恶臭假单胞菌降解壬基酚的条件优化及产物分析

从活性污泥中分离得到菌株X-8,经16S rDNA序列测定和分析比较,鉴定该菌株为恶臭假单胞菌.借助正交试验,对该菌株的生长条件和壬基酚(NP)降解条件进行了优化.在实验室利用X-8降解NP的适宜条件为:温度40 ℃,pH值7.0,降解时间26 h,培养基中NP质量浓度14.723 75 ng/霯.在此条件下,降解率可达75.28%.通过GC-MS检测,对菌株X-8的降解产物进行了分析,推测NP的降解产物为辛基酚和戊基酚.     

耐高浓度苯酚菌株的筛选及其降解特性研究

通过液体富集培养,平板培养分离法从焦化废水的污泥中分离出1株可耐受2 000 mg/L苯酚的菌株,经16S rDNA序列分析,鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri).该菌能以苯酚为唯一碳源和能源生长.通过摇瓶试验和高效液相色谱( HPLC)分析法可知,在pH=7.5,温度为30℃的条件下,苯酚质量浓度在50～400 mg/L时,该菌细胞生长和对苯酚的降解转换快速同步进行.当苯酚质量浓度在800～900 mg/L,菌细胞依次出现快速生长、延缓生长、次快速生长3个生长时期,在前两时期内苯酚降解率低于5％,在次快速生长期内苯酚降解率从低于5％快速增加到100％.气相色谱-质谱联用仪(Gc-MS)测定结果表明,该菌可将苯酚转化成4-羟基-2-氧代戊酸、邻苯二酚、对苯二酚、3,4-二羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸等中间产物.     

两株壬基酚和双酚A高效降解菌株的筛选和降解特性

以桂林市上窑污水处理厂污泥脱水车间剩余污泥、上窑堆肥厂的堆肥堆料和桂林雁山镇森林土壤为菌源进行驯化,分离纯化并筛选得到2株能分别以壬基酚(NP)和双酚A(BPA)为唯一碳源和能源生长的降解菌株N-1和B-1。通过对菌株的16S r DNA序列同源性分析,初步鉴定N-1和B-1菌分别为Cupriavidus(贪铜菌属)、Acinetobacter(不动杆菌属)。通过两菌株分别降解NP和BPA的单因素实验,确定了降解动力学以及时间、温度、p H值对降解过程的影响。研究结果表明,细菌N-1,B-1的最佳初始目标污染物质量浓度为5~10 mg/L,降解40 h,N-1去除率可达49.63%,B-1去除率可达62.34%。细菌N-1对NP的去除半衰期t1/2为41.44~48.02 h;B-1对BPA的去除半衰期t1/2为35.23~37.33 h。细菌N-1,B-1的最佳降解温度均为30℃,最佳p H值均在6.5~7.5之间,即两种细菌在中温、中性条件下对NP和BPA降解效果最佳。     

TiO2悬浮体系光催化降解壬基酚的研究

研究了以悬浮态TiO2为催化剂,在H2O2存在的条件下,壬基酚的光催化降解反应.分别研究了pH值、TiO2和H2O2的加入量、壬基酚的初始质量浓度以及光照时间对降解反应的影响.结果表明:在pH=5,30 mg/L的H2O2中,初始质量浓度为20 mg/L壬基酚的溶液光照180min后,降解率达54.42%.     

恶臭假单胞菌对沉积物中双酚A的降解及产物分析

为了深入了解雌激素双酚A在天然水环境介质中的迁移转化行为,采用选择性萃取分离方法对沉积物样品不同组分进行分离,研究了市售恶臭假单胞菌降解沉积物中双酚A的规律.结果表明:恶臭假单胞菌对双酚A的降解过程符合赝一级反应动力学特征,微生物降解双酚A的过程存在一个合适的降解浓度,底物一方面可以诱导降解酶活性的提高,一方面也抑制细菌的生长和生理活动;通过选择性萃取前后沉积物-水体系中双酚A的降解试验,证明沉积物中铁锰氧化物的萃取分离可能增加了有机质的相对含量,使微生物可利用碳源增加,促进了双酚A的降解,而有机质的萃取分离降低了双酚A的降解率.利用GC-MS对降解产物进行分析,发现其主要降解产物之一为十五烷酸甲酯,表明该菌降解双酚A使其苯环断环.     

涕灭威降解菌培养条件的优化及降解特性研究

分别在山东泰安、聊城、菏泽、枣庄、潍坊长期施用涕灭威的农田采集土样,通过富集培养法筛选出1株降解涕灭威能力较高的细菌ZH-1,经生理生化与分子鉴定,该菌株为鞘氨醇杆菌(Sphingobac-terium sp.).为使该菌能更好地用于涕灭威残留污染治理,研究其生长和降解的适宜条件.结果表明.适合ZH-1菌株生长和降解的最佳碳源和氮源分别为蔗糖和硝酸钠;振荡(120 r/min)培养时该菌的适宜降解温度为30℃,且在低温时的生长和降解能力优于高温;培养基适宜pH值为7,且偏酸性条件下菌株的降解能力高于偏碱性条件;外加氮源硝酸钠的适宜质量分数为0.3%.在适宜培养条件下,恒温振荡培养5 d后菌株ZH-1对初始质量浓度为12.5 mg/L、25 mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L的涕灭威的降解率分别为51%、58%、69%、50%、35%,对涕灭威的绝对去除量随着涕火威初始质量浓度的增加而增加.外加氮源质量分数低于0.3%时,菌株的生长量随外加氮源质量分数的增加而增加,因此可在实际应用中加入一定氮源以促进该菌的生长.     

二氯喹啉酸降解菌HN36的分离、鉴定及降解特性研究

从生产二氯喹啉酸农药厂的污水处理池污泥中分离到1株二氯喹啉酸降解菌,命名为HN36。根据表型特征、生理生化特性和16SrDNA序列系统发育分析,鉴定为博德特氏菌属(Bordetellasp.)。该菌可以利用二氯喹啉酸作为唯一碳源和能源进行生长,二氯喹啉酸质量浓度为400mg/L时,48 h降解率为96.2%。降解二氯喹啉酸的最适pH值为7,最适温度为30℃,初始接种量在一定范围内(1.5%~5%)与降解率呈正相关。二氯喹啉酸初始质量浓度在100~400 mg/L时,降解效果较好。菌株HN36还能利用喹啉、苯酚、邻苯二酚和邻苯二甲酸进行生长,但不能利用萘和1,2-二氯苯。     

芽孢杆菌ZG0427表面活性剂性质及对石油降解菌的作用

为研究生物表面活性剂对石油降解菌的作用效果,采用酸沉法从芽孢杆菌(Bacillus sp.)ZG0427培养液中提取了生物表面活性剂,用薄层层析方法对其类型进行鉴定,并测定了带电性质及乳化性能。分别将芽孢杆菌ZG0427菌体和表面活性提取物加入石油降解假单胞菌(Pseudomonas sp.)YM15及红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)KB1培养物中,研究其对石油降解菌生长及石油降解效果的影响。结果表明,芽孢杆菌ZG0427所产表面活性剂为脂肽类阴离子表面活性剂。当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达到58.0%。当ZG0427与YM15混合培养时石油降解率从32.70%提高到39.33%;与KB1混合培养时,石油的降解率从19.98%提高到34.33%。当在石油降解菌中添加不同质量浓度表面活性剂提取物后,不仅促进了假单胞菌YM15的生长,还能明显增加其石油降解效率(p0.05),在培养基中添加20 mg/L表面活性剂提取物,培养第5 d时,YM15菌落数达到2.5×1012CFU/m L,对石油的降解率为40.07%。生物表面活性剂产生菌ZG0427与石油降解菌KB1及YM15构成的复合菌剂对石油有良好的降解效果,但高剂量表面活性剂对KB1生长产生了不同程度的抑制作用,导致石油降解率降低。     

热带地区石油污染土壤中降解菌的筛选

通过对海南省儋州地区6个采集点的石油污染土壤样品的富集、分离、筛选,得到7株以石油烃为唯一生长碳源的细菌菌株.对其石油降解能力进行研究,结果表明,所有菌株均具有一定的石油降解能力.其中,s1、s4、s5、s6和s7菌株在筛选培养基中的石油降解率分别达到21.7%、93.0%、21.5%、25.0%和41.8%; 在土壤中的石油降解率分别为26.3%、39.1%、25.3%、31.4%和36.7%.对菌株形态和生理生化特性进行初步鉴定,s1菌株为柄杆菌属(Caulobacter); s4、s7菌株为假单胞菌属(Pseudomonas); s5、s6菌株为微球菌属(Micrococcus spp.).     

R-工程菌表达产物酯酶B1的纯化及其特性

为将酯酶B1应用于果蔬农药残留的降解,对其进行分离纯化,并对其酶学特性进行研究。R-工程菌在LB液体培养基中37℃震荡培养14 h,细胞经石英砂冰浴研磨破壁,粗提酶液经硫酸铵分级盐析、Sephadex G-50分子筛柱层析脱盐、DEAE-Sepharose FastFlow离子交换层析、Sephadex G-75分子筛柱层析得到凝胶电泳均一的酯酶B1。SDS-PAGE结果表明,该酶分子量为67 kDa。酯酶B1的纯化倍数为43.4,收率为2.94％。该酶的最佳作用条件是37℃、pH=7.O,常温(25℃)下,酯酶B1的半衰期为62 h,42℃时该酶仍然十分稳定。酶促反应动力学曲线采用双倒数法,37℃时最大酶促反应速度Vm=0.73 mg/(mL·min),米氏常数Km=3.89 mg/mL。酯酶B1活力强、在常温下反应速度快、稳定高,说明其用于果蔬农残降解在技术上是可行的。本文将酯酶B1纯化至电泳纯,因而工艺复杂、收率较低,但在实际应用中,只需进行粗分离,工艺简单,收率高达70％,因此,该酶的开发应用在经济上也是可行的。     

多环芳烃芘降解菌株的培养与降解特性研究

采自浑河流域的底泥样品以多环芳烃芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株对多环芳烃芘具有降解作用的菌株P-D-1.经形态、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,该菌株为革兰氏阳性菌.利用菌株的16S rDNA测序后的部分序列通过NCBI在线比对,与Genbank中枯草芽孢杆菌属的同源性高达99%.初步鉴定菌株为枯草芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis).该菌株的最适生长条件为30℃,pH=7.0.采用高效液相色谱(HPLC)对其降解特性及培养条件进行优化,研究不同碳源、氮源、氯化钠质量浓度和通气量对多环芳烃芘降解的影响.结果表明,芘的初始质量浓度为75 mg·L-1时,在以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源,氯化钠质量浓度为0.02g·mL-1,在250mL三角瓶中加入100 mL培养基状况下,该菌株的生长效果最佳,对多环芳烃芘的降解率达到82.6%.     

外源微生物对土壤中烟嘧磺隆的降解作用研究

为了探索外源微生物N80(Serratia marcecens)对烟嘧磺隆污染土壤生物修复的可行性,在实验室条件下,分析了温度、土壤pH值、接菌量、农药初始质量比等因素对N80降解烟嘧磺隆效果的影响.同时以小白菜、甜菜、菠菜为供试作物,采用室内盆栽试验法处理污染土壤,液相色谱仪(UVD)测定土壤中烟嘧磺降残留量.结果表明:1)向污染土壤中添加外源微生物菌株N80可以促进土壤中烟嘧磺隆的降解,第30d时,最高降解率可达79.7％;2)N80降解污染土壤中烟嘧磺隆的最适宜条件为25℃,pH=7.0,接种量108 cfu/g,初始质量比10mg/kg.研究表明,向污染土壤中接种一定量的外源微生物菌株N80可以有效降低土壤中烟嘧磺隆的残留量,减轻烟嘧磺隆对敏感作物的药害,达到了预期的生物修复效果.     

饮用水中卡马西平的臭氧和二氧化氯降解研究

采用臭氧(O3)和二氧化氯(ClO2)2种消毒方式对饮用水中卡马西平(CBZ)进行氧化降解,考察了不同影响因素(pH值、温度)条件下的氧化动力学,并通过对CBZ降解副产物的确定推测了2种消毒条件下CBZ的降解途径.结果表明,序批式条件下O3和ClO2对CBZ的降解均遵循二级反应动力学.pH值的升高对CBZ的O3和ClO2降解有负面效果;在10 ～ 25℃范围内,温度对CBZ的O3降解速率常数影响较小,但CBZ的ClO2降解速率常数随温度升高显著升高.采用UPLC-Q-TOF-MS对CBZ的O3和ClO2降解前后样品溶液进行扫描,均检测到8种降解中间产物,2种氧化方式主要通过环化加成、亲电取代(羟基化和氯取代)及杂环上的重排等途径来实现对CBZ结构的破坏.     

溴氰菊酯降解菌的筛选及其降解特性研究

以过期变质的溴氰菊酯农药为供试材料,采用细菌培养基初筛后,依据气相色谱法测定溴氰菊酯选择性培养基中溴氰菊酯降解率的复筛结果,筛选出2株(X_(09)、X_(20))溴氰菊酯降解菌.结果表明,过期变质的农药同样是筛选农药降解菌的重要资源;筛选出的2株溴氰菊酯降解菌X_(09)、X_(20)分别隶属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.).其降解温度为20～35℃,降解pH值为6～10.2株降解菌在培养温度为30℃条件下,溴氰菊酯降解率分别为65.6%和48.4%;在pit值为7.0条件下,溴溴氰菊酯的降解率分别为68.1%和49.5%;加大接种量(20%-25%)可以提高X_(09)的溴氰菊酯降解率(69.1%),添加1%的牛肉膏、葡萄糖、蔗糖可显著提高X_(20)溴氰菊酯降解率(69.3%).     

可降解壬基酚的产电假单胞菌LQF-6的分离及其特性研究

从稳定运行以壬基酚为燃料的微生物燃料电池阳极生物膜分离到一株能以壬基酚为唯一碳源生长的产电菌LQF-6。对菌株LQF-6的形态和16S rDNA序列分析表明该菌为假单胞菌。LQF-6以壬基酚为唯一碳源,培养84 h壬基酚降解率为53.80%。差分脉冲伏安测定结果表明,LQF-6分别在-0.088 V和0.272 V出现两个氧化峰。菌株LQF-6接种至微生物燃料电池阳极室,以壬基酚为底物,铁氰化钾为阴极电子受体,外接电阻为1000Ω时,微生物燃料电池最大输出电压达0.17 V,电池最大功率密度为(58.51±2.24)m W/m²。     

壬基酚对玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)胚胎发育的影响

以玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)胚胎为试验材料,通过胚胎的存活率、半致死浓度(LC50)以及胚胎发育过程中的形态学变化等来评价壬基酚(nonylphenol,NP)对玫瑰无须鲃胚胎发育的影响.结果表明,壬基酚对胚胎的影响主要表现在胚胎发育的早期与晚期;壬基酚对胚胎的LC50随着壬基酚对胚胎作用时间的减少而增加,从卵裂期(2～4细胞期)开始染毒到孵化期的LC50为(7.55±0.22) μmol/L,而从成体节期染毒到孵化期的LC50为(10.77±0.08) μmol/L.壬基酚对玫瑰无须鲃胚胎不同发育阶段的影响程度不同,其中最敏感的阶段为成体节期,其次为卵裂期与囊胚期,较不敏感的为原肠胚期.玫瑰无须鲃胚胎对壬基酚毒性反应的主要变化特征为卵凝结、脊椎畸形以及胚胎发育延迟.研究表明,壬基酚对玫瑰无须鲃胚胎的发育具有明显的毒性效应,而鉴于玫瑰无须鲃胚胎对壬基酚的较高敏感性,可将玫瑰无须鲃胚胎作为评价壬基酚对胚胎发育毒性的一种理想模型.     

Application of a hydroxylamine nitrate stability model to plutonium purification process equipment

A mathematical model that predicts hydroxylamine nitrate (HAN) (NH₂OH·HNO₃) stability is applied to aqueous solutions containing HAN, nitric acid and plutonium that are used in plutonium purification processes. The model estimates the stability of these solutions with respect to the rapid, hazardous, autocatalytic reaction of HAN with nitric acid that generates heat and gas. It also accounts for reaction kinetics, temperature changes, gas generation rates, solution volumes and flow rates, and distribution of plutonium and nitric acid between aqueous and organic phases. The model is applied to three typical process vessels used in solvent extraction purification of plutonium – a countercurrent aqueous/organic plutonium stripping column, an oxidation column used for HAN and hydrazine destruction, and a plutonium rework tank. Both normal and off-normal process scenarios are modeled. Two of the off-normal scenarios lead to the rapid autocatalytic reaction of HAN with nitric acid where heat and gas are generated and that could lead to damage of the process equipment and/or release of hazardous plutonium solution from the vessel. In these two cases, stationary aqueous solutions containing HAN, Pu(III), and nitric acid were allowed to slowly react until conditions for the autocatalytic reaction were reached.     

菊酯类杀虫剂降解菌JZL-3(Arthrobacter sp.)的分离鉴定与降解特性研究

自农药厂废水中分离到一株广谱菊酯类杀虫剂降解菌JZL-3,经过形态、生理生化试验及16S rDNA序列分析,鉴定其属于节杆菌属(Arthrobacter sp.).该菌能降解目前市场上使用的7种主要菊酯类杀虫剂,降解速率由高到低为:氯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、联苯菊酯、功夫菊酯和溴氰菊酯.对氯氰菊酯的最适降解温度为30 ℃,最适pH值为7.0,初始接种量在一定范围内(1%～5%)与降解率呈正相关.菌株JZL-3对氯菊酯和氯氰菊酯顺反异构体的降解没有显著的差异,不同于已有的关于菊酯类杀虫剂生物降解具有显著立体异构选择性的结论.     

一株2-氯苯酚降解菌的紫外诱变研究

为获得高效降解2-氯苯酚的菌株,以红假单胞菌1D为出发菌株进行紫外诱变处理,确定了紫外诱变时间,考察了诱变前后荫株对2-氯苯酚的耐受性与降解能力的变化.紫外诱变时间与致死率效应试验确定该菌株的最佳诱变时间为50 s.不同质量浓度2-氯苯酚对出发菌株和诱变菌株脱氢酶活性的影响试验结果表明,出发菌株与诱变菌株脱氢酶活性随2-氯苯酚浓度增加都逐渐降低,而诱变菌株脱氧酶活性下降程度明显小于出发菌株.在此基础上运用化学品对水生生物急性毒性试验的标准方法研究了 2-氯苯酚对出发菌株和诱变菌株生长的安全质量浓度、半致死质量浓度(IC50).结果表明,2-氯苯酚对诱变菌株的安全质量浓度和半致死质量浓度较出发菌株分别提高700%和60.4%.此外,经紫外诱变后菌株对2-氯苯酚的降解率可达到67.1%,较诱变前提高了98%.因此,经过紫外诱变处理后的菌株对2-氯苯酚的耐受性及降解能力均得到明显改善.