成晶节杆菌NT16和共生芽孢杆菌NG16联合代谢1-萘酚的特性

1-萘酚是多环芳烃降解过程中极易积累的典型含氧多环芳烃,其难降解、毒性大,直接影响多环芳烃污染环境的修复效果.为探究微生物联合代谢1-萘酚的特性,以前期从含氧多环芳烃污染土壤中分离出的两种共生菌株——成晶节杆菌NT16和芽孢杆菌NG16为受试菌株,结合HPLC、TOC、GC-MS等测定方法进行降解特性的测定.结果表明,NT16菌和NG16菌均能以1-萘酚为唯一碳源和能源生长,两种菌株联合代谢比NT16菌、NG16菌单独降解1-萘酚的生长量分别高2.758×10~9 cfu·mL~(-1)和1.4×10~9 cfu·mL~(-1),对1-萘酚的降解率可提高20%,使体系中TOC值加速降低.NT16菌和NG16菌联合代谢1-萘酚可按照两个途径进行,其一,1-萘酚羟化后开环,进入邻苯二甲酸代谢途径.NT16菌更易进入该途径,而NG16菌则不易通过该途径降解1-萘酚;其二,1-萘酚羟化后开环,进入苯丙酸代谢途径.NG16菌迅速将1-萘酚降解为对羟基苯乙酸,其在降解体系中积累,NT16菌无法高效降解1-萘酚却能够降解对羟基苯乙酸至较短烷基链的小分子化合物.该研究结果将为含氧多环芳烃污染环境实际修复中微生物群落协同作用降解污染物奠定基础.     

Bioaugmentation: a new strategy for removal of recalcitrant compounds in wastewater—a case study of quinoline

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｘｅｎｏｂｉｏｔｉｃｓｈａｖｅｃａｕｇｈｔｗｏｒｌｄｓａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｙａｒｅｐｏｏｒｌｙｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅａｎｄｔｈｒｅａｔｅｎｐｕｂｌｉｃｈｅａｌｔｈｉｆｈａｎｄｌｅ...     

2-萘酚及臭氧氧化产物对斑马鱼胚胎急性毒性的影响

臭氧氧化作为水处理工艺中预处理或深度处理的手段之一,在饮用水厂、污水处理厂等已被广泛应用。文章以研究有机物急、慢性毒性的模式生物——斑马鱼胚胎为模型,对2-萘酚及其臭氧氧化溶液的急性毒性进行了研究。结果表明,2-萘酚对斑马鱼胚胎具有明显的致畸和孵化抑制作用,胚胎的死亡率随暴露溶液浓度的升高而升高,24、48、72 h的LC50值分别为(7.39±0.65)mg/L、(6.49±0.48)mg/L、(6.27±0.52)mg/L。臭氧氧化可以有效去除2-萘酚,并降低其急性毒性,急性毒性随着反应时间的增加而降低,有利于后续的生物处理和污水达标排放。初始浓度为25 mg/L的2-萘酚溶液在实验条件下,经臭氧氧化12 min后去除率达100%,反应35 min后,溶液对斑马鱼胚胎的急性毒性消失。结合胚胎急性毒性实验结果和液相色谱/质谱、离子色谱的中间产物分析表明,2-萘酚臭氧氧化产物对斑马鱼胚胎的急性毒性作用大大低于2-萘酚,臭氧处理能有效降低2-萘酚的生态风险。     

环境激素邻苯二甲酸二丁基酯的好氧微生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出一株邻苯二甲酸二丁基酯降解菌。实验研究了邻苯二甲酸二丁基酯降解菌对邻苯二甲酸二丁基酯的生物降解特性并探讨了可能的生物降解途径。实验得出作为唯一碳源和能源的邻苯二甲酸丁基酯能够在好氧条件下降解,浓度为50 mg/L的邻苯二甲酸二丁基酯在48 h内可以完全被降解。检测到一种中间产物为邻苯二甲酸一丁基酯估计在降解过程中可能有邻苯二甲酸产生。试验结果表明,细菌对邻苯二甲酸二丁基酯具有高效降解作用。     

喹啉降解菌Rhodococcus sp.QL2的分离鉴定及降解特性

从某焦化厂生物处理系统的活性污泥中驯化、分离出1株能以喹啉为唯一碳、氮、能源生长代谢的菌株QL2.经过对其形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析鉴定该菌株为红球菌属 (Rhodococcus sp.).研究表明,菌株QL2利用喹啉生长的适宜温度为35～42℃,培养基初始pH为8～9,摇床转速为150　r/min.外加氮源能促进菌株的生长,其中无机氮比有机氮、铵态氮比硝态氮更利于细菌的生长.在喹啉初始浓度为60～680　mg/L范围内菌株QL2降解喹啉符合零级动力学方程.喹啉初始浓度为150　mg/L时在8　h内完全降解,TOC去除率14 h内可达到70%.降解过程中产生有颜色的物质,且杂环上的氮原子以氨氮的形式被释放.通过HPLC及GC/MS分析出喹啉降解过程中的主要中间产物为2-羟基喹啉.该菌底物利用范围广,能降解苯酚、萘、吡啶等多种芳香族化合物.     

高浓度酚降解菌的选育及其降酚性能

以苯酚为唯一碳源,对活性污泥进行筛选及驯化,得到能降解高酚浓度的优势降酚菌.该混合菌在15h内将1700mg/L浓度的酚完全降解,同时使COD降至102.9mg/L,降解率达到96.9%.经分离纯化,得到4种不同的单一菌株,并对各菌株的菌属进行了初步鉴定.同时,还考察了初始酚浓度、菌投加量、温度、pH等因素对降酚菌降解COD和酚的影响.混合菌的降酚效果要优于所分离出的4种单菌株.     

Identification of naphthalene metabolism by white rot fungus Armillaria sp. F022

Armillaria sp. F022, a white rot fungus isolated from tropical rain forest (Samarinda, Indonesia) was used to biodegrade naphthalene in cultured medium. Transformation of naphthalene by Armillaria sp. F022 which is able to use naphthalene, a two ring-polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) as a source of carbon and energy was investigated. The metabolic pathway was elucidated by identifying metabolites, biotransformation studies and monitoring enzyme activities in cell-free extracts. The identification of metabolites suggests that Armillaria sp. F022 initiates its attack on naphthalene by dioxygenation at its C-1 and C-4 positions to give 1,4-naphthoquinone. The intermediate 2-hydroxybenzaldehyde and salicylic acid, and the characteristic of the meta-cleavage of the resulting diol were identified in the long-term incubation. A part from typical metabolites of naphthalene degradation known from mesophiles, benzoic acid was identified as the next intermediate for the naphthalene pathway of this Armillaria sp. F022. Neither phthalic acid, catechol and cis,cis-muconic acid metabolites were detected in culture extracts. Several enzymes (manganese peroxidase, lignin peroxidase, laccase, 1,2-dioxygenase and 2,3-dioxygenase) produced by Armillaria sp. F022 were detected during the incubation.     

假单胞菌N7的萘降解特性及其降解途径研究

应用HPLC和UV分析技术,以萘为代表性多环芳烃污染物,研究了假单胞菌N7对水中萘的降解特性.结果表明,营养盐、微量元素的添加可使萘的降解率提高23.65%;溶解氧高于4.3 mg/L时萘降解率达95.66%并趋于稳定;随萘浓度增加降解率逐渐下降;在中性和弱碱性环境下,降解效果较好,萘降解率均在82.88%以上.在30℃、转速为165 r/min的摇床中处理pH7.5、萘浓度为100 mg/L的水样72 h,其最大降解率为95.66%.通过检测菌株N7处理含不同底物水样时其吸光度、pH和底物的变化情况,证实菌株N7亦能降解甲苯、二甲苯、苯酚、2,4-二硝基苯酚、苯甲酸、1-萘酚和水杨酸,并以其为唯一的碳源和能源生长繁殖,表明该菌株能适应环境中芳烃类物质种类的变化,具有很好的降解多样性.经UV-Vis和GC-MS分析各降解阶段的中间产物,初步确定了该菌对萘的降解途径:一条是邻苯二甲酸途径;另一条是水杨酸途径,萘先被氧化为1,2-二羟基萘,再开环生成水杨酸、邻苯二酚和2-羟基粘康酸半醛,最终进入三羧酸循环(TCA).     

跨界原生质体融合工程菌株改进合成制药废水生物处理的有效性研究

用常规生物法处理合成制药废水难以去除持久性有机污染物POPs，且存在不能稳定达标的问题，应通过用跨界原生质体融合技术，构建出具有高降解性、高絮凝性、高适应性的基因工程菌株来解决上述问题。为检验基因工程茵的有效性，对基因工程茵进行了抗生素遗传性能鉴定和电子显微镜(SEM)的形态鉴定，并在制药废水的污水处理厂进行了基因工程茵的培养和接种。结果表明：基因工程菌株能成功取代原有土著茵并具有显著的优点。     

两株假单胞菌降解酚类化合物的特性

从焦化废水中分离得到2株可降解对氯酚的假单胞菌(Pseudomonas)CO-1和CO-44.其最适降解温度为35~40℃,最适pH值为6.0~8.0.菌株降解对氯酚的速度与对氯酚初始浓度呈负相关.2株细菌均能较快地降解苯酚和甲酚,其中CO-1还能够降解1-萘酚和萘.在添加对氯酚的焦化废水中,CO-1和CO-44能够在42h内将苯酚、甲酚和对氯酚完全降解.从2株细菌中均检测到了苯酚羟化酶基因,分别从菌株CO-1和CO-44中检测到邻苯二酚1,2-双加氧酶基因和邻苯二酚2,3-双加氧酶基因.     

草甘膦废水有机污染物的微生物降解

生物处理技术,是从自然界中选育菌株来处理废水的原始形式,即利用废水中的有毒污染物作为唯一碳源,微生物利用其进行生长,从而达到使废水降解的效果。以草甘膦废水为唯一碳源,通过选择性富集培养法、驯化培养法、划线分离和纯化,从湖北宜昌某化工集团污水处理厂排污口活性污泥中分离得到菌株XF150。三次驯化过程中,菌株XF150降解草甘膦废水最高降解率达95.52%。经观察形态特征及培养特征,初步鉴定菌株XF150为青霉菌属(Penicillium sp).。由单因子优化法实验法探讨了温度、pH值、底物浓度对菌株XF150降解草甘膦废水的影响,得出菌株XF150降解草甘膦废水的最适条件:温度为30℃、pH为7.0、底物浓度为600mL/L,在最适条件下菌株对草甘膦废水降解率可达84.18%,其矿化程度较高,为草甘膦废水的生物处理技术提供最佳处理方案。     

邻苯二甲酸二甲酯的好氧生物降解及生化途径

从红树林底泥中驯化富集培养分离得到的苯二甲酸酯类化合物的降解菌。对此菌株进行了16S rDNA分子生物学的鉴定,并研究了该菌对邻苯二甲酸二甲酯的生物降解特性以及生物降解途径。实验得出该菌能够在邻苯二甲酸甲酯作为唯一碳源和能源的培养基中生长。邻苯二甲酸二甲酯能够在好氧条件下被快速降解,浓度为50 mg/L的邻苯二甲酸二甲酯在5d内可以完全被降解。用高效液相色谱检测降解过程,主要的中间产物为邻苯二甲酸一甲酯(MMP)和邻苯二甲酸(PA)。试验结果表明,邻苯二甲酸二甲酯能够被红树林环境中的微生物降解,而且分离得到的菌株Rhodococcus rubber1k对邻苯二甲酸二甲酯具有高效的降解作用。     

生物油降解菌的分离鉴定及其在土壤中的降解特性

从造纸厂内废水处理池中采取活性污泥,筛选出一株能高效降解生物油的菌株EL5.对该菌株在土壤中对生物油降解能力进行了初步研究;建立了基于CO₂生成量的生物降解测定方法,并运用该方法,对生物油生物降解性能进行了评定.结果表明:①通过富集培养方法分离得到菌株EL5,根据形态特征以及生理化特性分析,将EL5鉴定为杂色曲霉菌(Aspergill versicoir).②菌株EL5对5种常见抗生素敏感.③菌株EL5在降解生物油的过程中,生物降解率与温度呈正相关关系.考虑到实际应用情况,选择30 ℃为适宜降解温度.pH为中性条件下对生物油的降解较为有利.随着w(生物油)的增加生物降解率有一定的下降,但相同条件下,加菌后30 ℃下10 d对w(生物油)为1 200 mg/kg的土壤的生物降解率达40%,而未加菌的生物降解率只有6%.④菌株EL5还可以以苯、对氯苯酚、甲苯和二甲苯等芳香类化合物作为唯一碳源生长繁殖.      

真菌和细菌对染料的吸附脱色及再生能力的研究

进行了真菌和细菌共培养对染料的吸附脱色和吸附脱色能力再生的研究。结果表明，青霉菌G－1首先对偶氮染料S－119、蒽醌染料艳紫KN－B（C．I．Reactive violet 22）水溶液中染料进行快速吸附去除，菌丝对同种染料的吸附速度随菌丝培养液中葡萄糖浓度的增加而加快，吸附染料的G－1菌丝在与细菌的共培养中完成对染料的脱色降解，脱色速度受培养液中葡萄和氮源浓度影响较大，从吸附速率和完全脱色时间综合评价，以葡萄糖浓度为5g/L、酒石酸铵为20mmol/L的培养基中培养的菌丝对染料的吸附脱色效果最好，吸附在菌丝上的艳紫KN－B脱色后菌丝吸附脱色能力得到再生，菌丝对100mg/L的艳紫KN－B染料水溶液可重复处理4次。青霉菌G－1对酸性染料废水处理3h，色度去除率为75．9％，吸附染料的菌丝在与细菌共培养中完成对染料的脱色，对试验所用染料废水，菌丝的处理能力获得1次再生。     

Rhodococcus sp. Ns对硝基苯酚的好氧生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Rhodococcus sp. Ns为对硝基苯酚（PNP）与邻硝基苯酚（ONP）的高效降解菌.在好氧条件下该菌可以耐受小于1.8 mmol/L的PNP,能够利用PNP和ONP为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化.研究了Rhodococcus sp. Ns在不同pH、盐度与浓度范围下,PNP的降解特性并探讨了该菌降解PNP的途径.实验得出该菌在盐度<5‰、 pH>5的条件下能较快生长,1.5 mmol/L的PNP在96h内被完全降解,并检测到至少2种中间产物4-硝基儿茶酚(4-nitrocatechol)和1,2,4-苯三酚 (1,2,4-benzenetriol).红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分离鉴定及降解特性研究

从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到1株能以甲氰菊酯为唯一碳源生长的细菌,命名为JQL4-5.根据其生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.DQ177525)序列相似性分析,将该菌株鉴定为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.).该菌株在24h内对20 mg/L的甲氰菊酯的降解率达到99.8%.降解甲氰菊酯的最适温度为30℃,pH为7.0,降解速率与初始接种量呈正相关.酶的定域试验表明,降解甲氰菊酯的酶为胞内酶.     

不同来源菌种对苯系化合物生物降解性的比较

研究了从城市污水处理场和石油化工废水处理场曝气池活性污泥中富集的混合菌种对苯,甲苯,乙基苯,邻二甲苯,间二甲苯和对二甲苯６种化合物的生物降解性。在相同的生物试验条件下,比较了２类不同来源菌种对被试验化合物代谢过程在耐受化合物浓度,降解启动工作服     

Degradation of 2,6-di-tert-butylphenol by an isolated high-efficiency bacterium strain

An aerobic bacterium strain, F-3-4, capable of effectively degrading 2,6-di-tert-butylphenol(2,6-DTBP), was isolated and screened out from an acrylic fiber wastewater and the biofilm in the wastewater treatment facilities. This strain was identified as Alcaligenes sp. through morphological, physiological and biochemical examinations. After cultivation, the strain was enhanced by 26.3% in its degradation capacity for 2,6-DTBP. Results indicated that the strain was able to utilize 2,6-DTBP, lysine, lactamine, citrate, n-utenedioic acid and malic acid as the sole carbon and energy source, alkalinize acetamide, asparagine, L-histidine, acetate, citrate and propionate,but failed to utilize glucose, D-fructose, D-seminose, D-xylose, sedne and phenylalanine as the sole carbon and energy source. The optimal growth conditions were determined to be: temperature 37℃, pH 7.0, inoculum size 0.1% and shaker rotary speed 250 r/min. Under the optimal conditions, the degradation kinetics of 2,6-DTBP with an initial concentration of 100 mg/L was studied. Results indicated that 62.4% of 2,6-DTBP was removed after 11 d. The degradation kinetics could be expressed by Eckenfelder equation with a half life of 9.38 d. In addition, the initial concentration of 2,6-DTBP played an important role on the degradation ability of the strain. The maximum initial concentration of 2,6-DTBP was determined to be 200 mg/L. Above this level, the strain was overloaded and exhibited significant inhibition.     

采用巯基捕收剂稳定化处理垃圾焚烧飞灰中的重金属

研究了3种巯基捕收剂,二乙基二硫代氨基甲酸钠（乙硫氮）、乙基黄原酸钾（乙基黄药）和二丁基二硫代磷酰铵（丁铵黑药）,对垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化效果.3种巯基捕收剂的用量均为62.5　μmol·g^-1飞灰.扫描电镜观察发现,飞灰经稳定化处理后,巯基捕收剂均匀地覆盖于飞灰晶体表面,使矿物晶体棱角变得模糊.利用酸浸提程序（TCLP法）和水浸提程序（水平振荡法）评价飞灰中重金属Cu、Pb、Cd、Cr和Zn的浸出毒性.在0.1 mol·L^-1醋酸浸提条件下,与Na₂S相比,巯基捕收剂对Cu和Pb的稳定化效果较好,其中乙硫氮对Cu的稳定化比率接近100%,丁铵黑药对Pb的稳定化比率达到69.2%;在水浸提条件下,乙硫氮、乙基黄药和丁铵黑药对5种重金属的稳定化比率分别为72.6%、73.5%和76.8%,显著高于Na₂S处理（52.4%）. 3种巯基捕收剂对5种重金属亲和力的强弱顺序大致为Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Zn,并且超过60%的巯基捕收剂与酸可浸提重金属离子发生了螯合沉淀反应.重金属-巯基捕收剂絮凝物在中性和碱性条件下（pH>6）比较稳定,在酸性条件下（pH<6）可发生部分溶解.为获得较好的重金属稳定化效果,维持稳定化飞灰的高酸缓冲容量十分重要.     

可降解三乙胺的赤红球菌S6-2的筛选与鉴定及降解特性

为治理制药废水中残留的难降解有机污染物TEA(triethylamine,三乙胺),以石家庄某污水处理厂的活性污泥为材料,采用富集培养和选择培养,分离筛选到1株能以TEA为唯一碳源和氮源生长代谢的降解菌——S6-2.通过测定形态特征、生理生化特性、G+C(碱基对)摩尔百分比及16S rRNA基因序列系统发育分析,该菌株被鉴定为赤红球菌(Rhodococcus ruber).采用单一影响因素试验分析菌株S6-2对TEA的降解特性,结果表明:菌株S6-2具有较强的TEA降解能力及降解稳定性；其最适降解温度为32 ℃,最适降解pH为8.0.菌株S6-2可耐受较高浓度TEA,在ρ(TEA)为900 mg/L的培养基中仍能生长；在最适条件下,菌株S6-2对TEA的降解率为70.7%±1.8%.该株菌在含TEA的无机盐平板上传代培养15代后,对TEA的降解率为69.3%±2.5%,说明菌株S6-2对TEA的降解具有稳定性.研究显示,菌株S6-2可作为TEA污染水体生物修复的潜在资源.