固定化微生物菌种的筛选与鉴定

以菲、芘作为降解对象 ,对多种菌株进行筛选 ,从中挑选出降解率最高的两株菌 ,细菌和真菌各一株 ,并对其生长曲线进行测定 ,为菌种的固定化提供了一定的依据。同时对菌种进一步鉴定 ,细菌为动胶杆菌 (Zoogloeasp .) ,在 72h内对菲、芘的降解率为 87 82 %和 4 9 2 2 % ;真菌为镰刀菌 (Fuariumsp .) ,在 2 16h内对菲、芘的降解率为 93 32 %和 96 2 9%。     

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。     

三株优势菌对多环芳烃的降解性能研究

多环芳烃具有毒性、生物蓄积性和半挥发性，并能在环境中持久存在。生物修复处理具有费用低、效果好、污染物残留量低、不产生二次污染、能够保持或改善植物生长的土壤结构等优点。实验分别在对单一菌株、两两混合菌株及三株菌混合等三种情形下，对蒽、菲、芘的降解作用进行了研究。研究结果表明：单一菌株对蒽、菲、芘有一定的降解能力，菌株混合时，对蒽、菲的降解率有所提高；三株菌种混合时，黄杆菌对放线菌、红球菌的生长过程有抑制作用；蒽、菲、芘的降解过程会不断交替进行着产酸和脱羧过程，使降解液pH值出现波动；同时在降解过程中，菌体能产生表面活性物质，这有利于蒽、菲、芘的生物降解转化。     

固定化混合菌修复油污染地表水的研究

从辽河油田受石油污染的河床底泥中筛选出一株芽孢杆菌(Bacillus sp.)和一株黄杆菌(Flavobacterium sp.)，采用二次交联化学方法对2株细菌单独及混合固定，分别进行了不同接种量的固定化细菌对油的降解，以及固定化混合菌对环境的耐受性和在自然地表水中对油的降解进行研究，结果表明，在相同时间内固定化混合菌对油的降解效果明显优于固定化单株菌，而且都优于游离菌。固定化混合菌pH在6～10、温度在20～40℃范围内能保持较好的活性。在120 h时，固定化混合菌对自然地表水中油的降解率达94.5%,对地表水中COD的去除率达89.6%。扫描电子显微镜分析显示，固定化载体的微观结构适合细菌的生长，固定化混合菌在载体内部形成高密度的菌群。以上的研究为固定化微生物应用于油污染地表水的生物修复提供了一定的理论基础。     

高效纤维素降解菌的筛选

比较研究了刚果红脱色、滤纸崩解等几种纤维素分解菌筛选方法，并从腐木、腐竹、腐叶等样品中筛选获得4株高效纤维意降解菌，其中细菌1株(嗜纤维菌属)，真菌3株(木霉菌属)。该细菌可在4d内将滤纸平板完全降解为枯质。通过改变酶解条件，确定Z—2为进一步优化对象，并进行了相应的单因子优化实验，初步确定其量佳产酶条件为：培养温度30℃，初始pH4．5，不含尿素，GLC和纤维意含量分别为0.4％和0．6％。     

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.     

铜绿假单胞菌NY3所产表面活性剂对原油降解的影响

铜绿假单胞菌NY3是从石油污染土壤中分离出的一株能快速代谢疏水性化合物的菌种。研究了该菌产表面活性剂及对原油降解的作用。实验表明,在敞开体系中,投加82 mg/L NY3菌产的鼠李糖脂,240 h能使NY3对原油的降解率提高50%。投加甘油使NY3产鼠李糖脂与降解原油同步进行,与投加鼠李糖脂对原油降解的促进作用相近。投加9‰甘油使NY3在168 h对原油的降解率提高43%。NY3菌能同时降解原油中的直链烷烃及菲(Pr)和芘(Ph)等多环芳烃。在敞开体系中用少量甘油使产鼠李糖脂和降解原油同步进行,节约处理费用。研究结果为NY3菌株在露天石油污染环境修复中的应用奠定了基础。     

真菌和细菌对染料吸附脱色的高效共培养体系研究

在含有真菌G－1培养液中加入染料厂污水排放口的污泥样品，从发生快速脱色降解染料的混合培养液中分离出2株染料脱色细菌L－1和L－2，经API鉴定系统鉴定，确定菌株L－1为Enterobacter sp.，菌株L－2为Pseudomonas sp.,研究比较了单一和不同组合混合的真菌G－1菌株（Penicillium sp.)，细菌L－1菌株（Enterobacter sp.)和L－2菌株（Pseudomonas sp.)对偶氮染料红M－3BE（C.I.Reactive Red 241)和蒽醌染料艳蓝KN－R（C.I.Reactive Blue 19)的去除情况，发现G－1真菌和2种细菌组合的共培养体系对50mg/L红M－3BE和艳蓝KN－R处理5h去除率达100％和97．9％，并且是以脱色降解作用为主，建立了染料脱色降解菌的最佳组合，进一步测定了此最佳共培养体系对另外13种不同结构染料的脱色降解，结果表明，除对蒽醌染料R－478脱色降解较差外，对其他染料均可在1h-3d被完全脱色降解，表现出脱色降解染料的广谱性，向培养4d的共培养体系中依次加入8种染料，菌体可对染料连续脱色，维持脱色能力达8d左右。     

1株好氧菌对不同油脂的降解

从某餐馆排污渠污泥分离到10株油脂降解菌,以植物油脂花生油为唯一碳源,通过适应性培养驯化并检测细菌生长的OD值筛选出1株优势菌。在确定其最佳生长环境条件的基础上,分别以花生油、餐厅污水和一种含有油脂的膜为对象污染物,进行了优势菌的降解试验。结果表明,该菌对花生油溶液中油脂和CODcr的去除率在24h以内分别达到98．91％和97．27％;对餐厅污染中油脂和CODcr的降解率在30h内分别达到88．66％和85．42％。另外,该优势菌对油脂膜也有良好降解效果,在固体和液体培养基中30d内油脂膜量分别减少了3．31％和11．29％以上。试验证实了该菌对植物油脂、含油脂污水和固体油脂废弃物有良好的净化效果。     

固废拆解场污染土壤中多环芳烃降解菌的筛选鉴定与降解特性

以腐植酸(HA)溶液为吸附剂、从受多环芳烃污染的土壤中分离出来的降解菌制成为生物修复剂,以多环芳烃(PAHs)萘、菲、芘、荧蒽、苯并蒽、苯并芘为土壤污染物,对PAHs污染土壤进行修复实验。目的是筛选与分离吸附于HA的PAHs降解菌,研究HA与降解菌的协同效应对PAHs的降解效率的影响。用经过HA吸附的PAHs富集分离培养出1株高效降解菌株,命名为Tzyx3,鉴定其为解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica)。15 d后,土壤中萘、菲、芘、荧蒽、苯并蒽、苯并芘的降解率分别为90.7%、91.0%、74.7%、86.9%、84.7%和74.7%,表明Tzyx3和HA在PAHs污染土壤中存在协作关系,Tzyx3能够直接利用HA对土壤中的多环芳烃进行降解。     

固定化耐低温混合菌对焦化土壤多环芳烃的降解研究

研究了固定化耐低温真菌-细菌混合菌在低温环境下,对焦化厂污染土壤中的菲(Phe)和苯并[b]荧蒽(BbF)降解的动态变化,利用高通量测序技术分析了降解过程中微生物群落多样性变化。结果表明:在低温条件下固定化混合菌对土壤中Phe、BbF的去除率远高于游离混合菌与固定化单菌,在60d的降解周期下,固定化混合菌对土壤中Phe和BbF的降解率分别可达59.61%和45.24%。处理前,土壤中细菌与真菌初始Shannon多样性指数分别为2.79和0.33,细菌远高于真菌,土壤中土著微生物以细菌为主,高丰度的细菌抑制了真菌的生长代谢。处理后,细菌的Shannon多样性指数下降至1.33,真菌的Shannon多样性指数增加至1.01,Phe和BbF的降解与细菌多样性呈负相关,且细菌多样性的降低减少了其对真菌的抑制作用。对比分析了处理前后土壤中微生物群落组成的变化,结果表明:投加固定化混合菌后,固定化混合菌中的假单胞菌(Pseudomonas sp.)SDR4和高山被孢霉(Mortierella alpina)JDR7在低温下生长代谢良好,并成为降解过程中的优势菌,其物种相对丰度分别提高至79.84%与58.63%。固定化混合菌对低温环境有良好的耐性,固定化混合菌的投加提高了菌株对多环芳烃(PAHs)的生物利用有效性,改变了土壤中微生物群落的结构和丰度,可应用于低温土壤PAHs的原位修复。     

降解菌对堆肥中多环芳烃降解作用的研究

通过在堆肥中加人经过驯化的降解菌这种土壤有机污染生物修复技术，对堆肥中多环芳烃的浓度变化进行监测，从而了解降解菌对堆肥中多环芳烃的降解作用。实验结果表明，降解菌的加人能明显地提高多环芳烃的降解率，本次实验中，菲、芴的去除率提高了25％左右，芘的去除率提高了约45％。     

一株高效MC—RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素一RR（MC—RR）特性的产芽孢菌株，采用加热富集芽孢菌的方法，从太湖分离到一株MC．RR降解菌CMl，该菌对MC—RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillusb oronitolerans）。通过研究温度和pH值对菌株CMl降解MC—RR能力的影响，发现菌株CMl在60h将MC—RR由12．77μg／mL降解到1．67μg／mL，降解率达86．90％，最适降解温度为37℃，最适pH值为7．0。CMl菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC—RR，但胞内物质具有更强烈的降解特性，12h可以将7．27μg／mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC—RR应用研究方面提供了理论基础。     

一株菲降解菌的筛选及降解动力学分析

从克拉玛依油田附近稠油污染土壤中筛选出能以菲为唯一碳源的菲降解菌y-8,通过形态观察、生理生化特性及16SrDNA比对序列分析对该菌株进行了鉴定,确定菲降解菌y-8属于弯曲假单胞菌(Pseudomonas geniculata)。菲降解菌y-8在30℃、接种量2%(体积分数)、pH=7.0、170r/min的条件下振荡培养72h,对初始质量浓度为100mg/L菲的降解率达到93.7%,同时可耐受较高质量浓度的菲(3 000mg/L)。同时,对不同初始浓度菲降解动力学曲线进行分析,建立菌降解的指数模型,得到一级反应动力学方程:lnc=-0.045 1t+A(其中,c为菲质量浓度,mg/L;t为降解时间,h;A为常数),半减期为91.01h。     

生物因素对土壤中多环芳烃的降解机制

在温室内采用盆栽试验法,以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和蚯蚓(Pheretima sp.)为试验材料,以菲、芘为多环芳烃(PAHs)代表,在不同初始浓度下,测定试验70d后8种不同处理方式下土壤、蚯蚓和植物体内菲、芘浓度,研究生物因素对土壤中PAHs的降解机制。结果表明:(1)非生物土壤系统对PAHs有微弱的降解作用;(2)各生物因素在不同程度上促进了土壤中PAHs的降解;(3)植物-动物-微生物土壤系统对PAHs的降解当量最大,明显高于其他土壤系统;(4)不同因素的降解当量不同,其中植物和蚯蚓本身直接作用的降解当量甚微,植物-微生物交互作用最大,微生物次之;(5)不同因素和生物土壤系统对土壤中芘的降解当量均高于菲。因此,增加生物因素的种类和数量,特别是微生物,可促进PAHs的降解,对分子量大、结构复杂的有机物作用更显著。     

混合固定化酵母菌对苯并(α)芘污染土壤的修复

将3株酵母菌进行两两混合及3株混合后,采用物理法和化学法对其进行固定化包埋,用于多环芳烃苯并(α)芘污染土壤的修复.实验结果表明,酵母菌经过混合固定化包埋后,通过降解率及降解动力学分析可以得出,其降解效果明显好于游离菌,这是由于酵母菌经过包埋后,载体内部菌密度有效增加的结果.空白对照虽未接菌种,但污染物也有少量的下降,这是由于载体中含有一定量的活性炭,对污染物具有吸附作用,这种吸附作用随着时间的延长而趋于平缓.由实验结果还可以看出,物理法更适合对酵母菌进行混合固定化包埋,但并非混合酵母菌菌株越多,降解效果越好.菌株IM219-220-phy对苯并(α)芘的降解率最高达40.65%,半衰期为5.66 d.     

沉积物中2株多环芳烃降解菌的分离鉴定及其对菲、荧蒽的降解特性

从长江重庆主城段近岸表层沉积物中,分离出2株能以菲和荧蒽为碳源和能源生长的菌株(命名为CJ1、CJ2),经鉴定分别为黄杆菌属(Flavobacterium sp.)和克雷伯氏杆菌属(Klebsiella sp.)。进行了菲和荧蒽在初始浓度为20~200 mg/L条件下的生长代谢过程与降解动力学分析。结果表明,CJ1对菲和荧蒽的降解效能总体优于CJ2。15 d时CJ1和CJ2对菲的降解率最高分别为74.3%和70.3%;30 d时CJ1和CJ2对荧蒽的降解率最高分别为58.2%和49.9%。初始浓度为200 mg/L时,两菌株对菲、荧蒽的降解受到一定程度抑制。     

生物法降解低浓度含甲苯废气的研究

筛选出以甲苯为唯一碳源的高效降解甲苯的假单孢菌Pseudmonas sp.ZD5，并设计生物滤池装置，研究了温度为10－50℃、相对湿度为50％－80％、人口甲苯浓度为1000－4500mg/m^3、气流量为0.3-0.7m^3/h的操作条件对甲苯降解率的影响，得出甲苯最高降解率为89.7%，表明此细菌降解低浓度甲苯废气有较好的效果。     

盐环境下降解菌群对芘的降解特性研究

以芘为多环芳烃(PAHs)的代表物,利用1.0%盐度的无机盐培养基从石油污染土壤中富集出高效嗜盐PAHs降解菌群。通过DNA测序鉴定,菌群中对芘起重要降解作用的是Rhodanobacter、Pseudomonas、Mycobacterium,3者碱基比例达到31.82%。14d内,萘、菲、荧蒽、芘、苯并[a]芘5种PAHs的挥发损耗均可忽略不计。筛选得到的菌群降解芘的最佳条件为:酵母粉质量浓度为120mg/L,盐度不超过1.0%,无需额外添加甲基-β-环糊精。筛选出的降解菌群对芘的最佳降解条件可用于降解萘、菲、荧蒽和苯并[a]芘等其他PAHs,但随着PAHs环数增加,分子量增大,降解率降低。在最佳条件下降解14d时,萘、菲、荧蒽、芘、苯并[a]芘5种PAHs的降解率可分别达100.00%、85.48%、51.92%、56.28%、50.45%。     

高盐条件下硝基苯降解菌的分离及降解特性

在高盐条件下,从某制药厂曝气池的活性污泥中分离、筛选得到6株硝基苯高效降解菌,其中菌株N18在高盐条件下对硝基苯降解效率最高.经形态特征和生理生化特征分析,初步鉴定N18属于棒状杆菌属(Corynebacterium sp.).硝基苯降解试验表明,菌株最佳培养条件为30℃、培养基pH 7、摇床转速150 r/min.最佳培养条件下,当硝基苯初始质量浓度低于150 mg/L时,菌株培养72 h后硝基苯降解率达75％以上.当盐度为1％～3％时,盐度对硝基苯降解率的影响不明显,当盐度为10％时菌株生长微弱,因此N18属于中度耐盐细菌.