氯代酰胺类除草剂降解菌的分离及降解性能

从生产乙草胺的农药厂废水生物处理池活性污泥中分离到一株氯代酰胺类除草剂降解细菌,命名为Y3B-1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为副球菌属(Paracoccus sp.).研究了菌株Y3B-1在不同条件下对多种氯代酰胺类除草剂的降解性能.结果表明:菌株Y3B-1能以乙草胺为碳源生长,并能降解乙草胺、丁草胺和丙草胺,3 d对这3种氯代酰胺类除草剂的降解率分别达到86.7%、65.5%和69.1%,不能降解异丙甲草胺.该菌降解乙草胺的最适温度为30℃,最适pH为7.0,对乙草胺的降解效果与接种量成正相关,对较低浓度的乙草胺有很好的降解效果,过高的起始浓度抑制其对乙草胺的降解,外加营养如酵母膏和土壤悬液则显著促进其对乙草胺的降解.图7参23     

两株联合降解甲基一六○五菌的分离及其特性研究

从农药厂污泥中分离得到一个降解甲基一六○五的混合菌群,该菌群由两种菌 Ｍ６ 和 Ｐ３ 组成,初步鉴定均为假单胞菌属（ ｐｓｅｕｄｍｏｎａｓ ．ｓｐ） ． Ｍ６ 菌具有一硫代磷酸酯键水解酶,能够催化甲基一六○五水解为对硝基酚, Ｐ３ 具有对硝基酚降解能力． Ｍ６ 和 Ｐ３ 各自均不能彻底矿化甲基一六○五． Ｍ６ 与 Ｐ３ 混和可以彻底降解甲基一六○五．质粒消除实验表明, Ｓ Ｄ Ｓ、吖啶橙（ Ｏ Ａ） 、丝裂霉素及几种消除剂混和处理均不能使 Ｍ６ 和 Ｐ３ 丧失一六○五水解和对硝基酚降解能力,质粒检测发现在 Ｍ６ 中检测到质粒条带,而 Ｐ３ 中未检测到质粒条带     

酰胺类除草剂对铜绿微囊藻的生长影响及氧化损伤效应

酰胺类除草剂的广泛使用对水生生态环境构成了潜在风险。为探究其对藻类的毒性作用,以铜绿微囊藻为对象,分别从藻类生长和氧化损伤效应角度探讨了甲草胺、乙草胺和丁草胺对铜绿微囊藻的毒性影响。实验结果显示,酰胺类除草剂对藻类的影响存在明显的滞后效应和剂量–效应关系,低浓度暴露组刺激藻类增长,高浓度表现为抑制作用;3种酰胺类除草剂增加了铜绿微囊藻的氧化压力,并随着暴露时间的延长和浓度的增加而增强。其中,藻体内过氧化脂质降解产物丙二醛(MDA)含量明显增加,同时超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性也显著增强。经96 h暴露后,甲草胺(32.0 mg·L~(-1))、乙草胺(32.0 mg·L~(-1))和丁草胺(15.0 mg·L~(-1))暴露溶液中相对MDA含量分别为138%、204%和154%,相对SOD活性分别为116%、87%和115%,相对POD活性分别475%、278%和627%。结合生物量及氧化损伤效应实验结果可知,3种除草剂对铜绿微囊藻的毒性大小顺序为丁草胺乙草胺甲草胺。     

混菌生物降解磺胺类药物研究进展

磺胺类药物是世界范围使用最多的一类合成药物,在我国水环境中已经广泛检测出该类药物残留,对人体及生态环境造成严重危害.生物降解是解决该类药物环境残留的主要方法,混合微生物群落比起单一微生物有很大的优势,因此混菌降解该类药物的研究日益受到关注.本文对混菌生物降解磺胺类药物进行较系统的综述,包括利用河流污泥和土壤中的天然混菌体系、活性污泥中的混菌体系、人工筛选的混菌体系降解该类药物的降解特性、降解条件及生物降解机制.在有氧条件下,河流污泥、土壤中的天然混菌体系对该药物具有一定的降解能力;在传统活性污泥、序批式反应器、膜生物反应器等进行污水处理时,利用活性污泥中的混菌体系能够成功该磺胺类药物残留,该类药物作为共代谢物或者单一碳源和(或)氮源被活性污泥混菌体系所降解.厌氧条件下,天然活性污泥混菌菌群也能成功降解该类药物.此外列举了在实验室内人工筛选构建出的混菌体系,较之天然混菌体系及单一菌株,对该类药物的生物降解优势已经很明显.最后提出应进一步研究天然混菌体系中各微生物的相互作用关系,揭示该类药物的生物降解机制,在此基础上构建相互协作的能够完全降解磺胺类药物的混菌体系.     

稻草秆粉基质中白腐茵对三苯甲烷类染料的降解特性

研究了稻草秆粉基质中自腐菌对三苯甲烷类染料（孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫）的降解特性．结果表明，白腐菌10d内对三苯甲烷类染料脱色率均可达到93％以上．染料加入对木素过氧化物酶分泌有抑制作用．随着培养过程的进行，染料脱色率增加，脱色降解以漆酶为主．紫外扫描发现，染料吸收波长有偏移，标志着染料结构发生变化，其中溴酚蓝能被完全矿化．图2表2参10     

海南红树林沉积物中多环芳烃降解菌群组成及降解率的比较研究

已有研究证明能从有PAHs污染的区域筛选相应的降解菌,海南红树林存在PAHs污染,但少有研究从海南红树林沉积物中筛选PAHs降解菌。文章的研究目的是从海南不同红树林分布区的沉积物中筛选PAHs的降解菌群比较PAHs的降解菌群降解特征,并阐明菌群降解率和菌群结构之间的关系,为环境中PAHs污染区域修复提供理论依据。通过采集海南不同红树林中24个样点的沉积物,以菲、芘、苯并(a)芘3种PAHs为混合碳源,富集培养降解菌群,用HPLC测定菌群降解率,以传统分离培养的方法比较菌群组成差异。所有样点筛得的群对3种底物的平均降解效率为菲(3-环)芘(4-环)苯并(a)芘(5-环)。由贪噬菌属和剑菌属组成的菌群Q15,对菲的降解率达到95.3%,由伯克氏菌属、鞘脂单胞菌属组成的菌群Q12对芘降解率为94%,仅有申氏菌属的菌群Q9,对苯并(a)芘降解率为49.7%。所有样点共筛得23个属60个种的降解菌,除两株为厚壁菌门外,其他均为变形菌门。其中变形菌门中菌DAC9的16S rRNA序列与最相近的菌株序列一致性为97%,可能是潜在新菌。结果表明,红树林沉积物中富集培养的PAHs降解菌群对3种底物的降解效率存在差异,其中中低环PAHs更易被降解。不同的菌属组合对PAHs的降解能力不同。并从沉积物中筛选出了一株潜在新菌。     

甲草胺热裂解气相色谱-质谱分析

甲草胺是一种广泛用于农作物上的酰胺类除草剂.本文利用裂解气相色谱与质谱联用(Py-GC-MS)研究了甲草胺在热裂解温度200℃、400℃、600℃、800℃下的降解产物和热降解机理.实验结果表明,共有60种裂解产物被分离鉴定,随着温度的升高甲草胺显著分解,当裂解温度超过600℃时,大量的芳烃类、喹啉类、吲哚类化合物在高温裂解中产生,温度越高他们的相对含量也越高.基于对裂解产物的定性和它们含量的变化提出了甲草胺的热降解机理.     

施氏假单胞菌N2代谢邻/间/对甲酚的特性研究

本论文以施氏假单胞菌N2为受试菌株,研究了N2菌对邻/间/对甲酚及其混合物的生物降解特性.结果表明,N2菌能以邻/间/对甲酚为唯一碳源和能源生长,但对3种异构体的降解速率各异.完全降解600 mg·L~(-1)的对甲酚仅需6 h,间甲酚则需24 h,但对邻甲酚的降解明显减缓;200 mg·L~(-1)邻甲酚48 h的降解率仅为11.38%.GC-MS结果分析发现,N2菌代谢甲酚途径主要为甲基氧化、芳环羟化,随后脱羧、开环裂解、降解转化至矿化,但3种甲酚的降解途径及酸性代谢产物的形成次序不一致.3种甲酚混合存在时可促进N2菌对其降解,这主要是因为混合碳源的协同作用减少了体系中因产酸过多引起的毒性,从而促进了N2菌对甲酚的降解矿化.     

不同基质体系中白腐菌对喹啉和吲哚的降解

采用单基质及混合基质体系,探讨了白腐菌Pleurotus ostreatusBP对氮杂环化合物的降解规律．结果表明,在弱酸性环境下,白腐菌能有效降解喹啉和吲哚．单基质体系中,喹啉的降解率15d内能达到89．48％,98．17％的吲哚6d内被降解;混合基质体系中,基质（喹啉、吡啶、苯酚及氨氮）的加入能促进白腐菌对吲哚的降解,但（吲哚、吡啶、苯酚及氨氮）却抑制了白腐菌对喹啉的降解．不同基质体系中,白腐菌对喹啉和吲哚的降解分别遵循零级和一级反应动力学．相对单基质而言,混合基质的存在对白腐菌生物学特性产生明显影响,可缩短生长周期,提高生长速率和漆酶活性．漆酶存吲哚的降解中起着重要的作用,但不能完全决定喹啉的降解．图5表2参14     

红树林土壤微生物对甲胺磷的降解

连续３年（ａ）的试验结果表明：红树林土壤微生物对农药甲胺磷有较强的降解能力,其降解率是同潮带无红树林土壤微生物的２－３倍;红树林土壤中存在着降解甲胺 磷的优势细菌类群,从中筛选得一株高效降解菌,其降解率可达７０％以上（１２ｄ后）;混合菌的降解能力优于单株菌;优势降解菌在一定浓度的甲胺磷、适宜的通气、温度和光照等条件下,可发挥更佳的降解作用;在降解过程中,降解优势细菌类群有着明显菌群变化,那种一直占     

土壤中两种手性有机氯农药的选择性降解研究

为了更深入的了解和阐释手性有机氯农药在土壤中的转化和环境归趋,采用实验室室内避光培养方法,研究了o,p＇-DDT及o,p＇-DDD 2种手性有机氯农药的外消旋体在水稻土厌氧培养体系和菜园土好氧培养体系中的选择性降解情况。为了更好的利用土壤中土著微生物的活性,我们选择了厌氧微生物比较丰富的水稻土和好氧微生物丰度比较高的菜园土来做培养实验。结果表明实验体系中o,p＇-DDT及o,p＇-DDD在水稻土和菜园土中的降解均没有明显的对映体选择性。这一结果与2种手性化合物不同对映体在自然环境中的含量普遍具有差异性有所不同,说明野外环境条件和室内模拟实验条件的差异会影响手性化合物的降解选择性。在2种体系中,o,p＇-DDT的降解速率均高于o,p＇-DDD的降解速率。这与以前的研究报道一致,DDD比DDT更难降解。通过2个体系的比较,发现DDT的降解速率在厌氧体系中高于好氧体系,而DDD的降解速率与之相反,好氧体系高于厌氧体系。这应该与DDT和DDD 2种化合物的化学结构及2种土壤中微生物群落的差异有关。对于厌氧体系中的2种水稻土,采自中山的水稻土中DDT的降解速率高于江门的水稻土,这应该与中山水稻土有机质含量高于江门的水稻土有关。有机质含量的高低直接反映了土壤中微生物的多少,进而会影响污染物的降解速率。研究发现本实验所用水稻土和菜园土总有机碳含量偏低可能是影响2种化合物的对映体无降解选择性的因素之一。此外,由于本研究采用缓冲溶液将pH 调控在中性,因此本文的土壤 pH 对降解选择性的影响仍有待进一步研究。本研究中好氧体系和厌氧体系对目标物的降解选择性无明显差异。     

β-环糊精对对硝基苯酚微生物降解的影响

通过对对硝基苯酚微生物降解过程的研究，探讨了在降解过程中加入环糊精对对硝基苯酚降解的影响。研究表明，对硝基苯酚不能单独被降解；葡萄糖能与对硝基苯酚产生共代谢作用；环糊精不能单独与对硝基苯酚产生共代谢作用。在葡萄糖存在的情况下，加入环糊精能影响对硝基苯酚的降解率，且影响的程度与对硝基苯酚的浓度和环糊精的浓度有关，在对硝基苯酚浓度较低时，加入环糊精会延缓对硝基苯酚的降解；当对硝基苯酚浓度较高时，加入环糊精会促进对硝基苯酚的降解。     

PSM in Böden:

The fate of pesticides in soil is incompletely described by the analytical determination of applied pesticides because a differentiation between the processes degradation and sorption which determine pesticide concentration in soils is not possible. By analyzing corresponding metabolites, degradation can be confirmed. Detailed mass balances considering the mineralization and formation of non-extractable residues are set up in closed model systems applying radiotracer techniques. This complex laboratory data can only be transferred to field conditions by mathematical modeling.     

湿地根际土壤碳矿化及相关酶活性分异特征

研究了中国三江平原小叶章湿地根际土壤基础呼吸速率及相关酶活性，以了解碳矿化及其相关酶活性空间分异特征。结果表明，β-葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶均为碳循环的良好指示酶，它们均存在着显著的空间分异。从表层土向下，由根表土向外，碳矿化速率及其相关的各种酶活性均呈下降趋势。当从田间取出土壤样品时，土壤样品在取出后的最初阶段碳矿化速率较高，2．5h以后达到一个较为平稳的水平，然后呈平缓降低的趋势。β-葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶是碳循环的真正催化剂，而土壤有机碳则是此反应的低物。     

纳米Fe~0协同微生物对PCB77的降解研究

研究了纳米零价铁协同微生物降解水溶液中的PCB77。从污染土样中分离出一株多氯联苯（PCBs）降解菌,对其进行革兰氏染色形态观察,并用降解菌降解PCB77。结果表明：培养温度30℃、溶液pH 7.0、微生物接种量109 cfu·mL-1、PCB77初始质量浓度1.0 mg·L-1时,降解菌对PCB77的降解率为58.63%。纳米零价铁对PCB77的降解是一个还原脱氯过程,7 d时的降解率为82.99%。采用纳米零价铁/微生物联合体系降解水溶液中PCB77,降解率显著高于微生物和纳米零价铁单一体系,降解率可达93.30%。研究结果将为环境中PCBs残留提供了一种高效去除的方法,并为PCBs污染土壤的修复提供理论依据。     

菲在土壤中的微生物降解研究

研究了不同条件土壤中多环芳烃菲的降解动态。结果表明：温度和底物浓度对土壤中菲的降解有较大影响,未灭菌土壤中菲的降解半衰期为5.1d;从污染土壤中分离到一株高效降解菲的菌株,经16S rDNA鉴定为产碱杆菌属（Alcaligenes bacterium LBM.）,同源性高达99%;随着优势菌接种量增加,基础培养基中菲降解速率逐渐加快;Fe3＋、Co2＋和Cu2＋对优势菌降解菲能力均有不同程度影响,其中以Fe3＋影响最明显。     

Bakterielle Mineralisierung von Dibenzofuran,Dibenzo-p-dioxin und 1,2,4,5-Tetrachlorbenzol in Böden

Quantitative degradation of dibenzofuran (DBF), dibenzo-p-dioxin (DBD), and 1,2,4,5-tetrachlorbenzene (TeCB) by the bacterial strains sphingomonas sp. HH 69, sphingomonas sp. RW1 and pseudomonas sp. PS 14 was investigated by radio-tracer techniques in liquid cultures and especially in samples of different soils. Pure strains converted DBF, DBD and TeCB up to 80% to CO₂ within few days. This degradation occurred not only in aerated liquid cultures but also in heterogeneous soils, with low levels of other pollutatns at favourable pH-values. Rate and degree of the mineralization of DBF, DBD and TeCB were independent of the DBF-, DBD-, or TeCB-concentration in the soils within a broad range. There was obviously a close correlation between the starting concentration of active cells (starting bacterial count) and the rate of degradation of the test substances in soil; by raising the starting bacterial count in the soil samples, mineralization of DBF, DBD, and TeCB, respectively, was clearly accelerated. However, under nearly the same coniditions in more acid soils (pH-values < 4) no significant degradation of DBF, DBD, and TeCB to CO₂ took place. As expected, this difficulty can be overcome by mixing CaCO₂ into the acid soils (liming). Easily utilizable substances like peptone, triolein, and glucose added as special carbon and energy sources to low contaminated soils, had only a small—if any—effect on the mineralization of DBF, DBD, and TeCB. In soils contaminated by a mixture of pollutants, the bacterial strains could develop their degradation capacity only to a limited extent and showed different degradation effects depending on the basic type of contamination. The efficiency of the degradation specialists was thus dependent on the “Chemical Environment” (type and concentration of contaminants present).     

原油污染土壤的生物法修复效果研究

对原油污染土壤进行生物法修复试验,结果表明,当土壤中含油量分别为5%,10%,20%和45%时,生物降解20d后石油去除率分别达到44.8%,49.9%,47.2%和49.6%;55d后去除率分别达到80.9%,83.6%,87.8%和87.1%;150d后,石油去除率分别达到91.7%,92.6%,91.3%和90.6%.从GC和GC-MS分析结果看,土壤经修复处理后,各种油成分都出现了明显的降解,其中C28以上的分子链基本消失;从脱氢酶分析结果看,微生物活性起初有所上升,后来随着含油量的降低而下降.     

Priming effect: bridging the gap between terrestrial and aquatic ecology

Understanding how ecosystems store or release carbon is one of ecology's greatest challenges in the 21st century. Organic matter covers a large range of chemical structures and qualities, and it is classically represented by pools of different recalcitrance to degradation. The interaction effects of these pools on carbon cycling are still poorly understood and are most often ignored in global-change models. Soil scientists have shown that inputs of labile organic matter frequently tend to increase, and often double, the mineralization of the more recalcitrant organic matter. The recent revival of interest for this phenomenon, named the priming effect, did not cross the frontiers of the disciplines. In particular, the priming effect phenomenon has been almost totally ignored by the scientific communities studying marine and continental aquatic ecosystems. Here we gather several arguments, experimental results, and field observations that strongly support the hypothesis that the priming effect is a general phenomenon that occurs in various terrestrial, freshwater, and marine ecosystems. For example, the increase in recalcitrant organic matter mineralization rate in the presence of labile organic matter ranged from 10% to 500% in six studies on organic matter degradation in aquatid ecosystems. Consequently, the recalcitrant organic matter mineralization rate may largely depend on labile organic matter availability, influencing the CO2 emissions of both aquatic and terrestrial ecosystems. We suggest that (1) recalcitrant organic matter may largely contribute to the CO2 emissions of aquatic ecosystems through the priming effect, and (2) priming effect intensity may be modified by global changes, interacting with eutrophication processes and atmospheric CO2 increases. Finally, we argue that the priming effect acts substantially in the carbon and nutrient cycles in all ecosystems. We outline exciting avenues for research, which could provide new insights on the responses of ecosystems to anthropogenic perturbations and their feedbacks to climatic changes.     

磺胺嘧啶在水中的微生物降解研究

为了探明磺胺嘧啶在水中的环境行为,通过室内模拟降解实验分别研究了磺胺嘧啶在湖水和猪场废水中的好氧和厌氧微生物降解,考察了供氧方式和有机质含量对磺胺嘧啶微生物降解的影响。结果表明:磺胺嘧啶在猪场废水中厌氧微生物降解速率高于其好氧组,而磺胺嘧啶在湖水中厌氧微生物降解速率低于其好氧组。磺胺嘧啶在湖水和猪场废水中的好氧或厌氧微生物降解均较缓慢,这可能与其较强的抑菌性和微生物的营养状况有关。通过微生物培养还研究了好氧降解时磺胺嘧啶对湖水中微生物种群生长的影响,数据显示:磺胺嘧啶对湖水和猪场废水中细菌的生长具有一定的刺激作用,而对真菌和放线菌的生长影响不明显。