油烟污染物降解优势菌的驯化培育及其性能

通过驯化污水厂曝气池中的活性污泥,获得以细菌、真菌为主的降解油烟污染物的优势菌种.驯化21d后,细菌的数量由16000cfu/mL减少到1500cfu/mL,种类由8种减少为2种.真菌包含丝状真菌和酵母状真菌,且数量显著增加.对驯化后的菌种进行形态学、生理学和分子生物学鉴定,结果为芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeraginosa)、青霉菌(Penicillum)和红冬孢酵母菌(Rhodosporidiumtoruloides).在30℃,初始油烟污染物浓度为70.6mg/L条件下,铜绿假单胞菌、芽孢杆菌、青霉菌、红冬孢酵母菌的最大油烟比降解率分别为0.627,0.916,2.102,2.453mg/g菌,优势菌群降解能力最高可达到7mg/g菌.     

低溶解氧环境下全程硝化活性污泥的特性

为了了解低溶解氧下硝化活性污泥的特性以及相关微生物的种群结构,以人工配水模拟实际生活污水,在SBR反应器中,培养驯化低溶解氧硝化活性污泥,溶解氧浓度为0.3~0.5mg/L,成功驯化后检测其种群数量及结构并对其进行影响因素的分析.结果表明,低氧驯化的硝化活性污泥最适温度为25℃,最适pH值为8.5;在pH值为7.5,温度为20℃,溶解氧在0.5~4mg/L的条件下,比氨氧化速率和比亚硝氧化速率基本保持在0.3和0.6mg N/(mg MLSS×d)左右.通过高通量测序,低氧驯化的硝化反应器中主要亚硝酸氧化微生物为Nitrospira菌属,占总菌属的33%;主要氨氧化微生物为Nitrosomonas菌属,占总菌属的7%.     

微生物处理含油废水的实验研究

实验以天津大港油田受原油污染的土壤为菌源,原油为唯一碳源,采用限制性底物大剂量冲击驯化方式,共驯化、筛选分离出四株对原油有一定降解能力的优势微生物,初步认定为假单胞菌属(Pseudomonas);以此优势菌株为始发菌株,聚乙烯醇为载体,采用包埋法进行微生物固定化实验,实验结果表明:微生物固定化后微生物的活性相对稳定,可以认为聚乙烯醇是一种比较好的包埋载体。     

异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中微生物种群演变特征——典型城市景观水系

为了研究不同异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中水体微生物群落的演变,利用Miseq高通量测序法对景观水系沉积物富集驯化样本的微生物信息进行统计,对其微生物群落的α多样性以及β多样性进行分析,同时基于微生物属的信息进行了微生物网络分析.结果显示,两种类型培养基在富集驯化完成后氮素得到有效去除,脱氮效果明显;富集驯化过程中的OUT主要属于7个,分别是变形菌门（Protebacterice）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）、蓝藻门（Cyanobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）,与此同时,富集驯化过程中有关氮循环的细菌有上升的变化过程;主成分分析（PCA）,非度量多维尺度分析（NMDS）以及主坐标分析（PCoA）表明异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中不同温度压力下的细菌群落组成存在明显差异,而培养基的类别带来的影响相对较小;网络分析显示模块核心和网络核心均为低丰度的稀有物种;膨胀因子分析（VIF）和冗余分析（RDA）得出温度、氨氮和硝酸盐氮是影响群落结构演变的关键环境因子.综上可知,Miseq高通量测序研究异养硝化-好氧反硝化菌富集驯化过程中微生物种群演变可行,为实现微生物菌剂"定向-精准-高效"的筛选提供技术支撑.     

不同驯化方式对微生物降解乐果的影响

为了获得有效降解有机磷农药乐果的微生物,采用北京大兴黄村施用过乐果的土壤为菌源,以乐果作为唯一碳源和能源采用一次性大剂量冲击驯化和逐渐加量的驯化方式分离得到7株对乐果有一定降解能力的微生物。微生物降解乐果实验结果显示:不同的驯化方式对微生物的降解能力有明显的影响,大剂量冲击驯化获得的微生物对乐果的降解能力优于逐渐加量驯化获得的微生物。     

微生物菌粉与菌液矿化固结Zn~(2+)的研究与对比

利用碳酸盐矿化菌在底物诱导下的酶化作用,分解产生碳酸根离子,矿化固结环境(土壤水体)当中的游离重金属离子,减少其危险。文章以Zn2+溶液模拟重金属离子污染体系,研究过程中发现,生产的矿化产物主要是ZnO.5(OH)62(CO)3。分别用菌粉和菌液进行微生物矿化试验,对矿化产物进行底物分解率,SEM,XRD,矿化粒径的对比研究。从对比研究结果看,菌粉复活后,可以达到与菌液基本相同的矿化效果。而菌粉相对于菌液而言,其主要优势在于能长时间储存,产品体积小,运输起来更方便,因此,菌粉具有更广泛的应用性。     

固定化微生物-水生生物强化系统在前置库示范工程中的应用

在前置库中构建固定化微生物-水生生物强化系统处理太湖入湖河道污水,以减少入湖污染负荷.在驯化期加入复合微生物菌剂30 mg/kg,驯化期后每月投加1次(20 mg/kg),强化微生物的活性.监测期间(5-11月)库水进水ρ(TN)为0.54～1.59 mg/L,ρ(TP)为0.079～0.172 mg/L,ρ(COD_Mn)为5.41～13.40mg/L,前置库水力停留时间约为9 d,TN,TP和COD_Mn平均去除率分别为45.0%,42.2%和50.8%.固定化微生物区域微生物数量高于水生植物根际区1～2个数量级,反硝化菌数量达到109,水生植物根区微生物数量也高于示范区自然水体2～3个数量级以上.试验结果表明,固定化微生物-水生生物强化系统具有良好的环境适应能力,治理水体富营养化效果明显,但其在前置库中的长效运行,有待于进一步验证.      

青藏高原土壤柴油降解菌的筛选及降解实验研究

青藏高原北麓河地区土壤为典型的低温土壤环境,夏季高温季节表层土壤(5 cm处)温度仅为9℃,中层(20 cm处)为7.5℃,而40 cm处仅为4℃左右。土壤高温季节为7月中旬至9月上旬,而10月至来年6月土壤日平均温度下降为0℃以下。针对青藏高原低温土壤环境,在北麓河试验现场进行人工模拟柴油污染,16个月后采集污染土样,进行土著低温菌的复合筛选,柴油菌的筛选驯化温度为10℃。经过4次转接复合培养驯化后,菌液中微生物数量可达2.7×1012CFU/mL。筛选后的柴油降解菌90%以上为杆状菌,长度为2~3μm,少见球菌,其直径约为0.5μm。通过柴油摇瓶模拟降解实验,17 d后柴油去除率可达到62%。研究为青藏高原低温条件下的土壤柴油污染土著微生物修复提供了研究基础。     

微生物在重金属离子污染修复及治理中的应用研究

重金属污染对环境造成了严重破坏,并威胁着人类的生命健康和财产安全。本文从重金属环境污染现状、重金属污染对微生物影响、微生物对重金属离子污染的修复作用、微生物修复方法的作用机理等方面,综述了微生物在重金属污染修复及治理中的研究概况,并对微生物修复及治理重金属污染存在的局限性进行分析,进一步提出相关改进建议,为处理重金属离子污染提供了理论依据。     

苯甲酸盐厌氧驯化体系中三氯乙烯的还原脱氯特性

采用气相色谱法实时监测了厌氧条件下,以苯甲酸盐为唯一碳源的驯化活性污泥体系对三氯乙烯(TCE)的还原脱氯情况;同时,结合454焦磷酸测序和实时荧光定量PCR技术对该体系中的微生物群落结构及脱卤拟球菌(DHC)的数量进行分析.结果表明,该驯化体系在94 d内能将TCE完全去除,最终转化产物为一氯乙烯(VC),同时伴随大量的甲烷产生;体系中微生物的多样性很高,涵盖了16个门、33个纲、52个目、88个科和129个属,而且体系中约有51.2%的微生物的分类地位尚未明确,说明体系中还存在很多未知的功能菌;体系对TCE的降解过程其实就是还原脱氯菌与其它功能菌相互作用的结果,且起主要还原脱氯作用的是携带tce A功能基因的DHC.     

不同菌源的微生物对邻苯二甲酸二辛酯生物降解性的比较

从处理石化厂废水的活性污泥中分离出 1株荧光假单胞菌FS 1及处理焦化厂废水的活性污泥中分离出 1株铜绿假单胞菌FS 2和 1株短杆菌FS 3。研究了这 3株菌对邻苯二甲酸二辛酯的最适降解条件 ,比较了其降解特性。荧光假单胞菌FS 1、铜绿假单胞菌FS 2和短杆菌FS 3最适pH分别为 6 5～ 8 0 ,7 0～ 8 0和 7 0～ 8 0 ;温度为 2 0～ 3 5℃ ,1 5～ 3 5℃和 1 5～ 3 5℃。他们对邻苯二甲酸二辛酯的降解反应符合一级动力学特征 ,其半寿期 :荧光假单胞菌FS 1 <铜绿假单胞菌FS 2 <短杆菌FS 3 ;荧光假单胞菌FS 1是一株高效的邻苯二甲酸二辛酯降解菌。 更多还原      

土壤中多环芳烃微生物降解能力模拟

为了揭示微生物菌种(组合)对土壤中PAHs(多环芳烃)降解率的影响以及不同类型PAHs抗微生物降解能力的差异,分析了北京市6个不同环境功能区土壤中微生物种类及其分布特征,从中筛选出部分微生物菌种对典型PAHs和原油进行降解模拟试验,对比分析微生物对不同PAHs降解能力的差异.结果表明:① 不同菌种组合对PAHs的降解能力存在明显差异,与假单胞菌属、无色杆菌、短稳杆菌混合菌相比,假单胞菌属、无色杆菌、短稳杆菌和微杆菌混合菌对PAHs的降解率高0.6%~4.5%;② 在相同降解条件下,不同PAHs的降解率存在明显差异,在单体培养基中,LMW PAHs(低环数PAHs)的降解率在25.3%以上,而HMW PAHs(高环数PAHs)的降解率都小于20.1%;③ 在单体培养基与混合培养基中PAHs的降解能力也存在一定差别,单体培养基中PAHs的降解率较混合培养基中高4.2%~26.6%;④ 无论在单体培养基中,还是混合培养基中这些化合物的降解率均存在随着降解时间的增加而增大的现象;⑤ 在原油培养基中不同PAHs的降解率更为复杂,并且出现了中低分子量PAHs降解率随降解时间增加反而降低的假象,这可能是由于随着时间增加,微生物对PAHs的降解能力加强,原油中含烷基的PAHs基团降解或HMW PAHs被微生物降解产生LMW PAHs中间产物造成.研究显示,假单胞菌属、无色杆菌、短稳杆菌和微杆菌对HMW PAHs和LMW PAHs均有明显的降解效果,但不同PAHs的降解率存在明显的差异,即使是同一单体化合物,在单体培养基、混合培养基和原油培养基三种不同的降解条件下,其降解率也具有不同程度的差别.      

处理含酚废水曝气生物流化床中丝状菌种群结构的解析

应用曝气生物流化床反应器(ABFT)处理含酚废水,随着进水ρ(苯酚)由100 mg/L提高到400 mg/L,苯酚的去除率稳定在100%左右,且苯酚的去除主要发生在4个反应池中的第一池. 利用扫描电镜(SEM)、荧光原位杂交(FISH)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对反应器内微生物种群进行分析. 扫描电镜结果表明,随着反应器进水ρ(苯酚)的提高,填料生物膜微生物逐渐演变为以丝状菌为主. 针对SSU rRNA的荧光原位杂交结果表明,反应器内丝状微生物主要为真菌. 分别对细菌和真菌的16S rDNA和18S rDNA 进行PCR-DGGE分析,结果表明,反应器内主要的苯酚降解菌为克氏地霉(Geotrichum klebahnii),同时存在发硫菌等丝状细菌. 聚类及多样性分析表明,苯酚对微生物种群表现出很强的选择性.      

2-氯酚驯化对厌氧污泥微生物种群结构的影响

用古细菌特异性引物ARC21F/ARC958R和酸杆菌特异性引物31F/907R,对2.氯酚(2-chlorophenol,2-CP)驯化前后厌氧颗粒污泥样品总DNA进行了16S rDNA的聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PeR)、克隆、测序及序列分析,研究了2-CP驯化前后厌氧颗粒污泥中微生物种群结构的变化.结果表明,2-CP驯化前后厌氧颗粒污泥中存在共有的古细菌菌种:Methanothrix soehngenii、Methanosaeta concilii 及 uncultured euryarchaeote 等.2-CP驯化后的厌氧污泥中出现了特有的微生物Methanobacterium aarhusense、Methanobacterium curvum及 Methanobacterium beijingense等,而接种污泥中特有的一些古细菌发生了消亡.对该厌氧体系酸杆菌的分析表明,2-CP驯化前后的厌氧颗粒污泥中存在共有的微生物菌种:uncultured bacterium、unculturedAcidobacterium和unknown Actinomycete(MC 9).经2-CP驯化后,接种污泥中特有的微生物Desulfotomaculum sp.176、uncultured Deltaproteobacterium n8d及uncultured bydrocarbon seep bacterium等发生消亡,并出现了特有的微生物uncultured Holophage/Acidobacterium、uncultured Acidobacteria bacterium及unidentified Acidobacterium.     

Microbial spheres: a novel cyanobacterial–diatom symbiosis

Cyanobacteria, algae and bacteria are widespread inhabitants of North Sea microbial mats. Our studies of these populations showed uncommon modes of living and extraordinary structures, which have not been described before. The structures are spherical objects covering a community of cyanobacteria, diatoms and bacteria. The cultivation of these communities in the laboratory and intensive observations of their exceptional movement has led to some spectacular findings. The sphere formations go through different phases with variation in the dominance of different microorganisms. The role of the bacteria is the most important in the first phase, and can be increased by the addition of signal substances. Spheres surrounded by envelopes of unknown composition and permeability appear, with numerous bacteria and sporadic diatoms inside. Then the cyanobacteria penetrate the spheres and arrange themselves at the surface. The communities proliferate over some weeks and are finally released. Laboratory expositions of the microbial communities to different parameters pinpoint the limits of sphere formation. The metabolic products of the sphere communities are concentrated in the spheres and lead to a different kind of compound compared with the surrounding environment. In this way, the microbial communities strongly influence the structure of the sediments. Uncommon circular structures, which develop into spheres between 0.08 and 3 mm in size were found in subcultures of non-axenic filamentous cyanobacteria enrichments from North Sea microbial mats. These filamentous cyanobacteria (Phormidium sp.) together with associated benthic diatoms of the genus Navicula and associated heterotrophic bacteria were held as reproducible synergistic cultures. Phormidium sp. filaments tightly intertwined with each other, formed the surface of the spheres, trapping diatoms inside. The formation of "spheres" was the result of radial and synchronous movements of the cyanobacteria. In old cultures, the direction of the cyanobacterial movement has turned in the opposite direction, away from the sphere. The integrity of large "spheres" was influenced by chemotactic phenomena and maintained by some type of trichome-trichome interaction. This suggests the presence of metabolic secondary products, which attract cyanobacteria and influence their movement in a form of chemotactic response.     

降解石油丝状真菌的筛选及其降解特性

从大庆石油污染土壤中分离得到14株石油降解丝状真菌,用以筛选可高效降解石油的菌群. 经过ITS(转录间隔区序列)分析,其中9株属于镰孢霉属(Fusarium sp.),2株属于黄白生丛赤壳菌属(Bionectria sp.),另外3株分别属于葡萄穗酶菌属(Stachybotrys sp.)、曲霉属(Aspergillus sp.)和雅致放射毛霉属(Actinomucor sp.);在固体培养基中各菌株的生长速率差异显著(P<0.01). 不同菌株能够特异降解不同的石油组分. 将筛选的优势菌株组成2个菌群,菌群1由菌株3、D2、D3和D52组成,菌群2由菌株3、6、D2和D3组成,分别考察单菌和2个菌群对原油的降解效果,结果表明:菌株原油降解试验30d后,单菌菌株D52对原油去除率最大,为64.25%;菌群1和菌群2对原油的去除率较高,分别达到74.55%和72.64%,可以考虑用于污油生物修复治理的工程菌群开发研究.      

生物膜反应器降解生物质气化洗焦废水

陶瓷球作为固定介质 ,接种本实验室保藏的Pseudomonassp1和Pseudomonassp2混合菌种 ,应用生物膜反应器处理生物质气化过程中产生的洗焦废水 ,对反应器运转整个过程的进出水COD浓度、进出水苯、萘、菲、吡啶、喹啉、异喹啉的含量、反应器内和反应器出水含菌量进行测定 ,以了解生物膜反应器处理生物质气化洗焦废水的特性 .结果表明 ,反应器经挂膜、增菌后 ,可达到稳定运转状态 ,有效的控制了反应器内微生物细胞的流失 ,使生物质气化洗焦废水中的有机物得到较好去除 .     

Sulfur dioxide and o-xylene co-treatment in biofilter: Performance, bacterial populations and bioaerosols emissions

Sulfur dioxide(SO_2) and benzene homologs are frequently present in the off-gas during the process of sewage sludge drying. A laboratory scale biofilter was set up to co-treat SO_2 and o-xylene in the present study. SO_2 and o-xylene could be removed simultaneously in a single biofilter. Their concentration ratio in the inlet stream influenced the removal efficiencies. It is worth noting that the removal of SO_2 could be enhanced when low concentrations of o-xylene were introduced into the biofilter. Pseudomonas sp., Paenibacillus sp., and Bacillus sp. were the main functional bacteria groups in the biofilter. Sulfur-oxidizing bacteria(SOB) and o-xylene-degrading bacteria(XB) thrived in the biofilter and their counts as well as their growth rate increased with the increase in amount of SO_2 and o-xylene supplied. The microbial populations differed in counts and species due to the properties and components of the compounds being treated in the biofilter. The presence of mixed substrates enhanced the diversity of the microbial population. During the treatment process, bioaerosols including potentially pathogenic bacteria, e.g., Acinetobacter lwoffii and Aeromonas sp., were emitted from the biofilter. Further investigation is needed to focus on the potential hazards caused by the bioaerosols emitted from waste gas treatment bioreactors.     

喹啉为MFC阳极燃料的微生物群落结构演化分析

通过构建填料型微生物燃料电池(MFC),首次对以喹啉为燃料时的MFC阳极表面的微生物群落进行了分析.PCR-DGGE的试验结果表明,随着燃料的改变,微生物群落也发生改变.当以喹啉和葡萄糖的混合溶液稳定地作为燃料时,由于受到喹啉毒性的抑制,微生物多样性降低,优势菌也发生明显的改变.与葡萄糖共基质相比,以单一喹啉为燃料时的阳极微生物优势菌落发生明显改变.新增加一类菌,这类菌与Pseudomonas sp. DIC5RS 的同源性为100%,推测该菌在单一喹啉为MFC燃料时喹啉的降解过程中起到关键作用.     

UASB启动过程中污泥颗粒化的形成机制

以好氧消化污泥接种启动UASB反应器过程大致分为三个阶段:适应驯化阶段、颗粒污泥的形成阶段和成熟阶段。反应器的容积负荷由0.56 g COD/L/d逐渐增加到4.4 g COD/L/d,溶解性COD的去除率80%。扫描电镜观察培养的颗粒污泥以丝状菌为主。