贵阳市某工业园区环境空气中VOCs的污染特征与健康风险评价

从受石油污染的土壤中筛选出1株专一降解苯的菌株Ochrobactrum sp.MB-2,探讨了不同因素(温度和苯浓度)对菌株降解苯的影响,并对苯降解过程中的动力学和热力学进行了研究。结果表明:在35℃、苯浓度为5 mg/L时,菌MB-2对苯的降解效果最佳,最大去除率达98.56%。降解过程符合一级动力学模型,相关性系数R~2>0.9。热力学研究表明:菌株Ochrobactrum sp.MB-2对苯的生物降解反应较易发生。     

一株醚苯磺隆降解菌的分离、鉴定及固定化应用研究

从某农药厂的活性污泥中富集、筛选出一株醚苯磺隆的共代谢降解菌株MB-1,鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。研究碳源、醚苯磺隆初始浓度及接菌量对菌株降解特性的影响,实验结果表明:葡萄糖为200 mg/L,醚苯磺隆初始浓度为200 mg/L,接菌量为1%时,MB-1对醚苯磺隆的降解效果最佳。采用海藻酸钠固定化技术对菌株MB-1进行固定化。结果表明海藻酸钠质量分数为4%,CaCl_2质量分数为2%,接菌量为2%,钙化时间为4 h时,固定化菌株对醚苯磺隆废水的降解效果良好。将固定化MB-1小球投入实验室规模的SBR装置中进行应用发现,固定化MB-1菌株可以持续高效降解醚苯磺隆废水。     

寡养单胞菌降解石油污染土壤中的甲苯

石油污染土壤治理一直是环境污染控制技术的研究重点,微生物修复石油污染是一种高效、低廉的处理技术。从石油污染的土壤中筛选出了1株专一性降解甲苯的菌株寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.MJ-1),研究了甲苯浓度和温度对降解的影响,并对动力学和热力学进行了探讨。结果表明:菌株Stenotrophomonas sp.MJ-1在温度为30℃,甲苯浓度为5 mg/L时降解效果最好,最大去除率可达90%。菌株降解污染物的过程均符合一级动力学模型。热力学研究表明菌株Stenotrophomonas sp.MJ-1对甲苯降解反应活化能E_a为17.27 k J/mol。     

苯高效降解菌Corynebacterium sp.AL-5的筛选及其降解机理研究

在产石化企业污染场地风险防控日益受到关注,高性能生物降解菌剂是在产企业成功原位生物修复的关键.本研究从苯系物降解菌群中筛选并分离出高效苯降解菌株,经细菌形态和16S rRNA序列分析鉴定菌株,通过改变单一因素研究降解菌株的降解特性,并通过LC-Q-TOF-MS/MS检测中间代谢产物,进而推测菌株的苯降解途径.结果表明,高效苯降解菌株经鉴定命名为Corynebacterium sp.AL-5.菌株AL-5在28℃、pH=8.0、添加100 mg·L^-1酵母粉的培养条件下,10 h内可完全降解初始浓度为100 mg·L^-1的苯,并阐明了菌株AL-5通过苯酚和邻苯二酚途径降解苯.此外,菌株AL-5可在混合BTEX体系中同时降解苯和甲苯,半衰期分别为3.3 h和12.9 h,符合零级动力学方程和一级动力学方程.本研究可为在产石化企业苯污染土壤和地下水原位生物修复提供菌种资源和理论支撑.     

高效降酚菌株Ochrobactrum sp. CH10生长动力学和苯酚降解特性的研究

菌株Ochrobactrum sp. CH10是从北京元大都城垣遗址处的人工湿地筛选到的高效苯酚降解菌.以苯酚为唯一碳源和能源对其进行了生长和苯酚降解特性的研究.该菌生长和降解苯酚的适宜条件为30℃、初始pH 7.0、接种量为5%.在该条件下,初始苯酚浓度为400 mg·L-1,24 h时苯酚完全被降解;初始苯酚浓度为900 mg·L-1时,44 h的降解率为92.3%;初始苯酚浓度为1 000 mg·L-1,48 h时的降解率为82.2%.对该菌株苯酚降解动力学过程进行模拟,符合基质抑制型的Haldane模型,各参数分别为:υmax(最大比降解速率)0.126 h-1,KS(半饱和常数)23.53 mg·L-1,KI(抑制常数)806.1 mg·L-1.该菌在苯酚中的生长动力学符合Andrews模型,表现出与苯酚降解相似的趋势.该菌为目前所发现的Ochrobactrum菌属中苯酚降解能力最强的菌株.该菌株在高效处理含酚废水方面具有广阔的应用前景.     

菌株scl-2对苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷降解的研究

研究了有机磷农药降解菌株Arthrobacter sp.scl-2对苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷的降解特性,结果表明菌株scl-2可以利用苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷为唯一磷源生长.菌株scl-2降解苯线磷、哒嗪硫磷和丙溴磷的最适温度均为30℃,哒嗪硫磷的降解在初始pH8时速度最快,而丙溴磷和苯线磷的最适初始pH均为7,偏酸偏碱均不利于菌株对苯线磷、哒嗪硫磷、丙溴磷的降解.利用气相色谱-质谱联机鉴定了苯线磷、哒嗪硫磷、丙溴磷的降解产物,分别为3-甲基-4-甲硫基苯酚、6-羟基-2-苯基-2-氢哒嗪酮和4-溴-2-氯苯酚.     

对氨基苯磺酸生物降解动力学及降解机制研究

对菌株Pannonibactersp.W1在好氧条件下降解对氨基苯磺酸的动力学进行了研究,发现4-ABS初始浓度为中低浓度(50～1 000 mg/L)时, 14 h内几乎可以完全降解,符合一级降解动力学特征;初始浓度为高浓度(1 200～2 500 mg/L)时,32 h内4-ABS的降解率可达90%以上,且在降解初期符合零级降解动力学特征,而降解后期符合一级降解动力学特征.利用Haldane抑制模型能够很好地拟合不同4-ABS初始浓度下测得的比降解速率,得到模型参数分别为：最大比降解速率μmax=227.977 mg/(g·h),饱和常数K_s=84.306 mg/L,抑制常数Ki=1270.675 mg/L.通过4-ABS降解过程中的紫外扫描和HPLC检测分析,以及菌株W1对不同苯系物的降解能力,说明4-ABS降解过程中几乎没有芳香类中间产物的积累,并初步推测了菌株W1降解4-ABS的代谢途径.     

1株1,2-二氯乙烷降解菌的分离及降解特性研究

从浙江某化工厂污水处理池的活性污泥中筛选分离到1株能以1,2-二氯乙烷(1,2-dichloroethane,1,2-DCA)为唯一碳源和能源生长的菌株T-2,根据菌株的形态特征、生理生化特性及16S rRNA基因序列分析,该菌株被鉴定为Starkeya sp.研究表明,Starkeya sp.T-2生长和降解1,2-DCA较适宜的温度为30℃,较适宜的pH为7.0～8.0;菌株降解1,2-DCA的过程遵循Haldane动力学模型,其最大比生长速率μmax为0.065 h-1,最大比降解速率vmax为0.54 h-1;菌株降解1,2-DCA的耐受浓度为500 mg.L-1,细胞产率系数(以1,2-DCA计)为0.191 mg.mg-1,菌株T-2利用1,2-DCA生长的过程中能同时把1,2-DCA最终矿化为CO2和H2O,矿化率为45%.     

土壤微生物对苯的降解研究

使用大庆油田石油污染土壤中分离出优势菌种(革兰氏阴性G^-、黄杆菌属Flavobacterium),在实验室可控条件下,研究了该菌种对苯的降解规律和特点.研究发现:微生物对苯浓度耐受范围8.8～17.6 mg·L^-1,大于17.6mg·L^-1时,对该菌株产生明显的抑制作用.降解体系在pH为6.5～7.0之间达到对苯的较高降解水平,最佳降解率出现在苯初始浓度7.04～13.2mg·L^-1之间;苯在微生物细胞内外的浓度变化趋势呈现一致.-lgP(P为有机溶剂苯在细胞膜和水相中的分配系数的比值)的变化能够较好的表征苯在微生物细胞内外的降解趋势和毒性变化;当体系中苯的初始浓度大于8.8mg·L^-1时,苯的降解率与P值变化趋于一致.     

2,6-二叔丁基酚降解菌的降解特性研究

从腈纶废水处理构筑物的生物膜中分离、筛选得到1株能降解2,6-二叔丁基酚的菌株,经驯化,其对2,6-二叔丁基酚的降解率提高了26%,具有了较高降解能力.经形态和生理生化鉴定,该菌株属于产碱菌属(Alcaligenes sp.).通过摇瓶试验考察了生长条件对菌株的生长和底物降解的影响,得出该菌株的最适生长条件为温度37℃,初始pH为7.0,接种量为0.1%.在该条件下,对初始底物浓度为100mg/L的降解过程进行了考察,结果表明其11d的降解率达62.4%,而且降解过程符合Eckenfelder动力学模型,半衰期为9.38d.还对不同初始底物浓度对菌株降解性能的影响进行了研究,结果表明最佳初始底物浓度为200mg/L,当小于该值时,初始底物浓度的增加促进该菌株的生长和底物的降解,而当大于这个值时,则起抑制作用.     

石油烃降解菌株的复配及其降解特性研究

从松原油田石油污染土壤中筛选出3种高效降解石油烃的菌株分别为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)YH、类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)TM和红球菌(Rhodococcus sp.)K1,对其菌落、菌体形态进行观察,并将3种菌株以不同比例进行复配,研究了3种单菌株及其复配菌株对石油烃的降解效果以及其间的协同降解作用。结果表明:复配菌株与单菌株对石油烃的降解效果有所差异;3种菌株具有协同降解石油烃的作用;3种菌株的复配比例(YH∶TM∶K1)为1∶0.5∶1.5时,对石油烃的降解效果最好;初始浓度为2 000 mg/L的石油烃,加入3 mL复配菌株,在130 r/min、30℃下振荡培养6 d后,石油烃的降解率达94.3%;当石油烃的初始浓度为2 000 mg/L时,复配菌株对石油烃的降解动力学曲线与零级动力学方程的拟合效果良好,其降解动力学方程为y=-309.6x+2 045.0(R~2为0.931),降解半衰期为3.4 d。     

苯在一株黄杆菌细胞内外的分布与降解率的关系

对前期实验筛选出的1株能有效降解土壤中苯的黄杆菌株进行了多组实验,分析了在不同的苯初始浓度、pH值、摇床转速及温度条件下,该菌株细胞膜外、细胞膜上以及细胞质内的苯浓度分布状况和对应的降解率变化情况,以及二者之间的关系.结果表明,细胞膜外苯浓度与降解率之间呈现良好的负相关关系,相关系数为-0.91、-1、-1、-1,证实了黄杆菌株降解苯是以胞内降解为主.当苯初始浓度一定时,细胞膜上的苯浓度与降解率之间呈良好的正相关关系,相关系数为0.95、0.97、0.99,说明此时细胞膜显著影响苯的降解,但是当苯初始浓度变化时,这种相关关系并不十分明显,相关系数为0.80,说明这种影响只在一个合适的苯初始浓度范围内发生.另外,细胞质内的苯浓度与降解率之间关系还不确定.     

苯扎贝特降解酶活力检测方法的优化实验研究

为进一步了解菌株Pseudomonas putida B-31对苯扎贝特的降解机制,对其降解酶活力的检测方法进行了实验研究。优化确定了苯扎贝特降解酶的超声破碎提取方法,探讨了反应温度、pH值、反应时间以及酶浓度对苯扎贝特降解酶活力的影响。结果表明,苯扎贝特降解酶的最佳提取条件为:超声功率150 W,运行时间20 min,工作时间3 s,休息时间2 s,降解酶活力对温度和pH值变化较为敏感,最佳测定条件为:pH=7.0,反应温度30℃,反应时间2 h,酶浓度80~100 mg/L,反应时间2 h。提取的降解酶与苯扎贝特亲和力较好,其米氏常数Km和最大反应速度Vm分别为41.85μmol/L和0.074μmol/(L·min)。     

固定化优势菌种降解2,6-二叔丁基酚

 用海藻酸钙包埋固定优势降解菌(Alcaligenes sp.)降解 2,6-二叔丁基酚(2,6-2DTBP).结果表明,菌株经固定化包埋后,降解底物 2,6-DTBP的能力大大提高,在 100.0mg/L 的初始浓度下其降解率在 12d 可达到 86%.与未固定菌株相比,固定化菌株对 pH 值和温度的适应范围更宽,对底物具有更高的降解能力.对固定化菌株的降解反应过程进行动力学分析,该降解反应符合一级动力学特征,其动力学常数为 0.1519,半衰期为 4.56d.扫描电镜观察到菌种在海藻酸钙包埋载体中能良好地生长和繁殖.     

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.      

两株表面活性剂降解菌株的分离、鉴定及降解特性

从洗涤剂厂排污口附近的河水中,分离纯化到2 株能分别以壬基苯基聚氧乙烯醚(Triton X-100)和十二烷基聚氧乙烯(23)醚(Brij-35)为唯一碳源和能源生长的降解菌株,分别命名为菌株T-1 和B-2.根据菌落特征、菌体形态、生理生化反应分析以及16S rDNA 序列分析,确认菌株T-1 为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.),菌株B-2 为伯克霍尔德菌(Burkholderia).在底物浓度较低(50~100 mg/L)时,Triton X-100降解速度＜Brij-35;在底物浓度较高(200~1500 mg/L)时,Triton X-100 的降解的速度＞Brij-35.T-1 在pH6~8,B-2 在pH7 时生长最好;最适生长温度分别为25,30℃.2 株菌对氮源利用广泛.Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺对T-1 和B-2 均有轻微的抑制作用,Cu²⁺均有毒性.     

苯并[a]芘降解菌的分离筛选及其降解条件的研究

从被石油污染的土壤样品中,以苯并[a]芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株高效降解苯并[a]芘的菌株JL 14 .经形态及生理生化特征分析,初步鉴定属于氮单胞菌属(Azomonas) .菌株JL 14在苯并[a]芘浓度为5mg·L- 1 ,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率达到48. 9% .培养基初始pH值分别为4、6、8、10时,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率分别为7 1% ,2 4 8% ,49 6%和2 5 9% .JL 14在苯并[a]芘浓度分别为10mg·L- 1 与2 0mg·L- 1 的条件下,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率分别为3 8. 2 %与2 7. 6% .Zn2 + (2 0 0mg·L- 1 )、Cd2 + (5 0mg·L- 1 )与Pb2 + (2 0 0mg·L- 1 )不影响JL 14对苯并[a]芘的降解作用,但Cu2 + (5 0mg·L- 1 )、Cr2 + (5 0mg·L- 1 )对JL 14有毒性;菲和蔗糖均可促进菌株JL 14对苯并[a]芘的降解作用.     

低温条件下硝基苯降解菌的分离及降解特性

低温条件下,从东北制药总厂的曝气池与氯霉素生产废水集水池污泥中分离、筛选得到6株以硝基苯为唯一碳源的降解菌,对6株菌进行降解能力研究得知,菌株cc-2为低温高效硝基苯降解菌。经形态特征和生理生化特征分析,初步鉴定属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.)。菌株cc-2降解性能研究结果表明:菌株最佳条件为生长温度15℃、培养基pH值为7、摇床转速为140 r/min。最佳降解条件下,当硝基苯初始浓度为200 mg/L时菌株48h降解率达66.84%。外加葡萄糖和乙酸钠促进了菌株cc-2对硝基苯的生物降解,降解率分别为80.44%和78.57%,该菌株的生长降解性能研究为低温环境中硝基苯的修复提供了技术支撑。     

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.     

2株分别降解壬基酚和双酚A细菌的分离、鉴定和降解特性

对上海天山污水处理厂氧化沟的活性污泥进行驯化,分离纯化并筛选得到2株能分别以壬基酚（NP）和双酚A（BPA）为唯一碳源和能源生长的降解菌株N1和B2.根据菌株的16S rDNA序列同源性分析,结合菌落和菌体形态以及生理生化特征,初步鉴定N1为柠檬酸杆菌属（Citrobacter sp.57）,B2为芽孢杆菌属（Bacillus sp.A1-3）.通过摇瓶试验并借助正交试验优化菌株降解条件,结果表明,N1降解NP的最佳条件:35 ℃,初始pH为 5.5,无机盐培养液中初始ρ（NP）为10 　mg/L,降解24 h,去除率达79.64%;B2降解BPA的最优条件:30 ℃,初始pH为 7.0,无机盐培养液中初始ρ（BPA）为10 　mg/L,降解24 h,去除率达78.68%.在该优化温度和初始pH条件下,分别在不同初始ρ（NP）和ρ（BPA）下对N1和B2降解反应过程进行动力学分析,该降解过程在底物质量浓度为5～40 　mg/L时符合Monod方程,N1和B2的动力学参数K_s和μ_m分别为4.32,8.36和0.177 8,0.111 9.