1,2,4-三氯苯降解菌的分离及其降解质粒的研究

 以1,2,4-三氯苯为唯一碳源,从天津化工厂氯苯生产车间的土壤中分离到1株1,2,4-三氯苯的降解菌THSL-1.通过形态观察和16SrDNA序列测定,该菌株被初步鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri).经质粒检测,在菌株THSL-1中发现1条质粒条带,将所获得质粒转化到E.coli.JM109中,转化子能以1,2,4-三氯苯为唯一碳源生长,且对1,2,4-三氯苯有降解作用.因此,可以认为该质粒携带降解1,2,4-三氯苯的基因.选用HindIII、BamHI、XholI3种限制性内切酶分别对质粒pTHSL-1进行单酶切、双酶切,最终确定质粒平均大小为40.2kb.     

低温条件下1,2,4-三氯苯降解菌的筛选及降解特性

在10 ℃的低温条件下, 从吉林石化化工厂排污管和长春第一汽车制造厂污水处理厂的混合污泥中驯化并分离出10株能以1,2,4-三氯苯（1,2,4-TCB）为唯一碳源的降解菌株, 通过筛选得到6株高效1,2,4-TCB降解菌株. 以6株菌的混合菌为研究对象, 考察其对1,2,4-TCB的降解特性. 结果表明, 混合菌在以葡萄糖为辅助碳源, 硫脲为氮源, pH为7.0, 盐度为2.0%, 溶液体积100 mL的条件下对1,2,4-TCB的降解效果最佳, 且添加辅助碳源对1,2,4-TCB的降解有一定的促进作用. 根据菌种的生理生化特征对降解菌进行初步鉴定, 结果表明,6株菌分别属于弧菌属（Vibrio sp.）, 奈瑟氏球菌属（Neisseria sp.）, 螺菌属（Spirillum sp.）, 无色细菌属（Achromobacter sp.）, 醋酸单胞菌属（Acetobacter sp.）和节细菌属（Archrobacter sp.）.      

一株氯苯优势降解菌的降解条件优化

以氯苯降解率为降解效果指标,以降解温度、初始pH、降解时间、接种量和氯苯初始浓度为影响因素,对实验室保藏的一株氯苯优势降解菌株Lysinibacillus fusiformis LW13降解氯苯的降解条件进行优化。单因素试验结果表明,该降解菌株对氯苯的适宜降解条件分别为:温度20～40℃,pH为8.0,降解时间4 d,接种量2%～4%,氯苯初始浓度60～140 mg/L。以降解温度、氯苯初始浓度和接种量这三个显著影响因素进行正交试验,结果表明各影响因素的主次顺序为降解温度>氯苯初始浓度>接种量,最佳降解条件为降解温度35℃、氯苯初始浓度100 mg/L和接种量4%,最佳降解条件下氯苯降解率可高达93.8%。     

一株1,2,3,4-四氯苯降解菌的筛选和降解特性研究

从广东某化学试剂厂周边土壤中筛选、分离并纯化出一株能有效降解1,2,3,4-四氯苯(1,2,3,4-TeCB)的菌株,命名为L-1号菌.探索不同接种量(2%;3%;5%)菌株对25 mg·L-1的1,2,3,4-四氯苯模拟废水化学需氧量(COD)、氯离子释放浓度、1,2,3,4-四氯苯降解效果影响,并结合气相质谱联用仪(GC-MS)工作站分析菌株对1,2,3,4-TeCB降解产物.结果表明:经16S rDNA鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌;菌株接种量为5%对1,2,3,4-TeCB降解效果最佳,在pH=7.0、温度30℃,摇床转速110 r·min-1条件下反应7d,COD降解率达62.71%;氯离子释放浓度4.98mg·L-1;四氯苯降解量达20.47 mg·L-1.通过对L-1号菌降解1,2,3,4-TeCB产物分析,发现L-1号菌对1,2,3,4-TeCB的降解是通过先开环后脱氯的途径实现的.     

MWNTs/TiO2对典型氯苯类化合物的光催化降解研究

研究复合光催化剂MWNTs/TiO2对典型氯苯类有机化合物光催化降解动力学及主要光降解路径.结果表明,同一初始浓度和相同光催化降解实验条件下,60min时典型氯苯类有机化合物的光降解率均达到90%以上.其中六氯苯和五氯苯的光催化降解速率常数分别为0.0664h-1和0.0670h-1,其大小明显高于其它氯苯类化合物.1,二氯苯的光催化降解反应速率常数仅为0.0430h4--1,在典型氯苯类化合物中最小.三氯苯的3种同分异构体——1,3-三氯苯、24-三氯苯和1,5-三氯苯的光催化降解速率常数分别为0.0547h2,1,,3,-1、0445h0.-1和0.0439h-1.六氯苯的主要光催化降解路径为:HCB→PeCB→1,2,3,5-TeCB→1,2,4-TCB→1,4-DCB.     

PFOS前体物质(PreFOSs)降解菌的分离鉴定及其降解特性

从氟化工厂附近土壤中分离出1株能以全氟辛烷磺酸前体物质(Pre FOSs)为唯一碳源和能源生长的降解菌PF1,经形态观察及16S r DNA基因序列分析,初步鉴定该菌为生丝微菌属(Hyphomicrobium sp.).在温度为30℃、p H为7.0~7.2条件下,菌株PF1对全氟辛基磺酰胺(PFOSA)和N-乙基全氟辛基磺酰胺(N-Et FOSA)48 h降解率分别为14.6%和8.2%,对PFOS无降解能力.对降解产物进行检测和分析,结果表明PFOSA的降解产物为PFOS;N-Et FOSA能被降解生成PFOSA和PFOS,同时也产生少量的全氟辛基磺酰胺乙酸(FOSAA).由此推断Pre FOSs降解途径,在菌株PF1的作用下,PFOSA脱去氨基直接转化成PFOS.NEt FOSA主要有2种降解途径:(1)N-Et FOSA脱乙基产生PFOSA,PFOSA再进一步脱氨基生成PFOS,此为主要途径;(2)NEt FOSA中的N-乙基被氧化成乙酸基生成FOSAA,FOSAA进一步脱去乙酸基生成PFOSA,并最终脱氨基生成PFOS.     

腐殖酸强化六氯苯厌氧降解规律及其中间产物

为探索厌氧条件下HA(腐殖酸)对HCB(六氯苯)降解的影响,通过构建ρ(HA)为0(HA₀)、120(HA₁₂₀)及200(HA₂₀₀)mg/L厌氧发酵体系,利用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)对ρ(HCB)及中间产物进行测定. 结果表明:发酵系统运行72 h后,HA₀、HA₁₂₀、HA₂₀₀处理中HCB降解率分别为13.0％、16.5％和17.4％,表明HA可以促进HCB的降解,并且随ρ(HA)的增加,降解效果越好,但降解效率增幅降低. 对HCB脱氯中间产物的分析发现,PeCB(五氯苯)、TeCB(四氯苯)、TCB(三氯苯)和DCB(二氯苯)均有检出;在发酵的前12 h,ρ(DCB)快速增加,发酵72 h后HA₀、HA₁₂₀、HA₂₀₀处理中ρ(DCB)分别为50.6、51.0和57.6 μg/L,明显高于其他中间产物,表明DCB是HCB脱氯的限速中间体;对DCB进行同分异构体分析表明,DCB的同分异构体有1,2-DCB、1,3-DCB和1,4-DCB三种,发酵结束后HA₀、HA₁₂₀和HA₂₀₀处理中ρ(1,4-DCB)最高,分别为22.0、17.2和18.7 μg/L,1,4-DCB为HCB降解的主要中间产物. 研究显示,通过调控厌氧发酵体系内HA的含量可达到强化HCB脱氯的目的.      

1,2,4-三氯苯厌氧还原脱氯过程及荧光增白剂PF对脱氯过程影响研究

南京某化工厂生产荧光增白剂PF(1,2-双(5-甲基-2-苯并唑基)-乙烯,调查发现其地下水中存在多种污染物:1,2,4-三氯苯(TCB)、二氯苯同分异构体(DCB)、一氯苯(MCB)、苯和PF.场地多年监测结果显示很可能存在厌氧条件下氯苯类污染物的自然降解.为了探索污染物降解机制并确定荧光增白剂PF对该脱氯过程的影响,笔者通过室内实验发现1,2,4-TCB被脱氯为1,2-DCB、1,3-DCB和1,4-DCB,摩尔比率约为10%、35%、55%.随着1,2,4-TCB投喂次数的增加,降解菌的脱氯速度越来越快,最高可达到7μmol·d~(-1).1,2-DCB和1,3-DCB先脱氯产生MCB,1,4-DCB滞后约两周开始降解,脱氯速度从第14周的0.19μmol·d~(-1)增加到第17周的0.88μmol·d~(-1),并在第108 d左右消耗完全.虽然1,2-DCB和1,3-DCB比1,4-DCB先开始脱氯,但脱氯速度相对缓慢,1,2-DCB的脱氯速度从第12周的0.001μmol·d~(-1)增加到第15周的0.21μmol·d~(-1),1,3-DCB的脱氯速度从第12周的0.06μmol·d~(-1)增加到第17周的0.14μmol·d~(-1).DCBs降解产生的MCB在第160 d左右开始脱氯生成苯,脱氯速度从第23周的0.296μmol·d~(-1)到第25周的1.94μmol·d~(-1)再到第28周的0.007μmol·d~(-1).同时,实验结果表明荧光增白剂PF不会改变1,2,4-TCB的脱氯过程,但在MCB脱氯到苯的过程中具有一定的抑制作用.     

1,2,4-三氯苯双加氧酶和脱氢酶基因克隆与序列分析

通过PseudomonasnitroreducensJ5-1对不同氯苯类底物的降解实验,发现其降解能力大小顺序为:1,2,4-三氯苯,1,3-二氯苯,1,2-=氯苯,氯苯,与已报道的1,2,4-三氯苯降解菌株在底物利用的特性方面存在差异.采用PCR技术从J5-1中扩增获得氯苯降解过程中的关键酶--氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列,分别命名为tcbA和tcbB,序列比对发现其与Burkholderia sp-PS12的氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列同源性最高.通过J5-1的氯苯双加氧酶.亚基(TcbAa)与PS12的氯苯双加氧酶a亚基(TecAl)的氨基酸序列比对发现,在307-310位置有连续4个氨基酸残基的差异(1307L、M308T、1309V、Q310E),这可能是造成2株菌对1,2,4,5-四氯苯降解偏好性差异的原因.此外,通过催化芳香化合物降解的双力D氧酶a亚基的系统进化分析,认为TcbAa属于甲苯/联苯亚科,且与多取代氯苯双加氧酶e亚基的同源性最大.     

邻单胞菌L1对氯代苯的降解特性的研究

从某化工厂废水处理厂活性污泥中分离得到一株能以氯苯为唯一碳源的细菌,革兰氏阴性杆菌,兼性厌氧,初步鉴定为邻单胞菌属（Plesiomonas）。该菌在有氧情况下18天内对氯苯的降解率为50％,在厌氧条件下18天内对氯苯的降解率为37.2％。不同底物试验结果表明,该菌还能利用间氯酚、TCP、2,4-D等二氯、三氯化合物,此外不经诱导抗汞能力达15mg/L。细胞抽提物开环酶分析,L1菌株在好氧条件下拥有一条被氯苯诱导的邻位裂解途径     

一株发酵纤维素产丁酸菌及其代谢动力学特性

为开发降解纤维素产丁酸菌的种子资源,从牛粪、猪粪堆肥、玉米地土壤和腐木混合物的富集样品中分离得到一株厌氧降解纤维素产丁酸菌.该菌株细胞呈杆状,长7.1~9.1μm,直径1.2μm左右,经鉴定为丁酸梭菌(Clostridium butyricum),命名为C. Butyricum DCB.在35℃条件下,菌株DCB在纤维二糖液体培养基中的最大比生长速率为0.6536h^-1,世代时间为1.06h,纤维二糖降解速率为0.1g/(L·h),丁酸生成速率为0.06g/(L·h).该菌株利用纤维素发酵产丁酸的转化率高达0.23g/g,具有良好的开发前景.     

Adsorptive removal of hydrophobic organic compounds by carbonaceous adsorbents: A comparative study of waste-polymer-based, coal-based activated carbon, and carbon nanotubes

Adsorption of the hydrophobic organic compounds (HOCs) trichloroethylene (TCE), 1,3-dichlorobenzene (DCB), 1,3-dinitrobenzene (DNB) and γ-hexachlorocyclohexane (HCH) on five different carbonaceous materials was compared. The adsorbents included three polymer-based activated carbons, one coal-based activated carbon (F400) and multiwalled carbon nanotubes (MWNT). The polymerbased activated carbons were prepared using KOH activation from waste polymers: polyvinyl chloride (PVC), polyethyleneterephthalate (PET) and tire rubber (TR). Compared with F400 and MWNT, activated carbons derived from PVC and PET exhibited fast adsorption kinetics and high adsorption capacity toward the HOCs, attributed to their extremely large hydrophobic surface area (2700 m²/g) and highly mesoporous structures. Adsorption of small-sized TCE was stronger on the tire-rubber-based carbon and F400 resulting from the pore-filling effect. In contrast, due to the molecular sieving effect, their adsorption on HCH was lower. MWNT exhibited the lowest adsorption capacity toward HOCs because of its low surface area and characteristic of aggregating in aqueous solution.     

Biodegradation of nicosulfuron by a novel Alcaligenes faecalis strain ZWS11

A bacterial strain ZWS11 was isolated from sulfonylurea herbicide-contaminated farmland soil and identified as a potential nicosulfuron-degrading bacterium. Based on morphological and physicochemical characterization of the bacterium and phylogenetic analysis of the 16S rRNA sequence, strain ZWS11 was identified as Alcaligenes faecalis. The effects of the initial concentration of nicosulfuron, inoculation volume, and medium pH on degradation of nicosulfuron were investigated. Strain ZWS11 could degrade 80.56% of the initial nicosulfuron supplemented at 500.0 mg/L under the conditions of pH 7.0, 180 r/min and 30°C after incubation for 6 days. Strain ZWS11 was also capable of degrading rimsulfuron, tribenuron-methyl and thifensulfuron-methyl. Four metabolites from biodegradation of nicosulfuron were identified, which were 2-aminosulfonyl-N, N-dimethylnicotinamide (M1), 4, 6-dihydroxypyrimidine (M2), 2-amino-4, 6-dimethoxypyrimidine (M3) and 2-(1-(4,6-dimethoxy-pyrimidin-2-yl)-ureido)-N,N-dimethyl-nicotinamide (M4). Among the metabolites detected, M2 was reported for the first time. Possible biodegradation pathways of nicosulfuron by strain ZWS11 were proposed. The degradation proceeded mainly via cleavage of the sulfonylurea bridge, O-dealkylation, and contraction of the sulfonylurea bridge by elimination of a sulfur dioxide group. The results provide valuable information for degradation of nicosulfuron in contaminated environments.     

降解芘的分枝杆菌M11的分离鉴定和降解特性

从多环芳烃污染的土壤中分离到1株能高效降解四环芳烃芘的放线菌M11,经形态观察、生理生化和16S rDNA鉴定,属于分枝杆菌属(Mycobacterium sp.).菌株M11能以菲、蒽、荧蒽和芘为唯一碳源生长,在含芘50、100和200 mg/L的无机盐液体培养基中培养16 d降解率分别达到76.9%、91.8%和79.23%.菌株M11对芘的降解具有较广泛的pH范围,在芘浓度100 mg/L,pH为5～9的液体条件下,均可生长.根据已报道的芘降解菌的双加氧酶同源序列设计引物,PCR扩增出编码双加氧酶大亚基和小亚基的基因片段,序列分析表明与已知降解芘的分枝杆菌的双加氧酶基因具有高度同源性.     

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.     

乙草胺降解菌A-3的筛选及其降解特性

采用富集培养的方法从农药厂污泥和长期受乙草胺污染的土壤中分离到1株能以乙草胺为氮源生长的细菌命名为A-3,经16S rRNA鉴定,菌株A-3属于粘着剑菌属(Ensifer adhaerens).研究结果表明,菌株A-3能以乙草胺作为唯一氮源生长并高效降解乙草胺.在含10 mg/L乙草胺的无机盐培养基中培养10 d后,菌...     

生物油降解菌的分离鉴定及其在土壤中的降解特性

从造纸厂内废水处理池中采取活性污泥,筛选出一株能高效降解生物油的菌株EL5.对该菌株在土壤中对生物油降解能力进行了初步研究;建立了基于CO₂生成量的生物降解测定方法,并运用该方法,对生物油生物降解性能进行了评定.结果表明:①通过富集培养方法分离得到菌株EL5,根据形态特征以及生理化特性分析,将EL5鉴定为杂色曲霉菌(Aspergill versicoir).②菌株EL5对5种常见抗生素敏感.③菌株EL5在降解生物油的过程中,生物降解率与温度呈正相关关系.考虑到实际应用情况,选择30 ℃为适宜降解温度.pH为中性条件下对生物油的降解较为有利.随着w(生物油)的增加生物降解率有一定的下降,但相同条件下,加菌后30 ℃下10 d对w(生物油)为1 200 mg/kg的土壤的生物降解率达40%,而未加菌的生物降解率只有6%.④菌株EL5还可以以苯、对氯苯酚、甲苯和二甲苯等芳香类化合物作为唯一碳源生长繁殖.      

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.     

一株能同时降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和氰戊菊酯真菌的分离、鉴定及降解特性的初步研究

采用富集培养法从农田土壤中筛选出1株可同时降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和氰戊菊酯的真菌DY4,经形态、生理生化特征及26S r DNA序列分析,初步鉴定为地霉属(Geotrichum sp.)霉菌,并在纯培养条件下研究了该菌株的最优降解条件和降解特性.结果表明,菌株DY4可利用DBP或氰戊菊酯作为唯一碳源,DBP、氰戊菊酯单一存在时,7 d对50 mg·L-1DBP的降解率(84.13%)高于氰戊菊酯(37.07%)的;DBP、氰戊菊酯共存时,对DBP的降解率明显降低,可能是农药对微生物的毒害作用所致.正交试验得到菌株DY4的最优降解条件为无外加碳源、DBP和氰戊菊酯的初始浓度25 mg·L-1、p H 7.5,在此条件下,7 d对DBP和氰戊菊酯的降解率达到65.36%和55.77%,降解反应符合一级动力学方程模型,两者的半衰期为4.46和6.88 d.