响应面法优化一株链霉菌对偶氮染料AR30的降解脱色条件

以一株对偶氮染料红30(AR30)具有较强降解脱色作用的菌株Streptomyces sp.FX649为研究对象,在单因素实验基础上,选择染料初始浓度、培养时间、pH与培养温度为主要因素,采用Box-Benhnken组合实验和响应面分析法对降解条件进行了精确优化.经实验修正,获得了最佳降解脱色条件,即在染料浓度110 mg.L-1、培养时间36 h、pH 7.3与培养温度31.3℃时该菌对染料AR30的降解脱色率为95.1%.     

一株无色杆菌属菌株对孔雀绿的脱色降解

从孔雀绿污染土壤中分离筛选出1株对孔雀绿染料有强脱色能力的菌株MGT3,根据其形态学特征和生理生化鉴定以及16S rDNA序列分析,初步鉴定为无色杆菌属(Achromobacter sp.)的菌株.在振荡培养条件下对该菌株的脱色反应条件进行了研究,结果表明,MGT3菌株的最适脱色pH为7,最适脱色温度为30℃,孔雀绿初始浓度小于50 mgL-1时有最佳脱色率,在最适脱色条件下脱色8 h,孔雀绿脱色率可达到90%以上,利用薄层层析法、紫外-可见分光光度计法、高效液相色谱法对孔雀绿脱色代谢产物进行了分析,结果表明,孔雀绿在脱色过程中被降解,生成了其他代谢产物.图8表1参26     

混合菌群对偶氮染料的脱色降解研究进展

偶氮染料废水的排放会对水生环境及人类健康造成严重威胁.目前生物法处理偶氮染料的应用与研究居于首位,而混合菌群因具有多种微生物间的协同作用成为当前研究的热点.综述混合菌群的构建及偶氮染料脱色降解的影响因素,并重点阐述偶氮染料降解机理及降解酶系的相关研究.研究发现,混合菌群较单一菌株具有较好的脱色降解性能;其中碳氮源、温度、pH值、染料结构与浓度、溶氧量等因素对降解染料具有重要影响.细菌复合菌群是通过分泌一系列的酶如偶氮还原酶等使其偶氮双键断裂,产生的芳香胺类物质进一步被氧化成CO2和H2O,揭示了偶氮还原酶降解偶氮染料时的两种可能机制,即有无依赖氧化还原介质的偶氮染料降解.真菌复合菌群是通过生化反应来催化偶氮染料降解,阐述了漆酶降解染料的机理,即底物自由基中间体的产生和氧气还原成水.细菌与真菌复合菌群则是通过降解酶系统与生化反应相结合来降解染料.最后提出单一菌株存在着降解不彻底、效果不理想等问题,指出未来应根据废水中偶氮染料的种类、结构特点构建具有特异性、高效性且降解多种偶氮染料的混合菌群,并开展其生物降解的分子机制研究,进而为微生物降解偶氮染料的研发提供参考与理论支撑.(图2表3参96)     

嗜热复合菌群对偶氮染料的脱色特性及其脱毒

偶氮染料所造成的环境污染问题已成为近年来亟待解决的问题.以前期构建的嗜热偶氮染料降解复合菌群为研究对象,探究其在不同初始p H、培养温度、染料浓度及不同结构偶氮染料的脱色特性,并对不同浓度下染料的降解进行动力学分析;通过紫外-可见光扫描、红外光谱扫描及酶活性变化等分析偶氮染料的生物降解情况.此外,还将通过植物毒理性实验来验证偶氮染料降解后的脱毒情况.研究发现,该复合菌群在初始p H为8、温度为55℃的条件下脱色效果最佳,在含400 mg/L直接黑G的脱色培养基中静置培养48 h后,脱色率高达100%;且对直接黑G具有较高的耐受能力,在3 000 mg/L的条件下脱色率仍高达70%;对不同结构的偶氮染料均表现出较好的脱色性能;动力学分析发现其最佳脱色速率与浓度分别为40.597 3 mg g~(-1) h~(-1)、484.337 6 mg/L.通过紫外-可见光扫描及红外光谱扫描分析发现偶氮染料直接黑G在降解前后化学键及表面官能团发生了明显的变化;酶活性分析发现偶氮染料降解酶在降解后显著提高.此外,植物毒理性实验证明经复合菌群降解后的染料代谢产物对植物的毒性大幅度降低,可能被降解为其他低毒性物质.本研究结果表明该复合菌群具有较好的染料脱色降解性能,这将为偶氮染料的无污染化处理奠定理论基础.(图6表4参43)     

一株新的高效偶氮染料脱色菌Paenibacillus dendritiformis GGJ7及其脱色作用

从刚果红染料中分离到一株刚果红高效脱色菌,经16S r RNA基因序列(NCBI accession No.KY655213)鉴定,该菌株属于类芽孢杆菌(Paenibacillus),将该菌株命名为Paenibacillus dendritiformis GGJ7(简写为GGJ7).将其运用于偶氮染料脱色,并研究不同营养条件、不同培养条件(温度、pH、溶解氧)和不同染料下的脱色性能.结果表明,GGJ7对刚果红脱色效果远高于以前工作中分离到的YRJ1、YRJ2等8株同样具有脱色功能的细菌;该菌株脱色的最佳条件为30℃、pH 7、25 g/L LB培养基厌氧培养;其脱色机理以生物降解为主,且脱色过程符合一级反应动力学方程:-ln(A_t/A_0)=0.6058t-0.1082.经测试,GGJ7对多种偶氮染料的脱色率高达95%,其中50 mg/L甲基橙、25 mg/L藏花猩红和25 mg/L甲基红仅需1 h,50 mg/L橙黄G和50 mg/L橙黄G6仅需3 h,50 mg/L刚果红仅需4 h.可见GGJ7是一株高效偶氮染料脱色菌,具有处理印染废水的开发应用潜能.     

一株菲降解菌的特性及相关降解基因的克隆

从石油污染土壤中分离到一株菲降解菌2F5-2.根据该菌株生理生化特征和16S rDNA序列相似性分析,将其初步鉴定为鞘氨醇杆菌属(Sphingobium sp.).该菌株在10 h内对100 mg/L的菲的降解率为100%.降解菲的最适温度为30℃,最适pH为7.对降解途径的初步研究显示,该菌株通过水杨酸途径降解菲.克隆了编码芳香烃双加氧酶α亚基的基因phdA,它与菌株Sphingomonas sp.P2、Sphingobium yanoikuyae B1、Sphingomonas sp.ZP1中phdA的同源性分别为97.9%、98%和100%,表明该基因具有保守性.图6参16     

一株槭射脉革菌MY51的分离鉴定及对染料的脱色能力

通过对兔眼蓝莓叶片组织中分离得到的内生真菌MY51进行鉴定和产木质素降解酶活性检测,探讨该菌株对染料的脱色能力.通过形态学和分子生物学分类法对菌株MY51进行鉴定;对菌株MY51所产3种木质素降解酶酶活曲线进行测定;利用菌株MY51对固体条件下8种染料进行脱色能力的检测,筛选出较易脱色的染料后,以脱色效果较好的染料模拟污水染料,研究菌株MY51在静态条件下对不同浓度固体染料的脱色能力.结果表明,菌株MY51为白腐真菌——槭射脉革菌(Phlebia acerina),该菌株可以产木质素过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶等木质素降解酶;且木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性均在培养第8天达到最大值,分别为11.05、1.21 U/L;漆酶活性在第10天达到最大值18.52U/L;菌株MY51对不同的染料均有脱色效果,对活性红和活性黑的脱色效果最显著;但染料浓度较高时会对菌株MY51的脱色产生一定抑制作用,脱色15 d后,MY51对质量浓度为10、50、100、250和500 mg/L活性红脱色率分别为98.2%、94.5%、87.8%、88.3%和85.6%;对质量浓度为10、50、100、250和500mg/L的活性黑脱色率分别为98%、93%、83.3%、74.5%和65.5%.本研究表明菌株MY51对活性染料具有较好脱色能力,在染料废水处理领域具有一定的应用前景.(图10参31)     

氯氰菊酯降解菌的筛选鉴定及其降解特性研究

从农药厂废水排放口附近的污泥中分离到1株能降解氯氰菊酯的细菌LQ-3.根据其形态、生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.FJ222585)序列分析,将该菌株鉴定为Starkeya sp..LQ-3菌株只能以共代谢方式降解氯氰菊酯,在有酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质存在的条件下,5 d内对20 mg·L-1氯氰菊酯的降解率达到72.1%.LQ-3菌株降解氯氰菊酯的最适温度为30 ℃左右,pH值为7～8.LQ-3菌株还能降解功夫菊酯、甲氰菊酯、联苯菊酯和溴氰菊酯.酶的定域试验表明,LQ-3菌株降解氯氰菊酯的酶属于胞外酶.     

纳米级Fe0与普通Fe0还原降解偶氮染料的比较

采用Fe0 对偶氮染料进行催化还原处理是染料废水脱色的一种重要方法 .经过Fe0 降解 ,偶氮染料的N =N双键断裂 ,还原生成芳香胺 ,增加了废水的可生化性 ,有利于后续处理 .因此 ,提高Fe0的催化还原效率是进一步研究的方向 .1 996年 ,Johnson等人在研究了一系列氯代脂肪烃的Fe0 脱     

酵母菌株Pseudozyma rugulosa对合成染料脱色的初步研究

通过筛选实验,从土壤中分离出一株对活性艳红KBP具有明显脱色效果的酵母菌株,鉴定为Pseudozymarugulosa.采用含50mg·l-1活性艳红K2BP的液体培养基同步培养脱色,发现该菌株在9h时对活性艳红K2BP的脱色率为99%.此外,该菌株对另外九种染料的脱色率在22%—98%之间.其中,对偶氮染料——弱酸艳红B、活性黑KNB和活性红M3BE的脱色率都达到了96%以上,对三苯甲烷染料——酸性媒介漂蓝B的脱色率达到了89%.