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.     

含油污泥石油烃在生物强化堆肥处理中降解特性研究

为提高含油污泥的生物降解效率,通过混合菌剂强化堆肥法处理含油污泥的小试试验,采用GC-MS图谱分析技术对石油烃中正构烷烃、藿烷、甾烷的降解规律进行分析.结果表明:7%的油泥经微生物强化堆肥处理49 d后降解率在85%以上.石油烃中3种系列的降解难易顺序为正构烷烃>藿烷>甾烷,从降解规律来看,微生物降油复合菌剂对高碳数正构烷烃的平均降解率（75.55%）大于对低碳数正构烷烃的平均降解率（62.98%）,说明总石油烃中降解率最大的是正构烷烃.微生物降油复合菌剂对藿烷的降解率在90%以上,其对22S-31,32,33,34-四升藿烷的降解率最高.微生物降油复合菌剂能够促进孕甾烷的转化,且对重排甾烷的降解效果较明显,对甾烷类化合物中4-甲基-24-乙基-胆甾烷的降解效果最好.微生物降油复合菌剂对正构烷烃的奇偶碳降解优势不明显;藿烷的立体构型转化参数大于甾烷的立体构型转化参数,这也解释了藿烷的降解易于甾烷的原因.研究显示,微生物降油复合菌剂对石油烃中正构烷烃、藿烷、甾烷的降解效果均较好.      

三种细菌降解直链烷烃的效果及降解动力学研究

从石油污染土壤中筛选出克雷白氏菌属(Klebsiellasp.,A5)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.,A6)和无色杆菌属(Achromobacter sp.,A10)3种石油烃降解菌,研究了其对石油烃中不同碳原子数的3种直链烷烃(正十四烷、正十五烷和正十六烷)的降解效果。结果表明:克雷白氏菌属对3种烷烃的降解能力相对较差;假单胞菌属对3种烷烃的降解效果较好,5d的降解率均达到80%以上,且对正十六烷的降解率高达95.9%;无色杆菌属对正十五烷和正十六烷也有较高的降解率,对正十五烷的降解率达80%以上,对正十六烷的降解率达90%以上。选取降解效果最好的假单胞菌属对正十六烷进行降解动力学研究,结果表明:当正十六烷初始含量为100mg/L、200mg/L、400mg/L和800mg/L时,其降解动力学与一级动力学方程拟合效果良好,其降解半衰期为1.79~3.22d;同时,降解过程中菌体浓度的变化显示,环境中的正十六烷含量越低,菌体的对数生长期越短,当正十六烷含量为100mg/L和200mg/L时,A6菌的对数生长期仅持续1d左右就进入稳定期,而当正十六烷含量达到400mg/L以上时,A6菌的对数生长期持续2d后,生长菌群总数处于平坦阶段。     

石油降解菌对石油烃中不同组分的降解及演化特征研究

从甘肃华庆油田油井附近石油污染的土壤中得到5种菌属的石油降解菌,以各菌剂对原油不同组分的降解率及其标志物演化参数为基础,利用GC-MS联用技术分析测定了7 d和15 d石油烃中正构烷烃、藿烷、芳香烃的降解率,用各种标志物反映各菌剂对原油中正构烷烃、藿烷、芳香烃演化特征.结果表明:F2、A5、混合菌(H)对于高碳数段的正构烷烃降解率高达60%以上,混合菌剂对于正构烷烃的降解较均衡;正构烷烃在前后两个阶段的降解呈现出对低碳和高碳降解的互补规律,奇偶碳数优势(OEP)在15 d更明显;F2菌剂的w(∑C21-)/w(∑C22+)值说明对其高碳数降解优势最明显;各菌w(Pr)/w(Ph)比值均大于原油,说明原油中类异戊二烯烷烃在不同菌剂的作用中发生了明显的降解.各菌剂作用能促使五环三萜类化合物的手性碳R构型向更稳定的S构型转化,短期内已接近转化终点;A5对藿烷降解的w(Ts)/w(Tm)比值最大(0.966),转化最彻底;A5、D4和F2菌株后期作用原油时,藿烷系列的降解速率明显大于正构烷烃系列,表现出降解藿烷的优势;各菌剂对芳香烃具有强烈的去甲基化作用,A5和D4菌降解芳烃优势更明显.     

高效稠油降解菌DL1-G的筛选及降解特性

从大连保税库区稠油污染土壤中分离出1株稠油降解菌DL1-G,经形态观察、生化鉴定、16S rRNA序列及系统发育分析,鉴定该菌株为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus).菌株DL1-G在第9d对稠油的降解率为39.89%,饱和烃和芳香烃的总含量降低了68.30%;GC-MS分析显示,饱和烃中nC11~nC38、nC6~nC30-烷基环已烷及姥鲛烷(27.179min)、植烷(30.657min)降解完全、未检出,C14~C16二环倍半萜烷及8α(H)-补身烷、8β(H)-补身烷、8β(H)-升补身烷降解率达99%以上,13β(H),14α(H)-C19~C29三环萜烷共降解了36.32%,11种甾烷类化合物共降解了12.04%;芳烃中萘系物、菲系物、芴系物、二苯并噻吩系物、联苯系物、甲基芘系物等都有不同程度降解,其中萘系物、芴系物、二苯并噻吩系物的降解率均达90%以上;菌株DL1-G对多环芳烃(PAHs)中的蒽、菲、芴、芘、萘的降解率分别达98.55%、97.16%、82.98%、64.85%、63.61%,表明该菌株在稠油污染治理方面具有良好的应用潜力.     

油田污染土壤残油组成与特征参数分析

为揭示石油在土壤中的降解规律、残油组分特征,筛选土壤残油的生物降解性评价参数,选取大庆、胜利、百色3个油田区共18个深度降解的石油污染土样,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了土壤残油中链烷烃(正烷烃+姥鲛烷+植烷)、多环芳烃(PAHs)、萜烷、甾烷及三芳甾烃等5类超过100种石油烃单体.结果表明,经长期降解后残留在土壤残油中总烷烃残留率低于10%,总PAHs残留率低于30%,而萜烷、甾烷及三芳甾烃等生物标志物较难降解.正烷烃降解性随碳数增加有下降的趋势,但碳数<37的正烷烃降解率平均值>80%;PAHs中2～4环PAHs降解率平均值>70%,5～6环PAHs较难生物降解;萘系列、菲系列、系列及苯并[e]芘系列中随烷基取代数增多而残留率增高.残油中可被GC-MS识别的组分<3%,主要为碳数高于20的正烷烃、烷基取代萘和菲、萜烷、甾烷及三芳甾烃等生物标志物.基于烷烃及多环芳烃组成特征,筛选出6个由易降解组分含量与总油或难降解组分含量的比值构成的标准残油的特征参数,可用于判断污染土壤中石油污染物的生物降解性.     

二烷降解菌D4 的分离、鉴定与降解特性

从生产聚酯切片污水曝气池中,分离到一株能以二烷(1,4-二氧六环)为唯一碳源生长的菌株D4.经形态观察、生理生化实验、16SrDNA 基因序列分析,该菌被鉴定为短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus).D4 降解二烷的最适条件为pH7.0、30℃,接种量10%,在24,48h 内对1000mg/L 的二烷降解率分别为83.7%和85.6%,随着二烷浓度的升高,降解率下降.     

高效苯酚降解菌Bacillus sp.L5-1的分离及其降解特性

从污水处理厂活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌L5-1,经菌落形态观察和16S rDNA基因测序,结果表明菌株L5-1为蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）,美国国家生物信息中心（NCBI）的注册号为MN784421.将苯酚设置为唯一碳源,对其生长和苯酚降解特性展开研究.结果表明：菌株L5-1在10%接种量、温度30~35℃、pH值7~8的条件下,均能高效降解培养基中苯酚（培养基体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L,14h时降解率>93%）.而在最优降解条件下（10%接种量,培养温度为35℃,pH值7.0,NaCl浓度为1%）,初始苯酚浓度为500mg/L,菌株在14h内的苯酚降解率可达97.1%;而当初始苯酚浓度为1000mg/L,菌株也可在46h内达到97.71%的降解率.运用Haldance方程动力学模拟菌株在不同浓度苯酚下的生长过程,其最大比生长速率为0.355h^-1,半饱合常数104.27mg/L,抑制常数为322.83mg/L,R²=0.997.菌株L5-1为目前已报道的Bacillus菌属中降解苯酚能力较强的菌株,为实际处理含酚废水中提供理论参考.     

α-蒎烯降解菌株的筛选及降解特性

从生产萜烯树脂的废水中分离到一株能降解α-蒎烯的菌株,通过16S r RNA序列鉴定和构建系统发育树分析,该菌株为海洋小单胞菌(Micromonospora marine),命名为HKY。研究了温度、p H值、α-蒎烯的浓度对这株菌降解α-蒎烯的影响,结果表明,菌株在25~40℃对α-蒎烯都有较好的降解,其中在30℃降解率最高,可达到90.21%。初始p H在6~8之间时降解率较高,其中p H为7时,降解率最高可达到93.43%。当α-蒎烯在100 mg/L以内时,培养48 h后没有残留,200 mg/L和300 mg/L时培养液中有残留,500 mg/L基本对该菌处于抑制状态。同时研究了该菌株的底物谱,结果表明该菌株能够降解一些分子结构较为简单或者与α-蒎烯结构相似的工业有机污染物。运用该菌处理生产萜烯树脂污水处理厂的出水,能够对COD有一定的去除作用。     

高效耐盐柴油降解菌的筛选、鉴定及降解基因

在辽河口湿地油田石油污染土壤中分离到一株耐盐柴油高效降解菌株L7,经过形态学观察、16S r RNA基因序列分析鉴定菌株L7属于不动杆菌属(Acinetobacter).该菌株能够以柴油、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷和二十二烷为唯一碳源和能源生长.在柴油无机盐培养基中,菌株的最适生长温度为30°C,最适pH值为7.0,菌株L7在pH 6.0~9.0,盐度范围为3%以内都可以生长.与其他的菌株相比较,菌株L7在柴油中生长更加迅速,在最适培养条件下培养4d后菌株的OD600nm就可以达到4.0,通过紫外分光光度法测定培养5d后,柴油的降解效率为61.5%.通过对菌株L7的全基因组测序和分析,在基因组上找到一个烷烃羟化酶基因alk B,将基因克隆到p ME6032质粒上,并电转至不依赖柴油生长的恶臭假单胞菌KT2440中,含有该质粒的KT2440菌株能够在柴油无机盐培养基中生长.GC-MS检测确定了菌株L7及其alk B基因对饱和烷烃的降解能力.推测菌株L7中烷烃降解途径为末端氧化途径,是由烷烃羟化酶催化反应生成相应的醇,最终通过β-氧化反应实现完全矿化.