布洛芬降解菌降解谱研究

以从西安污水处理厂筛选所得的3株布洛芬降解菌株I2(克雷伯氏菌)、I4(假单胞菌)和I14(不动杆菌)为研究对象,探索其生长特性及对布洛芬同系物降解的广谱性.结果表明,3株菌对7种选定的布洛芬同系物均有降解作用,但降解能力表现出一定的差异.I2、I4菌株的降解能力优于I14菌株,对7种布洛芬同系物的最高耐受浓度均在300 mg·L-1以上.3株降解菌都对布洛芬同系物中的间苯二酚有良好的耐受能力,最高耐受浓度均在1000 mg·L-1以上,I2菌株甚至达到2500 mg·L-1;3株降解菌对于邻苯二酚、对苯二酚的耐受程度最差,其中,I14菌株在对苯二酚达到100 mg·L-1时就会死亡.I2、I4菌株可作为布洛芬及其同系物降解的优良备选菌株,用于进一步研究多重污染治理的方式.     

高效石油降解菌群构建及降解性能

试验从受石油污染海水中分离出6株石油降解菌D3、T4、R4、T1、D4和R3,对单一菌株的降解能力进行了鉴定,采用等比混合的方式构建了混合菌群分析其降解性能。试验结果表明,T4受柴油浓度影响较小,T1和D3在柴油浓度为0.2%(v/v)时降解率最高,分别为78%和88%;R3和R4的降解率随柴油浓度的升高而上升,D4的降解率随柴油浓度的升高而下降。6种菌株构成的混合菌群的降解能力优于单一菌株,对C13~C19的组分几乎全部降解。二元混合菌T4/R4和R4/D3的实际降解率高于理论降解率,表现出较明显的协同作用。     

烷烃降解菌的筛选及其降解能力

以正十二烷、正十五烷和正十六烷为唯一碳源,从腈纶废水及其处理构筑物的生物膜中,分离、筛选出两株高效降解正烷烃的菌株C-14-1和C-14-2.经形态学观察和生理生化特征研究,两者均鉴定为诺卡氏菌(Nocardia spp.).通过摇瓶试验得出两菌株的最适生长条件为35℃,pH6,摇床转速(间接反映通气量)为250r/min,接种量为0.1%.在最适生长条件下,分别对不同初始浓度烷烃进行降解率试验.结果表明,两菌株降解正烷烃的能力显著,当混合烷烃中各烷烃的初始浓度约为50mg/L时,培养11h对正十二烷、正十五烷和正十六烷的降解率达到93%～100%;各烷烃的初始浓度约为100mg/L时,培养22h降解率达到97%～100%;各烷烃的初始浓度约为150mg/L时,培养22h降解率达到85%～93%.这两菌株在实际工程中将具有较好的应用前景.     

耐低温苯酚降解菌的降解动力学研究

研究耐低温菌在15℃水温条件下对不同浓度苯酚的生物降解作用,采用反应动力学方程拟合其降解过程。结果表明：菌株在低温下可降解苯酚,当菌体质量浓度一定时,苯酚降解率及平均降解速率主要与苯酚初始浓度有关。当初始浓度〈350 mg/L时,在48 h内可完全降解,菌株降解过程中没有出现苯酚毒性抑制作用,遵循Monod方程;当初始浓度〉350 mg/L时,苯酚降解率及降解速率均有所下降,由于初始浓度高对菌体产生了抑制作用,降解过程以基质抑制型的Hal-dane方程为主。     

汽油降解菌的分离及降解研究

从泄漏污染的加油站土壤中筛选出对汽油具有较强降解能力的菌株,研究该菌株最适宜的生长条件,探讨紫外线诱导及投加表面活性剂等强化手段对该菌株降解汽油的影响.结果表明:①通过富集培养的方法分离得到的菌株Q18,经形态特征及生理生化特征鉴定,初步确定其为红球菌(Rhodococcus sp.).②菌株Q18在培养液中适宜生长的温度,pH和底物质量浓度分别为35 ℃,6.0和1 000 mg/L.③通过紫外线照射诱变后的菌株降解能力强于原始菌株,且15 W紫外灯对菌株的诱变效果优于30 W;氯化锂单独诱变效果不明显;经紫外灯照射和氯化锂复合诱变的菌株QY4对汽油的降解率达到了52.2%,在所有诱变菌中最高,效果最显著. ④表面活性剂能增强汽油的生物可利用性,强化菌株Q18对汽油的降解,但阴离子和非离子的混合表面活性剂SDS+TX-100和SDS+TW-80比单一表面活性剂更能有效提高菌株Q18对汽油的降解率.      

咪唑烟酸高效降解菌的降解特性

从长期使用咪唑烟酸的非耕地土壤中,分离出两株高效降解菌ZJX-5和ZJX-9,经鉴定,分别为荧光假单胞菌Ⅱ型(pseudomonas fluorescenes biotypeⅡ)和腊状芽孢杆菌(Bacillus cereus).当咪唑烟酸的原始浓度为100mg/L,两株降解菌在2d内对其降解率均达70%以上.研究了单一菌株和混合菌株对咪唑烟酸的降解能力,结果表明,混合菌的降解能力明显优于单一菌株,尤其在咪唑烟酸浓度较高时,混合菌在降解率及耐性方面均比单一菌株明显提高.此外,外界环境条件对降解菌的活性也有显著的影响,当温度在30℃左右,反应液的pH值及降解菌的生物量越高,咪唑烟酸的原始浓度在低于适宜降解最高浓度(200mg/L)的情况下,降解菌的活性较强,对咪唑烟酸的降解较快.     

甲硫醇降解菌群筛选及其降解特性研究

从处理甲硫醚(DMS)和丙硫醇(PT)混合废气的生物滴滤塔中富集出一组能够有效降解甲硫醇(MT)的混合菌群,并对其特性进行了系列研究.结果表明,该混合菌群能有效降解MT,菌群较为适宜的生长和降解条件为30℃、p H=7.0,在该条件下能将初始浓度为20 mg·L~(-1)的MT在70 h内降解完全.添加酵母膏(YE)后,MT降解速率进一步提高,降解所需时间缩短10 h.利用高通量测序技术分析混合菌群的群落结构,发现其中优势菌属为Pseudomonas sp.、Thiobacillus sp.和Acinetobacter sp.,所占比例分别为33.78%、21.91%和17.01%.中间产物检测结果表明,混合菌群降解MT的过程中产生了甲醛、H_2S、二甲基二硫醚(DMDS)等物质,推断MT的降解途径可能有如下2条:(1)MT在MT氧化酶作用下形成甲醛和H2S,随后氧化为SO_4~(2-);(2)MT依次转化为DMDS、DMS、二甲基亚砜(DMSO)和二甲基砜(DMSO_2),最后经甲基磺酸(MSA)可生成SO_4~(2-).     

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.      

喹啉降解菌的降解效果考察

为了探索石油污染土壤中含氮杂环化合物的降解情况,在考察石油污染土壤理化性质的基础上,选择喹啉作为目标污染物,采用选择性富集培养的方法,从45份石油污染土壤样品中,分离得到155株降解喹啉污染物的高效降解菌株,从中选择降解效率较高的2株喹啉降解菌命名为Q5和Q24,进行喹啉的降解性能研究,比较了单一优势菌株、人工复合菌群和土壤中的自然菌群对喹啉的降解情况。实验结果表明,石油污染土壤中自然菌群对喹啉的降解效果好于单一的优势菌株和人工复合菌群。     

降解石油微生物菌种的筛选及降解特性

从辽河油田的渣油中富集分离出24株细菌,经初步降解试验,筛选出对原油降解率高于30%的菌株10株;并进一步研究了其中8株菌对渣油不同组分的降解能力.结果表明,原油中不同组分可被降解的程度不同,其中,芳香烃的降解率可达80%;沥青质的最高降解率为53%;饱和烃的最高降解率为37%;非烃的最高降解率为30%;GC-MS分析表明,饱和烃中的环己烷、长链烷基苯和二环烷系列均能被明显降解,芳香烃中的烷基萘系列经降解后几乎消失,三环的菲和甲基菲以及五环的苯并芘降解不明显;其次,不同菌对各组分的的降解能力也显著不同.菌株初步鉴定结果表明,降解力强,尤其对非烃和沥青质降解效果较好的ptr15和ptr20分别为芽孢杆菌和微杆菌,其对沥青质的降解效果高于目前已有的报道.     

甲胺磷降解菌的分离与降解特性研究

从长期受甲胺磷农药污染的土壤中采集土样,经过富集培养,稀释倒平板后划线分离得到3个菌株,分别编号为J-1,J-2,J-3菌株。将分离到的3个菌株接种到富集培养基中培养后,利用钼锑抗分光光度法测定磷含量变化,明显可以看出J-3菌株具有较高的降解能力,因此选择J-3菌株作为下一步研究的对象。经形态学和生理生化指标初步鉴定J-3菌株为假单胞菌。J-3菌株能在没有外加碳氮源的情况下以甲胺磷作为唯一的碳源和氮源生长。另外,确定J-3菌株降解甲胺磷的最适温度为37℃,最适pH为7.0,外加碳氮源分别为葡萄糖和蛋白胨,最适装液量和接种量分别为100,250mL和8%等降解特性。     

黄原酸盐高效降解菌的降解特性研究

从矿山废水富集分离再经紫外诱变筛选出突变菌株2#,此菌株降解黄原酸盐的最佳条件为:在pH为10,温度为30 ℃,振荡速率120 r/min,有光照,接种量为10％时能高效降解黄药,降解率可达78.1％,CODG去除率达到66.2％.研究发现pb2+和Zn2+对菌株生长和降解黄药均有抑制作用,前者的抑制作用更强.当加入0.2 g/L的葡萄糖时可大大提高菌对黄原酸盐的降解率.     

一次性餐具:降解与不可降解的较量

1993年中国内地从台湾省引进了第一套发泡塑料餐具生产线,从而引发了中国快餐包装业的巨大变革.由于不可降解的发泡塑料餐具导致白色污染问题较严重,1999年,原国家经贸委发文禁止发泡塑料餐具的生产.     

苯酚降解菌的分离及降解特性研究

从扬子乙烯集团废水处理系统曝气池中的活性污泥驯化分离得到一株能快速降解苯酚的菌株,初步鉴定其为假单胞菌属菌株。该菌株在5℃-35℃范围内时都可以有效降解并矿化200mg／L的苯酚,最适宜的生长温度为25℃左右;菌株在pH为5～9范围内可以降解200mg／L的苯酚,偏碱性的条件下比酸性条件更适合细菌生长;培养过程中振荡速率大于120r／m时降解速率最大。当苯酚的初始浓度超过1000mg／L时,降解菌的生长受到抑制,不能有效降解苯酚。     

烷烃高效降解菌的广谱降解性能研究

针对分离、筛选出的正烷烃高效降解菌株C-14-1的广谱降解性能进行研究.结果表明,C-14-1菌株不仅对较高浓度(大于50mg/L)的正烷烃降解能力显著,对低浓度(约2mg/L)的正烷烃系列同样具有较好的降解效果,并且降解率和烷烃的碳原子数紧密相关.经过48h的发酵,当烷烃碳原子数为10～22时,降解率基本上大于85%;当烷烃碳原子数大于22时,降解率降低到15%～78%.C-14-1菌株对浓度很低(约0.3mg/L)的原油也显示出一定的降解效果.当烷烃碳原子数为12～22时,降解率平均为65%;当烷烃碳原子数大于22时,降解率降低为平均28.3%.当试验系统处于限氧状态时,C-14-1菌株对5α-雄甾烷和六甲苯基本上无降解作用,但对姥鲛烷的降解率却高达97%.在供氧充足的通气状态下以5α-雄甾烷为唯一碳源时,C-14-1菌株对5α-雄甾烷的降解率达到77%.当与其它低碳原子数的正烷烃共存时,5α-雄甾烷更容易被C-14-1菌株通过协同代谢而降解.通气培养48h时,其降解率达到100%;即使在限氧状态下,其降解率也能达到64%.     

全氟辛烷磺酸的紫外光降解及降解机理

为优化全氟辛烷磺酸(PFOS)的紫外光降解条件及探明其降解机理,研究了PFOS在暗反应(Dark)、暗反应/碘化钾体系(Dark/KI)、紫外(UV)、紫外/碘化钾体系(UV/KI)、真空紫外(VUV)及真空紫外/碘化钾体系(VUV/KI)6种反应条件下的降解效果;在VUV/KI体系下,以单因素分析法研究了PFOS初始浓度、pH、KI添加量对PFOS降解效果的影响;通过中间产物分析提出PFOS在紫外光下的降解机理与路径. 结果表明:①在Dark、Dark/KI体系下,PFOS均不会降解;在UV、UV/KI、VUV体系下,PFOS降解率均低于30%;在VUV/KI体系下,初始浓度为200 μg/L、KI添加量为2 mmol/L,PFOS的8 h降解率可达70%. ②降低PFOS的初始浓度、提高pH、增加KI添加量均有助于PFOS的降解. ③轨道阱液质联用仪共鉴定出全氟辛酸(PFOA)、全氟丁酸(PFBA)、五氟乙烷磺酸(PFEtS)、五氟丙酸甲酯(MPFA)、三氟乙酸甲酯(MTFA)和三氟乙酸(TFA)等6种中间产物,PFOS的降解过程包括脱磺酸基团以及脱碳碳键反应. 研究显示,水合电子是PFOS紫外光降解过程中的主要活性因子,VUV/KI反应体系可有效去除PFOS,降解路径及降解机理的分析可为其他全氟化合物的紫外光降解提供参考.      

硝基苯好氧降解菌筛选及其降解特性

针对化学试剂厂和制药厂废水中的硝基苯,经菌源筛选与长期好氧驯化,分离到1株能有效降解硝基苯的菌株Bacillus subilis(枯草芽孢杆菌)。系统研究了其生长条件及降解硝基苯的特性,适宜生长条件: pH为5.0～8.0,温度为30～40℃,NH4Cl浓度为100～200 mg/L,在降解硝基苯的过程中有苯胺生成,这为含低浓度硝基苯废水的生物处理提供了新的途径,即不需要厌氧工艺而直接用好氧技术就可将废水完全无害化。      

2株海洋石油降解细菌的降解能力

为实施海洋石油污染的生物治理,从厦门储油码头油污水中分离得到了2株石油降解菌.它们能够在以柴油、萘或芘为唯一碳源的培养基中生长,并适应于海洋环境的温度、pH和盐度.它们对萘都有很强的降解能力,3d内降解率可达87.53%和84.01%;7 d内对芘降解率分别为8.35%、5.37%.经16S rDNA同源性分析表明2菌株之间及其与施氏假单胞菌的同源性皆为99%;Biolog生化鉴定也表明它们为不同的菌株.通过兼并PCR扩增,序列分析发现2种菌编码完全相同的萘双加氧酶基因,该基因与其它假单胞菌的萘双加氧酶大亚基有98%同源性.     

热区高效石油降解菌降解性能的研究

通过降解成分的差异性筛选混合菌,并分析混合菌对石油的降解效率及性能。以原油、正十六烷和多环芳烃(萘、菲、蒽、芘按10∶1∶1∶1混合)为碳源,从海口近海岸表层(10~20 cm)沉积物中分离纯化出4株降解效率较高的菌种,经染色镜检和分子生物学鉴定,分别是曲霉属(Aspergillus)、希瓦氏菌属(Shewanella)、芽孢杆菌属(Bacillus)和毕赤酵母属(Pichia)。结果表明:4种菌等比例混合构建的混合菌在第9天的原油最大降解效率(89.80%)高于单菌株曲霉属(48.24%)。分离得到的菌株具有降解多种石油成分的能力,混合菌中真菌与细菌可能存在协同作用。     

PCBs降解菌的筛选及其降解特性研究

采用富集培养的方法从多氯联苯(PCBs)污染土壤中筛选到1株高效降解PCBs的细菌,命名为PS-11.经16S rDNA初步鉴定,此菌株属于嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia).结果表明,菌株PS-11能够以PCBs作为唯一碳源生长并且能够降解PCBs,菌株PS-11对2 mg.L-1PCB52 4 d的降解率为31.1%,7 d的降解率可达52.9%;对难降解的高氯代多氯联苯PCB153 7 d的降解率为10.9%.此外,该菌株的环境耐受性比较好,在30℃、pH为7～9、PCB52浓度为2～10 mg.L-1的条件下生长较快、降解效果较好,尤其在pH 7、PCB52浓度为2 mg.L-1时降解率最高;碳源种类不同,菌株PS-11的生长能力也不同,其中在以蔗糖为碳源时PS-11的生长能力最强,以葡萄糖为碳源时PS-11的适应期最短,且蔗糖、葡萄糖和Tween-80均可提高PS-11对PCB52的降解率;同时菌株PS-11还可耐受一定浓度的重金属,其耐受性大小为Pb2+>Cd2+>Zn2+>Cu2+.