柴油降解菌的筛选、菌群构建及其对柴油和十五烷的降解机理

针对柴油污染土壤生物修复技术效率低的问题,通过构建高效降解菌群修复柴油污染的土壤,采用组合优化和正交实验构建最佳组合与接种比例的菌群,并研究其柴油降解特性。结果表明,通过筛选、鉴定并命名的4株柴油降解菌为Bacillus sp. VOC18-L1、 Enterococcus faecalis-L2、 Lysinibacillus-L3、 Rhodococcus equi-L4;当4株菌接种比例为3∶1∶3∶4,pH=7.0,30℃,转速150 r·min~(-1)时,柴油降解的效果最佳,14 d对7.0 mL·L~(-1)的柴油降解率达到89.0%。通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测柴油降解产物,发现该混合菌株能将柴油中的烷烃降解为短链烷烃,最终转化为小分子物质。同时利用KEGG数据库获得代谢丰度图并初步预测每种菌的功能,根据微生物多样性测试结果,进一步证明了混合菌对柴油完全降解的效果优于单种菌种。通过人工构建的微生物菌群可以有效地应用于柴油污染土壤的修复。     

两种石油烃降解菌的鉴定及其对石油烃底物的降解

采用16SrDNA技术对石油污染场地筛选出的两种单菌(A6菌和A10菌)进行鉴定,并对两种单菌及其混合菌降解石油烃各组分的效果进行了研究。结果表明,两种单菌分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)和无色杆菌(Achromobacter sp.)。两种单菌及其混合菌对石油烃的降解有所差异,其降解效果依次为混合菌A6菌A10菌。其中A6菌和A10菌对石油烃底物降解的组分大致相同,两者均能完全降解大部分直链烷烃、环烷烃和支链烷烃,部分降解C9~C27正构烷烃。从降解程度来看,A6菌优于A10菌。两种单菌的混合菌在降解石油烃底物时,具有协同降解作用,对石油烃底物降解的组分及降解程度均优于两种单菌;混合菌除了能完全降解大部分直链烷烃、环烷烃和支链烷烃外,还对A6菌和A10菌不能彻底降解的支链烷烃(3,8-二甲基癸烷和2-甲基-十二烷)完全降解。     

石油降解菌群的筛选、构建及其降解特性研究

为了构建高效石油降解混合菌群,从潜江某油田采集8个石油污染土样(分别记为S1~S8)和2个石油污染水样(分别记为W3、W4),以石油为唯一碳源进行富集驯化培养;采用外观评分、石油降解率、石油3组分降解率、饱和烃中正构烷烃色谱分析等方法筛选石油降解优势菌群,构建石油降解混合菌群;采用正交试验研究混合菌群最佳降解条件。结果表明,富集的10个石油降解菌群中S3、S4、S5、S6、S8为优势菌群,培养30d后的石油降解率分别为21.67%、22.34%、27.23%、20.46%、19.99%;菌群W3、W4对石油乳化效果较好;混合菌群M3(S3+S4+S5+S8+W3+W4)为石油降解优势混合菌群,其最佳降解条件为35℃、pH7.60、含油率1.70%,在最佳条件下培养30d后,混合菌群M3对石油降解率达30.71%,比最优菌群S5的石油降解率提高了12.78%。     

稠油高效降解菌的降解特性及其应用

以稠油为唯一碳源，对细菌B0501、B0505和B0510的降解特性进行了分析，结果表明3株菌对稠油的不同组分具有不同程度的降解能力，其中B0505对烷烃、B0510对芳香烃以及B0501对胶质和沥青质的去除率较高，分别为42.26%、35.30%和40.76%；混合菌协同作用强化了稠油组分的降解，3株菌株组合对烷烃、芳香烃以及胶质沥青质的降解率分别达到44.23%、38.56%和62.12%；微生物对稠油降解过程符合一级动力学方程，其中3株菌株组合对稠油降解的速率最快，半衰期(t_1/2)为5.36 d。将微生物应用于稠油废水处理实践，结果表明外源微生物的投加强化了废水中COD的去除率；GC-MS图谱及降解前后有机成分分析进一步佐证了微生物对稠油废水中有机成分的降解能力。     

含油污泥中石油降解菌的分离及其降解特性

从渤海油田含油污泥中分离出3株石油烃降解菌,通过16S rRNA基因序列鉴定RS1、RS2和RS3分别为棒状杆菌、短杆菌和假单胞菌。经单因素实验确定,3株细菌对石油的最适降解条件分别为37℃、盐度3%、pH 8;32℃、盐度1%、pH 8;42℃、盐度1%、pH 6。降解实验结果表明,3株细菌30 d内对含油污泥中总石油烃的降解率分别为39.69%、31.13%和53.29%,而混合菌的降解效果明显高于单一菌株,降解率为58.08%;不同菌株对原油中不同组分的降解能力不同,其中,RS1对饱和烃的降解率最高,达20.74%,RS3对芳香烃的降解率最高,达到8.08%;GC-MS分析表明,混合菌对nC12~n-C34等正构烷烃均有明显降解,且对萘、苊、屈和苯并[b]荧蒽等多环芳烃的降解能力较强。     

苯系物降解单菌间的协同耦合作用

针对BTEX降解混菌间协同耦合作用不明的问题,以稳定的BTEX降解混菌为研究对象,通过分离纯化,从混菌中分离得到的8株BTEX降解单菌,将对BTEX有降解效果和没有降解效果的单菌分别组合,采用摇瓶实验研究不同体系对BTEX的降解效果,试图找到单菌在BTEX降解过程中的作用,并探寻菌间的协同耦合作用。实验结果表明,B2、B4、B6单菌主要的作用是降解BTEX,并且B2菌可以解除B4菌和B6菌混合后对X降解的抑制,并提高了B、T和E的降解速率;B1、B3、B5、B7和B8单菌无BTEX降解功能,B1、B3和B5菌可能利用B、T和E降解过程中产生的代谢产物(各单菌没有降解能力,但在混菌中依然存在,推测单菌可以利用降解过程中产生的代谢产物),并从48 h开始降解B、T和E;B7、B8两株菌互相协同,共同完成对BTEX的降解。由优势菌群和非优势菌群组成的混合系统,促使有些没有降解功能的菌株混合后具有降解功能,还导致有些菌株混合后降解率和降解速率降低,对降解BTEX既有促进作用又有拮抗作用。混菌48 h对BTEX的总降解率为91.6%,说明一个稳定存在的天然混合群落,其内部菌种经过长期的优胜劣汰,保持了很高的降解率和降解速率。     

聚乙烯醇生物降解菌群的结构分析及优势菌株降解特性

对堆肥中降解聚乙烯醇材料的微生物菌群结构进行了分析。结果表明:降解聚乙烯醇材料的优势菌群属于芽胞杆菌科(Bacillaceae)。从降解了3年的材料表面筛选出了1株聚乙烯醇降解菌DG01,鉴定为苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis sp.)。分别以聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol), PVA)浓度和二氧化碳排放量为指标,对PVA的降解动力学进行了研究。结果表明:PVA生物降解过程符合一级动力学模型,R2分别为0.984 0和0.983 5。对摇瓶培养条件进行了单因素优化实验。最佳降解温度,初始pH和酵母粉浓度分别为41℃、7和1.40 g·L~(-1)。优化后,48 h内PVA初始浓度为3 g·L~(-1)的降解率达到了45.21%,提高了2.10倍。     

高效原油降解菌的筛选及其在生物活性炭中的应用

以原油为唯一碳源,采用升高原油浓度的方法从长期被石油污染土壤中驯化、筛选出6株高效原油降解菌SY1～SY6,其油降解率均高于55％.经初步鉴定,SY1为微杆菌属(Microbacterium sp.),SY2为诺卡氏菌属(Nocardia sp.),SY3和SY5为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),SY4和...     

菌源对多环芳烃降解菌的筛选及降解性能的影响

高效降解菌的筛选对利用生物修复技术有效去除环境中的多环芳烃具有重要意义。分别以石油污染土壤和焦化废水活性污泥为菌源,分离出芘降解菌和混合PAHs(菲、荧蒽和芘)降解菌共14株并对其降解性能进行对比研究。结果表明,筛选得到的菌株分别属于9个菌属,其中2种菌源共有的菌属为Mycobacterium sp.、Ralstonia sp.和Shinella sp.。芘和PAHs的高效降解菌(CP16和CM32)均属于分支杆菌属(Mycobacterium),来源于焦化废水活性污泥;菌株CP16对芘(50mg/L)的7 d降解率为74.99%,CM32对PAHs(菲50 mg/L、荧蒽和芘各10 mg/L)的7 d降解率为100%。因此,以焦化废水活性污泥为菌源更有利于获得高效的多环芳烃降解菌。     

3种石油烃降解菌对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性

选取3种石油烃降解菌:假单胞菌(Pseudomonas sp.,DS-1)、铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,DS-2)和无色杆菌(Achromobacter sp.,DS-3),研究其对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性。结果表明,经过6d的降解,3种石油烃降解菌对石油烃的降解率分别为99.08%、79.75%、84.34%。石油烃的黏附性测试和盐析聚集测试结果表明,3种石油烃降解菌均表现出较高的细胞表面疏水性,其规律为DS-1DS-3DS-2。其中DS-1的细胞表面疏水性最高,达65.90%。DS-1、DS-2和DS-3菌株发生盐析聚集所需最小(NH4)2SO4摩尔浓度分别为2.0、2.8、2.4 mol/L。菌株的细胞表面疏水性和降解有机物的能力有着较高的相关性。     

稠油降解微生物的筛选鉴定及其降解特性

从二连油田原油和油层水中筛选驯化出3株能够降解稠油的细菌DS1、DS2和DS3,通过16S rRNA基因序列比对发现DS1、DS2和DS3分别与溶血不动杆菌(Acinetobacter haemolyticus)、鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum)和耳炎短杆菌(Brevibacterium otitidis)相似度最高,分别为99%、99%和98%。研究结果表明,DS1对温度和pH有较强耐受性,DS3对盐度的适应性较好,2株菌最适的降解条件为温度35~40℃、盐度2%~5%(W/V)、pH为7~10。在5%的原油浓度下,复合菌对原油的30 d降解率达89.2%。经GC-MS分析,微生物降解作用后,除C29其他烃类几乎被全部降解。3株菌在7d内对500 g/L粘度为1 746 mPa·s(50℃)的稠油降粘率分别为49.1%、46.6%和49.0%,而复合菌对稠油的降粘效果高于单一菌株,其降粘率达到57.0%。     

石油污染土壤中芘高效降解菌群的筛选及降解特性研究

从长期受石油污染土壤中驯化筛选到能以芘为惟一碳源生长的混合菌群GP3,其主要由假单胞菌株GP3A(Pseudomonas sp.)和菌株GP3B(Pandoraea pnomenusa)组成.采用摇瓶振荡培养方法,研究了不同环境条件对混合菌GP3降解芘效能的影响.结果表明,在30℃,150 r/min振荡培养下,混合菌GP3对15 mg/L芘的7 d降解率为90.6%.混合菌GP3降解芘的最适宜温度为35℃,最佳pH值为6.2.加入低浓度葡萄糖(100 mg/L)或菲(10 mg/L)作为共代谢底物,均可提高GP3对芘的降解率.混合菌对芘的降解速率(PDR)与芘的初始浓度呈正相关.研究重金属离子胁迫下GP3对芘的降解时发现,10 ms/L Zn2 的存在对芘降解效能影响较小,Cu2 对芘的降解有抑制作用,Cd2 对混合菌GP3有很强的毒性.     

咪唑类离子液体对油基钻屑的处理

合成3种结构和性质呈规律性递变的离子液体1-烷基-3,基咪唑溴化盐[C_nIm]Br(n=8、10、12),作为萃取剂替代有机溶剂用于油基钻屑的萃取处理。研究了离子液体结构对油去除率的影响规律,发现随着阳离子烷基链长的增加,油去除率提高。通过考察离子液体种类、加量、萃取时间及pH值等对萃取效果的影响,优选[C_(12)MIm]Br为最佳萃取剂,油基钻屑与萃取液质量比为1:1、PH大于7时,萃取在20 min时就可以达到平衡,油基钻屑中油去除率大于85%,离子液体吸附损失率小于1%,分离后的离子液体可直接重复利用6次。     

油污土中降解柴油细菌的分离鉴定及降解能力研究

从所采集柴油污染土壤样品中富集、分离得到柴油降解优势菌株,命名为B-3和B-4.根据其生理生化性质及16S rDNA序列比对分析,确定2株菌分别属于Tetrathiobacter kashmirensis、假单胞菌属(Pseudomonas sp.).由于实验中,B-3的生长曲线较特殊,故以B-3和典型石油烃降解菌假单...     

氯氰菊酯降解菌CY22-7的分离鉴定及降解特性研究

从采集的多种土壤样品中.获得了19株在3种筛选平板上均生长良好的候选氯氰菊酯降解菌.通过生理生化特性鉴定和16S rDNA序列的测定及比对.将其中的氯氰菊酯降解菌CY22-7鉴定为中华根瘤菌属(Sinorhizobium sp.).同时,对氯氰菊酯降解菌CY22-7的降解特性研究结果表明:(1)氯氰菊酯降解菌CY22-7以5%(体积分数)的接种鼍接种到氯氰菊酯起始质量浓度为100 mg/L的氯氰菊酯乙醇培养基后,于200 r/min、30℃摇床中培养.经过6 d的培养,氯氰菊酯降解菌CY22-7降解了约60%的氯氰菊酯.(2)加人外源营养物质有利于促进氯氰菊酯的降解.其中,葡萄糖和酵母提取物的促进作用最为明显.(3)氯氰菊酯降解菌CY22-7降解氯氰菊酯的最适温度为30℃,最佳pH为6.0.     

产表面活性剂菌筛选及其对柴油降解影响研究

运用微生物培养方法,从饭店排污口污泥中筛选了7株产表面活性剂菌株。为了研究产表面活性剂菌在柴油降解过程中所产生的影响,分别将这些菌株与柴油降解菌(实验室提取的另一株假单胞菌)共同作用,其中一株(B_(26))不但可以将降解诱导期从6 d缩短至4 d,而且能将降解率由原来的71.1%提高至80.6%,具有较大的研究价值。实验着重对B_(26)的作用机理、柴油降解的影响因素等进行了分析研究。经形态学和生理生化实验鉴定,B_(26)属于芽孢菌属,其代谢过程中产生脂肽类表面活性剂,利用冷冻干燥法提取生物表面活性剂产量为1.57 g/L。     

华北某油田石油降解菌的筛选及降解特性

以石油为唯一碳源,从华北某油田污染土壤中筛选出石油降解菌12株。其中5株菌有较强降解能力,分别编号为z-3、z-6、z-7、z-8和z-b,在30℃,160 r/min摇床培养10 d后,菌株对石油降解率分别为63.8%、34.2%、44.8%、50.5%和42.3%。通过生理生化和分子生物学鉴定,确定这5株菌分别属于假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。通过对这5株菌生物量、脱氢酶及邻苯二酚2,3-双加氧酶活性的监测,发现生物量及酶活性与石油降解能力具有直接关系。最后,对5株菌的生长条件进行优化,其中z-3、z-6、z-7和z-b菌株对石油降解率较优化前提高10%左右。     

水中柴油污染物的微生物降解及其动力学

以混合柴油为靶污染物,通过对比实验研究了油污染物在模拟水环境中的降解效果。研究表明,模拟自然条件下混合柴油污染物总体降解较慢,油质去除率低;生物强化降解条件下,向混合柴油污染水样中添加驯化培养的微生物混合菌群,生物降解速率明显提高,油质去除率达到98%以上。研究还发现,各污染水样中油的降解速率与降解效果随柴油的配比而不同,混合柴油样本中生物柴油的比例越高,样本的降解率越高,表明生物柴油作为碳源有效改善了水中有机营养配比,促进了柴油的去除效果。进一步分析表明,混合柴油在水中的降解过程符合一级反应动力学,生物强化降解条件下,生物柴油比例越高,混合柴油降解速率越快,除油微生物以菌胶团、球菌和丝状菌为主。     

多环芳烃降解菌菌群构建及其适宜降解环境条件的确定

利用富集培养技术从某焦化厂土壤中筛选出来的菌种,根据3种不同的配伍方式构成3种不同的菌群。以苯并[a]芘、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和茚并[1,2,3-cd]芘5种多环芳烃为唯一碳源的无机盐培养基,不同菌群降解效率均达到60%以上。模拟多环芳烃污染的土壤环境,利用正交实验对菌群组合、菌量等因素不同水平探索降解的适宜条件。降解14 d的适宜条件为组合二:菌量20%、温度30℃、土壤含水率15%、营养盐质量比(m(C)∶m(N)∶m(P))为120∶10∶1、表面活性剂500 mg·kg-1、Fenton试剂和植物油2.5%;降解28 d的适宜条件为组合三:菌量10%、温度30℃、土壤含水率15%、m(C)∶m(N)∶m(P)为100∶10∶1、表面活性剂1 000 mg·kg-1、Fenton试剂和植物油5%;降解52 d的适宜条件为组合三:菌量20%、温度20℃、土壤含水率35%、m(C)∶m(N)∶m(P)为120∶10∶1、表面活性剂500 g·kg-1、Fenton试剂和植物油为0。m(C)∶m(N)∶m(P)随着降解时间的延长影响作用逐渐减小。在降解的整个阶段,菌群组合的类型对于降解率的影响最大。对于降解14 d时,菌群组合二为最优菌群,对于降解28和52 d时,菌群组合三为最优菌群。     

修复PAHs复合污染体系的高效菌群构建及降解特性

从污染环境分离和筛选得到了9株PAHs降解菌,以其为基本菌种,构建高效修复PAHs复合污染体系的菌群(D)。采用平板稀释涂布计数法对降解体系中菌群(D)的动态结构进行了解析,数据显示菌群内的微生物在降解过程中能相互协作,发挥稳定且高效的降解作用。实验进一步研究了菌群D对单一PAH和混合PAHs的降解特性,结果表明,无论对单一PAH还是混合PAHs,菌群D均具有较强的降解能力。当降解历时6 d,菌群D能使40 mg/L的单一PAH平均降解85.8%,使60 mg/L的混合PAHs平均去除89.4%。菌群D在多环芳烃复合污染体系的生物修复方面具有潜在的应用价值。