废水中难降解性有机污染物的共代谢降解

微生物共代谢是污水中难降解性有机物生物降解的重要方式 ,关键酶的诱导、生长基质与目标污染物之间的竞争抑制、目标污染物及其降解产物对微生物的毒性反应是影响共代谢反应的关键因素。选择合适的生长基质、优化反应条件可以提高微生物共代谢在实际污水处理及地下水污染修复中的应用效果     

共代谢基质强化微生物修复四氯乙烯污染地下水

针对微生物修复地下水中四氯乙烯(tetrachloroethylene,PCE)周期长的问题,通过添加共代谢基质强化微生物修复技术以提高修复速率。以某污水处理厂的厌氧活性污泥为菌种来源,采用振荡培养法进行PCE高效降解菌群的驯化和筛选,对微生物降解PCE的温度、初始pH和PCE初始浓度3种影响因素进行了条件优化;使用甲醇、乙醇、葡萄糖、酵母浸膏以及乳酸钠作为共代谢基质,研究了不同共代谢基质条件下微生物群落对PCE的降解规律,并建立了反应动力学模型。结果表明:在种水平上,梭状芽孢杆菌Clostridium sp. FCB45是优势菌种;PCE初始浓度为1 mg·L-1,pH在中性,温度为30℃,共代谢基质为酵母浸膏时,微生物群落的降解效果最好,PCE降解率可高达96.75%,降解速率常数最高可达0.327 d-1;添加共代谢基质强化的微生物降解过程全部符合一级反应动力学模型。添加共代谢基质的微生物实验结果表明,添加共代谢基质可以有效缩短微生物修复周期,对污染地下水的原位生物修复具有一定的参考价值。     

耐受重金属的芘降解真菌的筛选及芘降解动力学研究

为了提高复合污染土壤修复的微生物资源的丰富度,为混合菌群修复污染土壤积累资料,利用多环芳烃-重金属双抗培养基在污染土壤中筛选得到一株对Cu和Cd有高耐受性的芘降解真菌,经分子生物学鉴定为米曲霉。探究了米曲霉对芘污染水体的降解效果及对重金属Cu和Cd的耐受程度,利用缺乏生长基质的毒性抑制动力学模型对芘单基质降解过程进行了拟合,以期为后续共代谢、固定化的研究及实际工程应用提供一定的理论支撑。结果表明:(1)米曲霉以芘为单基质代谢时,降解率为33%;(2)米曲霉对重金属Cu和Cd的耐受浓度分别为500 mg/L和50 mg/L,分别高出国家土壤重金属二级标准5倍和83倍;(3)米曲霉对单基质芘的降解符合Crridle提出的毒性抑制动力学简化模型Sc=Sc0·Tb*cX0(1-e-bt)(R2=0.9237)。芘初始浓度Sc0=80 mg/L,米曲霉投加量X0=85 mg/L时,数值拟合得到内源呼吸常数b=0.027,生物转化量Tb*c=0.2875。该米曲霉对单基质芘及重金属Cu和Cd表现出一定的降解性能及耐受性能,故可经过适当强化后作为多环芳烃-重金属污染土壤的微生物修复菌种。     

废水中苯胺的好氧共代谢降解实验研究

微生物共代谢是废水中难降解性有机物生物降解的重要方式.比较了在以苯胺溶液作为惟一碳源与能源和有共代谢底物存在下苯胺的降解过程.结果表明,共代谢显著地提高了苯胺的降解率,在32℃恒温条件下、利用葡萄糖作生长基质、且与苯胺的质量比为1:6、72 h后,苯胺的降解率最高可达75.6%.再加人蛋白胨做氮源后,苯胺的降解率可提高到82.9%,COD的去除率达55.4%.     

三氯乙烯在苯酚菌中的共代谢降解性能研究

通过生物降解实验考察三氯乙烯(TCE)在苯酚驯化微生物中的共代谢降解性能,并进行动力学分析。结果表明,苯酚是TCE-苯酚共代谢过程必不可少的共代谢基质;TCE的共代谢降解与苯酚和TCE初始浓度有关。TCE在降解初期会出现一个短暂的迟滞期,TCE的大量降解要在苯酚被利用后才发生;高质量浓度TCE(>9mg/L)对共代谢降解有抑制作用。苯酚/TCE(质量比)在10～15以上时,苯酚菌对TCE的去除率较大。Haldane模型能够很好地拟合苯酚和TCE的比降解速率。动力学分析表明,微生物对苯酚的亲和力要大于TCE,苯酚对TCE共降解具有竞争性抑制作用,TCE对微生物存在毒性抑制作用;结果证实了生物降解实验的结论。     

不同基质共代谢降解2,4,6-三硝基苯酚的研究

以葡萄糖、可溶性淀粉、乙酸钠和苯酚作为共基质，通过35℃恒温生化培养箱缺氧驯化污泥，间歇恒温振荡试验研究了在不同共代谢基质条件下，2,4,6-三硝基苯酚（TNP）的缺氧降解性能。结果表明，经过驯化的微生物加入葡萄糖和苯酚作为碳源，在TNP∶苯酚∶葡萄糖为10∶3∶100的比例下，TNP生物降解率可以从不加碳源时的31.2%提高到86.6%；不同共基质条件下TNP的降解均符合一级反应动力学方程，反应速率常数大小依次是K_苯酚＜K_葡萄糖＜K_{葡萄糖+苯酚}，其中葡萄糖和苯酚同时作为共基质时TNP降解速率常数最大为0.019 h^-1。     

共基质对白腐菌降解喹啉的影响

选用吲哚、苯酚和氨氮作为喹啉降解的共基质.通过白腐菌BP对共基质的降解,研究了白腐菌BP对不同共基质降解体系中喹啉的降解过程及其反应动力学,同时研究了共基质物质对白腐菌BP漆酶活力、生物量增长速率和降解体系pH的影响.结果显示,白腐菌BP对不同共基质降解体系中的喹啉均具有较高的降解率,共基质物质苯酚、吲哚和氨氮对喹啉的降解有一定的抑制作用;共基质降解体系使白腐菌BP漆酶系统启动更加迅速,漆酶活力峰值提前出现;共基质降解体系能促进白腐菌BP的生长,缩短白腐菌BP的生长周期;秸秆滤出液培养基中,pH为6.00～8.00时,白腐菌BP对喹啉均具有较强的降解能力.     

共代谢条件下丁基黄药的生物降解实验研究

微生物共代谢是降解废水中难降解有机物的重要方式。通过实验研究,比较了以丁基黄药作为唯一碳源和能源以及有共代谢基质存在下丁基黄药的降解过程。结果表明,共代谢显著提高了丁基黄药的降解率。在25℃条件下,以丁基黄药为唯一碳源和能源时,其降解率仅为43.1%;而利用葡萄糖作为共代谢基质,当葡萄糖质量浓度为0.20g/L时,振荡培养72h后丁基黄药的降解率可达65.2%;再加入微量的蛋白胨作为氮源后,丁基黄药的降解率可提高到73.5%;加入共代谢基质后微生物的适应期由原来的36h缩短至24h。共代谢是提高丁基黄药生物降解性能的一条有效途径。     

三氯乙烯好氧生物降解的初步研究

工业溶剂三氯乙烯(TCE)是地下水污染物中发现的最普遍的氯代化合物。本研究的目的是评价以葡萄糖为初始基质时好氧条件下TCE生物降解的可行性，以及以TCE为单一基质时的生物降解情况。微生物培养是在好氧条件下以驯化好的活性污泥作为接种体。实验结果表明，在25℃时，葡萄糖可以在好氧条件下作为共代谢基质使TCE发生生物降解，其一级反应速率常数为0．3212d^-1，半衰期为2．16d；TCE可以作为单一基质发生好氧生物转化，其一级反应速率常数为0．2624d^-1，半衰期为2．64d；降解过程中无二氯乙烯(DCE)和氯乙烯(VC)等中间产物的形成；表明葡萄糖共代谢降解TCE的速率大于TCE作为单一基质的降解速率。     

氯代有机溶剂共降解研究进展

本文综述了有机氯溶剂的微生物共降解过程。多种多样的微生物能够通过共代谢途径降解有机氯溶剂。共降解是由微生物细胞内的关键酶进行的。影响共降解的主要因素包括关键酶的诱导 ,毒性抑制和自我恢复以及能量供应等。本文对共降解过程的机理和相关的数学模型进行了综合分析。在此基础上 ,提出了一个能够揭示共降解过程各种因素之间内在逻辑关系的结构模型 ,对于从细胞和酶两个层次上认识共降解过程具有重要的指导意义。     

氯代有机溶剂共降解研究进展

本文综述了有机氯溶剂的微生物共降解过程。多种多样的微生物能够通过共代谢途径降解有机氯溶剂。共降解是由微生物细胞内的关键酶进行的。影响共降解的主要因素包括关键酶的诱导,毒性抑制和自我恢复以及能量供应等。本文对共降解过程的机理和相关的数学模型进行了综合分析。在此基础上,提出了一个能够揭示共降解过程各种因素之间的内在逻辑关系的结构模型,对于从细胞和酶两个层次上认识共降解过程具有重要的指导意义。     

微生物降解苯胺的研究进展

微生物降解苯胺，是一种有效的环境友好型去除苯胺污染的手段，因此简要综述了国内外在苯胺微生物降解方面的研究进展，主要包括降解苯胺的微生物以及微生物降解苯胺的途径。     

不同共代谢基质下四氯乙烯厌氧生物降解研究

分别用葡萄糖、乳酸盐和醋酸盐作为驯化好的厌氧污泥的共代谢基质 ,对四氯乙烯 ( PCE)的降解进行研究。结果表明 ,PCE是通过还原脱氯发生生物降解的。实验的回归结果表明 ,反应均符合一级动力学方程 ;反应速率常数的大小依次为 k乳酸盐 >k葡萄糖 >k醋酸盐 ;以乳酸盐作为共代谢基质时 ,PCE的降解速率较快 ,在实验条件下乳酸盐是最合适的共代谢基质     

三氯乙烯好氧生物降解的初步研究

工业溶剂三氯乙烯 (TCE)是地下水污染物中发现的最普遍的氯代化合物。本研究的目的是评价以葡萄糖为初始基质时好氧条件下TCE生物降解的可行性 ,以及以TCE为单一基质时的生物降解情况。微生物培养是在好氧条件下以驯化好的活性污泥作为接种体。实验结果表明 ,在 2 5℃时 ,葡萄糖可以在好氧条件下作为共代谢基质使TCE发生生物降解 ,其一级反应速率常数为 0 32 12d-1,半衰期为 2 16d ;TCE可以作为单一基质发生好氧生物转化 ,其一级反应速率常数为 0 2 6 2 4d-1,半衰期为 2 6 4d ;降解过程中无二氯乙烯 (DCE)和氯乙烯 (VC)等中间产物的形成 ;表明葡萄糖共代谢降解TCE的速率大于TCE作为单一基质的降解速率。     

机油高效降解菌群筛选及降解效果初探

从多处受石油污染的土壤中经过初步筛选、混合驯化得到以机油为唯一碳源进行生长代谢的混合菌群.利用此混合菌群进行的降解实验结果表明,该菌群对高浓度机油废水具有较强的降解能力,初始含机油约2.0 g/L的人工废水.接种量为0.1%(菌体湿重/培养液体积),经过7 d的降解,机油可降至403 mg/L,降解率达81.4%;对不同浓度机油废水的降解实验结果表明,在静态实验条件下,机油质量浓度在不高于1 000 mg/L(含1 075 mg/L),混合菌群在降解过程中能自行从降解产酸的不良环境中恢复,机油质量浓度在2 000 mg/L以上,初期产酸较多,pH下降幅度较大,在7 d的周期内,废水pH无法恢复,说明在降解后期仍有大量有机酸积累而未被彻底降解;与葡萄糖共基质的降解实验结果表明,经过7 d的降解.不超过150 mg/L,的葡萄糖与1 000 mg/L机油组成的共基质体系中,机油降解基本不受葡萄糖加入的影响,但可加强早期的降解速率.而葡萄糖高于150 mg/L时,则会对混合菌群的除油率产生抑制,抑制程度随着葡萄糖浓度的提高而加大.     

污染水体中氨氮降解菌的筛选与降解特性研究

为研究污染水体中微生物对氨氮的降解能力,寻求安全有效的治理技术,从浙江安吉南北湖的底泥中分离筛选出12株具有氨氮降解能力的菌株X1至X12,以(NH_4)_2SO_4为唯一氮源,对比12株菌株的生长情况与氨氮降解率,挑选出脱氮能力较强的菌株X1和X2。活化后的菌株X1和X2反应48h,氨氮降解率分别为98.05%、97.63%,且反应体系的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮积累均极少。未经活化的菌株X1和X2反应48h,氨氮降解率分别为96.40%、97.90%,也未出现明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累。通过观察形态特征、测定生化性质和比对16SrDNA序列,鉴定出菌株X1为浅黄色假单胞菌(Pseudomonas lurida),菌株X2为Pseudomonas weihenstephanensis。菌株X1和X2生长速率快,易成为优势菌种,降解氨氮能力显著,在污染水体生物修复领域具有良好的应用前景。     

偶氮染料的微生物降解

本文主要综述了染料的微生物降解,重点介绍了偶氮染料降解微生物类群及其在自然界中的分布;降解偶氮染料的微生物菌种的筛选、分离、纯化、驯化;并从偶氮染料的分子结构探讨了其与微生物降解之间的关系;偶氮染料微生物降解代谢途径和遗传基础;讨论了微生物菌种在纺织印染工业废水的处理中的应用前景。     

生物强化技术在废水处理中的应用

本文主要从三个方面总结了近几年国内外有关生物强化技术的应用情况，即直接投加待效降解微生物或共代谢基质、固定化技术和生物强化制剂来处理各种类型的废水。     

内循环厌氧反应器处理养猪场污水基质降解动力学模型研究

依据对IC反应器有机物降解特性的分析,以及对其精细处理区和污泥床区水力流态分别作推流和全混流处理,基质降解速率与微生物浓度之间按一级反应处理的基础上,建立了IC反应器基质降解动力学理论模型.并根据IC反应器处理养猪场污水的试验结果,确定出了反应器在平均温度为(33±0.5)℃条件下污泥床区和精细处理区内基质降解动力学模型.     

油污土壤中微生物数量变化与原油降解速率关系的实验研究

微生物法治理油污土壤具有成本低、效果好的特点，其原理是微生物利用油烃作为碳源合成自身物质，进行生长繁殖，从而使油烃的含量得到减少。而与此同时，微生物的数量也会发生相应的变化。目前油污土壤微生物的研究主要局限于对污染土壤中分离提纯的单一菌种的降解效能的研究。本文对土著油污土壤微生物在适宜条件下的数量和种类变化进行了实验分析，并对油烃的化学组成作了初步探讨。分离出4株对石油具有耐受性和降解能力的微生物。结果表明，在4株微生物数量都增加的时候，石油烃的降解速度最快。