参与下净化含铬电镀废水中间试验的工艺条件,通过净化措施,使废水中Cr(6 )含量由30～40mg／L,下降为0．1mg／L以下,达到了废水排放标准。去除率为99．67～99．97％。分批净化电镀废水103t,试验证明废水净化工艺具有良好的稳定性。而且消除了二次污染。     

铬还原菌的分离筛选及其在微生物燃料电池生物阴极中的应用

【目的】水溶性的Cr(Ⅵ)对环境及人类造成的危害是社会亟待解决的问题。Cr(Ⅵ)还原菌株的分离筛选、还原特性的分析和在微生物燃料电池中的应用为六价铬污染水体的微生物修复提供科学依据和新的方法。【方法】从黄河兰州段排污口采集样本,用平板法分离筛选获得具有Cr(Ⅵ)还原能力的菌株,并将Cr(Ⅵ)还原能力最强的LZU-26菌株应用到微生物燃料电池中,检测其产电能力和Cr(Ⅵ)还原特性。【结果】共分离得到21株具有Cr(Ⅵ)还原能力的菌株,其中LZU-26菌株Cr(Ⅵ)还原能力最强,属于Cellulosimicrobium cellilans。0.4 mmol/L初始Cr(Ⅵ)在LZU-26的作用下24 h铬还原率可达到95.89%,在48 h后达99.97%。将LZU-26运用在微生物燃料电池生物阴极,所获得的最大电压和最大功率密度分别为68 mV和6.8 W/cm~2。生物阴极Cr(Ⅵ)还原率(68.9%)也远高于化学阴极(14.7%)和对照组(2.7%)。【结论】利用Cr(Ⅵ)还原菌作为微生物燃料电池生物阴极处理含铬废水,将会是一种高效、节能和环境友好的方法。     

携带污染物降解基因的可移动基因元件及其介导的生物修复

可移动基因元件(mobile genetic elements,MGEs)在环境微生物群落中的水平转移是细菌基因组进化和适应特定环境压力的重要机制.在污染土壤和水体中接种携带具有降解基因MGEs的菌株后,随着MGEs的水平基因转移,可使降解基因转移至具有竞争性的土著微生物中并在其中表达,从而不必考虑供体菌在环境中是否能够长期存活.这种由可移动降解基因元件水平转移介导的生物修复为探索新的生物修复途径提供了可行性.本文重点综述了环境样品中携带降解基因MGEs的多样性及其在促进污染物降解过程中的重要作用,介绍了从环境样品中分离代谢MGEs的方法,并列举了在污染土壤、活性污泥、其他生物反应器等生态系统中MGEs水平转移的几个实例.     

生物淋洗修复钒污染土壤的性能与机理研究

【目的】土壤重金属污染问题日益受到关注,其中钒污染逐渐成为研究热点。淋洗是土壤修复的重要手段,但存在污染大、成本高的缺点。生物淋洗技术因其经济高效且环保的特点能够应用于土壤的修复,但其对钒污染土壤的修复,认识仍非常有限。【方法】本研究采用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对钒污染土壤进行了生物淋洗试验,通过影响因素试验探究了钒的最佳浸出条件,并应用扫描电子显微镜-能量色散X射线谱分析了钒在淋洗过程中的变化,最后对代谢产物进行了解析。【结果】微生物次生代谢产物能促进土壤中钒的溶出。氧化亚铁硫杆菌对土壤钒的浸出效率较高,生物淋洗20 d后土壤中钒的浸出率达到27.4%,进一步的影响因素试验表明,在固体浓度为3%、接种体积为10%、初始pH值为1.8、初始Fe²⁺的浓度为3.0 g/L的条件下,土壤中钒的浸出效果最佳。SEM-EDS分析证实生物淋洗后土壤中钒含量减少,其中以非残渣态形式存在的钒更容易被浸出。代谢组学分析显示氧化亚铁硫杆菌在浸出过程中产生了大量代谢产物来应对重金属胁迫。【结论】生物淋洗技术能够有效地实现土壤钒污染的修复,本研究为钒污染土壤提供了一种环境友好的修复方式。     

锰砂和沸石生物滤料处理地下水中铁锰的效果研究

生物法处理含铁锰超标地下水具有工艺简单、出水水质稳定、成本低、二次污染少等优点。该文在秋冬季和春夏季考察了锰砂、沸石滤料处理模拟地下水中铁锰的效果及可行性。实验结果表明: 在秋冬季, 锰砂和沸石滤料对铁的去除率为85%-99%, 除铁效果好于除锰, 锰砂滤料除锰效果好于沸石滤料; 在春夏季, 在试验装置重启后的前期, 锰砂及沸石滤料除铁效果开始转好; 在调控运行的后期, 两种滤料对锰的去除效果均值为90%; 整体而言, 锰砂滤料对铁锰去除效果要好于沸石滤料。     

球衣菌对工业废水中Cu2+吸附条件的研究

利用球衣菌FQ32制备生物吸附剂,研究其对Cu^2＋的耐受能力,并以连江某工厂含Cu^2＋废水为样液,对其进行吸附条件试验,分析了影响吸附率和吸附量的因素,结果表明,球衣菌FQ32对Cu^2＋的耐受能力大于150mg／L。在工业废水中Cu^2＋的浓度为23．1mg／L,吸附剂用量为0．2g／L,30℃,pH值6．0,吸附时间10min的条件下,该吸附剂对Cu^2＋的吸附率达到85．2％,吸附量达91．21mg／g。     

叔丁基对羟基茴香醚和诺氟沙星对水生生物的影响

采用急性毒性试验的方法,研究了叔丁基对羟基茴香醚(Butylated hydroxyanisole,BHA)和诺氟沙星(Norfloxacin,NFLX)对水生生物斜生栅藻和大型溞的毒性效应。结果表明大型溞在BHA和NFLX暴露下48h的LC₅₀分别为3.15mg·L^-1和194.98mg·L^-1。BHA和NFLX对斜生栅藻也有明显的毒性作用,其96h的EC₅₀分别为6.19mg·L^-1和50.18mg·L^-1。大型蚤对BHA暴露的敏感性强于斜生栅藻,而斜生栅藻对NFLX的敏感性比大型溞强。根据化学物质对鱼类和溞类的毒性评价标准,BHA和NFLX分别属于中等和低等毒性的化合物。     

假单胞菌菌株CTN-3对百菌清污染土壤的生物修复

百菌清被美国环境保护署列为优先控制污染物,利用微生物的降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义.假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株CTN-3是一株从污染土壤中分离得到的百菌清降解菌,考察了其在实验室条件下对百菌清污染土壤的生物修复能力及其影响因素.结果表明:降解菌株在灭菌土壤中的降解效果略好于未灭菌土壤;在外源添加降解菌106 CFU·g-1、温度15 ～ 30℃和pH5.8～8.3条件下,该菌株能有效降解土壤中10 ～200 mg·kg-1的百菌清.菌株CTN-3在百菌清污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景.     

生物传感器快速测定BOD的研究

生化需氧量(biochemicaloxygendemand,BOD)是一种表征水体有机污染程度的综合指标,广泛应用于水体监测和废水处理厂的运行控制。由于BOD的标准测定方法需时5天,不能及时地反映水质状况和反馈处理信息,因此快速测定BOD的方法和仪器化研究近年来得到广泛的重视。利用生物传感器测定BOD是一种有效地快速测定废水中可生化降解有机物的方法。介绍生物传感器的工作原理及其生物敏感材料,讨论BOD传感器的性能参数以及BOD快速测定值(BODst)与标准BOD5值的一致性问题。对现阶段市场上常见的几种BOD快速测定仪进行简单的介绍,并对它们的性能进行比较 。     

固定云芝漆酶纳米金颗粒修饰金盘电极的制备及其对氧还原反应的生物电催化性能

利用1,6-己二硫醇作为联结剂将纳米金颗粒修饰到金盘电极上,再以L-半胱氨酸为修饰剂使纳米金颗粒功能化并进一步与漆酶充分作用,制备了固定漆酶的纳米金颗粒修饰金盘电极并以循环伏安法测试了其对氧还原的催化性能。实验结果表明:O2在该电极上还原电位约为-0.26 V(vs SCE),氧还原峰电流为3.0 uA(25℃),较文献[7]报导的固酶聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶修饰ITO电极的氧还原催化性能要优。(氧气还原电位:-0.26 V,vs NHE,峰电流:0.47 uA)进一步研究表明:本文制备的修饰电极稳定性好,适于长期使用而且热稳定性优于文献[7]报道的固酶聚异丙基丙烯酰胺水凝胶修饰ITO电极:50℃时在本文制备的纳米金修饰电极上氧还原峰电流仍保持为25℃时修饰电极上氧还原峰电流的40%左右。     

新型氟喹诺酮衍生物对水产致病菌及其生物被膜的抑制作用研究北大核心

【目的】细菌的耐药性给动物抗感染和疾病治疗带来了极大的困难和挑战,生物被膜是导致细菌耐药性的主要原因之一,本研究检测分析了氯丙酰基克林沙星对7株菌株的抗菌活性及其生物被膜形成能力,以期发现氯丙酰基克林沙星是否具有抗菌活性。【方法】本研究通过打孔法和微量肉汤二倍稀释法进行常规药敏试验以测定最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC),通过结晶紫染色法检测这7株受试菌在药物亚抑菌浓度下的生物被膜形成能力以及生长速率来测定氯丙酰基克林沙星的抑菌能力。【结果】实验结果显示,氟喹诺酮类衍生物氯丙酰基克林沙星药物对4株受试革兰氏阴性菌的MIC≤10 mg/L、MBC≤48 mg/L,对3株受试革兰氏阳性菌也呈现敏感状态(MIC≤10 mg/L,MBC≤10 mg/L)。结晶紫染色法检测发现,这7株受试菌在药物亚抑菌浓度下的生物被膜形成能力以及生长速率显著下降,说明氯丙酰基克林沙星在亚抑菌浓度即具有良好的抑菌活性。【结论】本研究证明氯丙酰基克林沙星可用作抗菌剂,并为新型生物被膜抗菌剂或细菌感染治疗药物的开发提供了新的依据。     

天然和人工饲养水生生物及渔饲料中多氯联苯和多溴联苯醚的研究现状

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生物修复剂TF3对铅污染土壤的修复效果研究

为研究生物修复剂TF3(0.5 g·kg-1肠杆菌干菌体+20 g·kg-1生物炭+20 g·kg-1有机肥）对铅污染土壤的修复效果, 选取5种铅浓度土壤为研究对象, 采用盆栽实验方法, 研究施用修复剂TF3后, 铅在油菜体内的富集、转运, 以及土壤有效态铅、酶活性、微生物的响应。结果表明: TF3能够促进油菜生长、显著降低油菜地上部、地下部铅含量。与CK组相比, TF3组油菜地上部、地下部及总富集系数分别降低20.12%-71.91%、 37.75%-60.13%、22.45%-68.77%。TF3组显著降低土壤有效态铅含量, 降低23.10%-39.84%。添加TF3, 土壤四种酶活性和微生物数量都有不同程度的增加, 真菌、放线菌、细菌分别较CK组增加11.76%-40.00%、6.45%-25.61%、120.20%-290.24%。研究表明, TF3降低了污染土壤铅对油菜的胁迫作用, 可以作为修复铅污染的一种有效生物修复剂。     

长期施加氮肥及氧化钙调节对酸性土壤硝化作用及氨氧化微生物的影响

以长期施加氮肥及添加氧化钙调节的酸性土壤为研究对象,运用定量PCR和DGGE技术,探讨了土壤氨氧化微生物及硝化作用对不同施肥处理及氧化钙调节的响应。长期施化学氮肥导致酸性土壤p H(KCl)值(3.35—3.47)和硝化潜势(0.02—0.14μg NO-2-N g-1土壤h-1)进一步降低,而添加Ca O后土壤酸化得以缓解(p H值4.10—4.46),土壤硝化潜势(0.22—0.34μg NO-2-N g-1土h-1)显著增加。同时,添加Ca O处理对氨氧化古菌(AOA)的群落结构无明显影响,但明显提高了各施肥处理土壤中氨氧化细菌(AOB)的群落多样性,加Ca O处理的土壤中,AOA的数量降低而AOB的数量增加。这些结果表明虽然酸性土壤中AOA在数量和活性上占主导优势,AOB在功能上冗余,但当添加Ca O后,AOA和AOB对环境变化迅速作出响应,并根据其不同的生态位需求重新分配优势地位,二者交替作用共同驱动酸性土壤硝化作用。     

虎纹克胰素与运动干预对阻塞性黄疸肝细胞损伤修复机制的研究

阻塞性黄疸是一种临床常见的肝胆疾病,目前可通过外科手术解除阻塞,但已造成的肝损伤很难修复。虎纹克胰素(huwentoxin-XI,HWTX-XI)是一种具有高效胰蛋白酶抑制活性的多肽,其对肝损伤的保护作用尚未进行实验性研究。有报道称,有氧运动能减轻炎症以及促进肝再生和修复。为了探讨HWTX-XI给药配合有氧运动对阻塞性黄疸引起的小鼠肝损伤的拮抗作用,采用胆总管悬挂于腹壁的造模,分别以跑台和尾静脉输注HWTX-XI为干预手段,使用HE染色观察阻塞性黄疸小鼠肝组织形态结构变化,应用RT-PCR和免疫组化技术检测相关炎性细胞因子的基因和蛋白质表达水平。结果显示,HWTX-XI给药配合有氧运动有利于胆管阻塞的小鼠肝损伤的修复,而且这种影响的机制可能与NF-κB通道因子的表达下调有关。同时,HWTX-XI与有氧运动的结合干预对以上模型的干预效果较二者单因素干预的效果更佳。