农用化学物质、有毒化学物质污染及其防治

X592 200500259 氧化乐果曲霉降解特性和中间产物的研究/石成春(福州大学化学化工学院)…//中国环境科学/ 中国环境科学学会.-2004,24(2).-180～183 环图X-58 在氧化乐果和葡萄糖共基质条件下,曲霉G21优先利用葡萄糖作为碳源,葡萄糖耗尽后开     

草甘膦废水有机污染物的微生物降解

生物处理技术,是从自然界中选育菌株来处理废水的原始形式,即利用废水中的有毒污染物作为唯一碳源,微生物利用其进行生长,从而达到使废水降解的效果。以草甘膦废水为唯一碳源,通过选择性富集培养法、驯化培养法、划线分离和纯化,从湖北宜昌某化工集团污水处理厂排污口活性污泥中分离得到菌株XF150。三次驯化过程中,菌株XF150降解草甘膦废水最高降解率达95.52%。经观察形态特征及培养特征,初步鉴定菌株XF150为青霉菌属(Penicillium sp).。由单因子优化法实验法探讨了温度、pH值、底物浓度对菌株XF150降解草甘膦废水的影响,得出菌株XF150降解草甘膦废水的最适条件:温度为30℃、pH为7.0、底物浓度为600mL/L,在最适条件下菌株对草甘膦废水降解率可达84.18%,其矿化程度较高,为草甘膦废水的生物处理技术提供最佳处理方案。     

草甘膦对同源假单胞基因工程菌代谢活性的影响

基于微量热法,研究两株基因缺失型斯氏假单胞杆菌对草甘膦的耐受毒性和降解作用,结果表明:草甘膦可以作为菌株的能量来源;草甘膦对P.stutzeri WM 581和P.stutzeri WM 567的半抑制浓度分别为47.47,43.26mg/L.两菌株对草甘膦均有较快的降解速率,其降解的半衰期约为9~17h,而草甘膦作为2类菌株生长过程中可以代谢的营养物质,其作为唯一碳源时的降解率(64%)要高于作为磷源时的降解率(43%).pH值与盐度对两菌株的生长有较大影响,草甘膦降解的较佳条件为:pH值为6,盐度低于0.5g/L.     

氧化乐果曲霉降解特性和中间产物的研究

在氧化乐果和葡萄糖共基质条件下,曲霉G21优先利用葡萄糖作为碳源,葡萄糖耗尽后开始快速降解氧化乐果,高浓度氧化乐果抑制了曲霉G21的生物降解活性.GC-MS分析表明,曲霉G21降解氧化乐果的主要中间产物为O,O,S-三甲基磷酸酯,氧化乐果降解率提高不会导致该有毒中间产物的累积效应.     

Achromobacter xylosoxidans NS12的分离和对硝基苯酚的降解

通过富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Achromobacter xylosoxidans NS12在好氧条件下可耐受小于1.8 mmol/L的邻硝基苯酚(ONP)或3.0 mmol/L的对硝基苯酚(PNP),能以PNP和ONP作为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化,但该菌不能利用间硝基苯酚(MNP)作为唯一碳源和氮源生长.研究发现A.xylosoxidans NS12在降解PNP和ONP组成的混合底物时,PNP的存在可抑制ONP的降解,同时ONP的存在也抑制PNP的降解.此外,在利用PNP和ONP的混合底物时,NS12转化PNP的速率显著地高于转化ONP的速率.红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

Achromobacter xylosoxidans NS12的分离和对硝基苯酚的降解

通过富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Achromobacter xylosoxidans NS12在好氧条件下可耐受小于1.8 mmol/L的邻硝基苯酚（ONP）或3.0 mmol/L的对硝基苯酚（PNP）,能以PNP和ONP作为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化, 但该菌不能利用间硝基苯酚（MNP）作为唯一碳源和氮源生长.研究发现A. xylosoxidans NS12在降解PNP和ONP组成的混合底物时,PNP的存在可抑制ONP的降解,同时ONP的存在也抑制PNP的降解.此外,在利用PNP和ONP的混合底物时,NS12转化PNP的速率显著地高于转化ONP的速率.红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

链霉菌(Streptomyces sp.)对吲哚废水的降解特性

链霉菌(Streptomycessp.)HJ02能以吲哚为唯一碳源生长,考察了初始吲哚质量浓度、外加碳源、温度、pH等对其降解效果的影响,探讨了该菌降解吲哚的动力学与机理.结果表明,链霉菌对吲哚有很强的耐受力,在pH=7、温度为30℃的条件下培养6d,初始浓度为300mg·L-1吲哚的降解率达到97.4%.菌株对吲哚的降解过程动力学符合Andrews方程.外加葡萄糖会抑制链霉菌降解吲哚的速率,葡萄糖与吲哚之间存在底物竞争抑制.紫外光谱与GC分析表明,吲哚的特征杂环被链霉菌破坏.     

2,4-二硝基酚厌氧生物降解动力学研究

研究了间歇试验条件下,2,4-二硝基酚(2,4-DNP)与葡萄糖共基质时的厌氧降解动力学.结果表明:2,4-DNP与葡萄糖能同时被微生物降解;葡萄糖浓度高低对2,4-DNP的降解影响不大,而2,4-DNP的存在明显影响COD的降解.当2,4-DNP浓度<225 mg/L时,其比降解速率随浓度增大而增大,浓度为225 mg/L时比降解速率达到最大;由于底物抑制,当2,4-DNP浓度>225 mg/L时,其比降解速率呈下降趋势.选用Andrews非竞争性抑制模型描述2,4-DNP厌氧降解动力学,对实验数据进行非线性拟合,求得模型参数q_max、K_s和K_i分别为3.24 mg/(h·g)、196.23 mg/L和165.91mg/L,实验数据与该动力学方程拟合较好.     

一株草甘膦降解菌分离鉴定及其降解特性研究

从长期受草甘膦污染的土壤中筛选出10株草甘膦降解菌,其中A5菌株对草甘膦的降解率最高,经鉴定该菌株属于节杆菌属(Arthrobacter)。对A5菌株进行降解特性研究,结表明,该菌株降解草甘膦最适条件为:草甘膦600mg/L,葡萄糖10g/L,NaCl0.5g/L,pH6.5,32℃。在最适降解条件下,该菌株在72h时对草甘膦的降解率达94.2%。     

外加碳源对菌株GH10降解BDE-209的影响

通过研究6种外加碳源对菌株GH10降解BDE-209产生的影响,证明葡萄糖是菌GH10降解BDE-209的最佳外加碳源,降解培养基中葡萄糖的最适浓度为2 mg/L。经过5 d的降解培养,在第3天时培养基中BDE-209的残余浓度最低,其浓度从10 mg/L降为1.24 mg/L;与不添加葡萄糖的试验相比,BDE-209的降解率从42.24%提高到87.61%;菌株GH10对BDE-209的降解符合一级反应动力学,降解动力学方程为C=12.064e-0.670 t,半衰期为1.03 d,说明添加葡萄糖能够有效促进菌GH10降解BDE-209。     

结晶紫生物共降解的动力学研究

以葡萄糖作为初级基质,采用初始速率法对细菌KingellaH共降解结晶紫(CV)染料的动力学过程进行了研究.结果表明,KingellaH对葡萄糖的降解符合Monod方程,休眠细胞降解CV的过程可用Andrews方程描述.葡萄糖能提高CV的降解速率,扩大降解CV的浓度范围,CV对葡萄糖存在非竞争性抑制.测定了相关的动力学参数,建立起以细胞为中心的关于CV、葡萄糖降解的复合数值模型.     

一株苯乙烯高效降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从某橡胶厂的活性污泥中筛选得到一株可高效降解苯乙烯的微生物菌株WJ,通过透射电镜(TEM)、生理生化试验、Biolog鉴定和16S rRNA基因的系统发育树建立等分析方法,鉴定该菌株为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).通过环境单因素试验,确定该菌株WJ在温度30℃、pH值7.0的培养条件下具有良好的降解效果.通过不同初始浓度苯乙烯的降解及生长特性,确定该菌株的最大底物耐受浓度达到1500mg/L,且其生长动力学过程符合Haldane’s方程,相应动力学参数为: vmax=0.282h-1,Ks=23.57mg/L,Ki=1784.56mg/L.底物宽泛性试验表明,该菌株对苯系物(BTEX)、正己烯等与苯乙烯结构类似的碳氢化合物都具有良好的降解能力,表明其具备良好的底物宽泛性.该菌株对苯乙烯的氧化降解途径主要为乙烯基侧链的氧化.     

皮氏罗尔斯通氏菌DX-T3-01苯酚降解特性及动力学

筛选自德兴铜矿对重金属Cd2+有较强抗性的皮氏罗尔斯通菌DX-T3-01菌株,经驯化发现其对苯酚也有较强的降解能力。通过正交实验确定了该菌株苯酚降解最佳条件为:30℃、pH 7.0、转速150 r/min、接种量1%(V/V),并探讨了外加碳源和重金属对苯酚降解的影响。在最佳苯酚降解条件下,初始苯酚浓度为500 mg/L的苯酚经56 h后可降解至检测限,最高可降解苯酚浓度为800 mg/L。当初始苯酚浓度300～600 mg/L时,菌株降解苯酚的动力学过程符合Monod零级反应模型。     

硝酸根对有机磷光解释放磷酸根的影响

为了解硝酸根（NO₃^-）的光化学活性对水体中有机磷间接光解释放磷酸根过程的影响,采用室内模拟实验,研究了NO₃^-在草甘膦光解转化为磷酸根中的作用及NO₃^-浓度对该反应速度的影响,并以甲醇为羟基自由基（·OH）猝灭剂,印证了NO₃^-对富营养化湖泊水体中有机磷光解释放磷的作用.结果表明,在紫外光（UV）照射下,草甘膦可以直接光解转化为磷酸根,其磷酸根的释放量随着溶液初始pH和草甘膦浓度的增加而增大.加入NO₃^-处理,光照60min后,磷酸根的释放量由空白处理的0.05mg/L增加到了0.43mg/L.添加Fe³⁺可促进这一过程,而添加腐殖酸（HA）和碳酸氢根（HCO₃^-）则可以显著抑制磷酸根的释放.在湖泊水体中,添加草甘膦,磷酸根的释放量显著高于空白,而增加湖水中NO₃^-浓度时,磷酸根的释放量则进一步增大.在湖水/草甘膦/NO₃^-体系中添加·OH猝灭剂甲醇后,磷酸根的释放量显著降低.可见在紫外光条件下,NO₃^-的光化学作用对有机磷释放磷酸根过程具有重要影响.     

基于四尾栅藻响应的有机磷农药生态风险评估

以系统评价有机磷农药在水域生态系统风险为目标,采用批次培养的方法研究了草甘膦和毒死蜱两种有机磷农药在高浓度下的毒性效应、低浓度下的刺激效应及微量条件下的无机磷替代效应.结果表明,草甘膦和毒死蜱对四尾栅藻(Scenedesmus quadricanda)的96h EC50值的分别为12.98,2.02μmol/L.低浓度草甘膦(0.014~1.35μmol/L)条件下细胞密度和最大光能转化效率表现出了显著的刺激作用,最大促进效应分别为13%和6.0%;草甘膦(0.40~0.67μmol/L)表现出显著的无机磷替代效应,而毒死蜱处理组未观察到刺激作用和替代效应.有机磷农药对微藻种群变化的作用方式以低浓度下的刺激作用为主,同时可以引发无机磷不足时某些可利用有机磷种类微藻的种群增长.     

MnO2吸附-氧化去除草甘膦的研究

草甘膦是一种被广泛使用的除草剂,天然矿物的吸附-氧化作用对草甘膦的降解具有重要影响.本文研究了草甘膦在MnO2表面的吸附-氧化行为,考察了草甘膦在MnO2表面的降解动力学,以及反应体系pH和共存阳离子对MnO2吸附-氧化降解草甘膦的影响,初步分析了草甘膦的降解产物和可能的降解途径.结果表明,MnO2可有效降解草甘膦,草甘膦在MnO2表面的降解符合表观准一级动力学模型,表观反应动力学常数随草甘膦浓度的增大而减小;酸性条件有利于MnO2对草甘膦的去除,共存Cu2+对MnO2去除草甘膦有明显的抑制作用;草甘膦的降解产物包括肌氨酸、氨基乙酸、羟基乙酸、甲酸和乙酸及PO3-4、NH+4和NO-3.     

菲降解菌株GY2B的分离鉴定及其降解特性

对一株菲降解菌进行了鉴定并对其降解特性进行了研究.初步鉴定菌株GY2B为鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.).菌株GY2B有较高的降解效率,当无机盐培养液中菲初始浓度为100mg/L时,48h内对菲降解率达到99.1%.添加100mg/L的葡萄糖和蛋白胨均可以促进菌株的生长和菲的降解,pH值为中性条件时对细胞的生长较为有利.GY2B菌株还能降解1-羟基-2-萘酸、2-萘酚、萘、水杨酸、邻苯二酚和苯酚等多种芳香化合物并利用其为碳源和能源生长繁殖.GY2B菌株对菲的降解可能通过水杨酸途径.     

Degradation of 2,6-di-tert-butylphenol by an isolated high-efficiency bacterium strain

An aerobic bacterium strain, F-3-4, capable of effectively degrading 2,6-di-tert-butylphenol(2,6-DTBP), was isolated and screened out from an acrylic fiber wastewater and the biofilm in the wastewater treatment facilities. This strain was identified as Alcaligenes sp. through morphological, physiological and biochemical examinations. After cultivation, the strain was enhanced by 26.3% in its degradation capacity for 2,6-DTBP. Results indicated that the strain was able to utilize 2,6-DTBP, lysine, lactamine, citrate, n-utenedioic acid and malic acid as the sole carbon and energy source, alkalinize acetamide, asparagine, L-histidine, acetate, citrate and propionate,but failed to utilize glucose, D-fructose, D-seminose, D-xylose, sedne and phenylalanine as the sole carbon and energy source. The optimal growth conditions were determined to be: temperature 37℃, pH 7.0, inoculum size 0.1% and shaker rotary speed 250 r/min. Under the optimal conditions, the degradation kinetics of 2,6-DTBP with an initial concentration of 100 mg/L was studied. Results indicated that 62.4% of 2,6-DTBP was removed after 11 d. The degradation kinetics could be expressed by Eckenfelder equation with a half life of 9.38 d. In addition, the initial concentration of 2,6-DTBP played an important role on the degradation ability of the strain. The maximum initial concentration of 2,6-DTBP was determined to be 200 mg/L. Above this level, the strain was overloaded and exhibited significant inhibition.