一株多氯联苯降解菌的筛选鉴定及降解性能研究

从长期受有机污染的土壤中驯化、分离出1株高效多氯联苯降解菌,经生理生化和16S r DNA测序鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),用其对PCB77进行降解性能研究.结果表明,该菌株能够以PCB77为唯一碳源生长,在培养温度为30℃、p H值7.5、PCB77浓度1.0 mg·L-1、接菌量2 m L(OD600=1.0)、摇床转速150 r·min-1的培养条件下,7 d后PCB77的降解率为49.6%;菌株在外加相同浓度联苯和邻苯二甲酸时,降解效率分别提高到58.5%和53.8%,而加入苯甲酸时,降解率为40.8%;外加重金属Cr6+和Pb2+对菌株降解PCB77均有显著的抑制作用;当重金属浓度较低时抑制作用不显著,而浓度较高时有明显的抑制作用,且Cr6+对菌株降解能力的抑制强于Pb2+.     

镰刀菌(Fusarium sp.)对2,4,6-三氯苯酚的降解特性及其机制

为了解镰刀菌(Fusarium sp.)降解2,4,6-三氯苯酚(TCP)的因素影响规律,研究了温度、p H、外加碳源、氮源、氯离子及TCP浓度对其降解特性的影响,分析了其降解动力学与降解途径.结论:镰刀菌能以TCP为唯一碳源和能源物质进行生长繁殖,TCP降解最适条件为:氮源Na NO3(0.2 g·L~(-1)),30℃,p H=6~7.外加碳源葡萄糖对降解TCP具有明显的抑制作用.氯离子浓度低于0.2 g·L~(-1)时对降解TCP具有一定的促进作用,但随着氯离子浓度的增加,TCP的降解受到了抑制.镰刀菌对TCP降解速率随着其浓度的升高而减缓.镰刀菌能降解10~50 mg·L~(-1)的TCP,其降解反应符合零级降解动力学方程.镰刀菌降解TCP过程中检测到2,6-二氯苯酚(RT 12.521 min),可推测TCP是通过2,6-二氯苯酚途径进行降解的.     

降解直链烷基苯磺酸钠(LAS)菌株的筛选及其降解质粒的研究

从长期受LAS污染的土壤中分离,筛选到三株高效降解LAS菌,它们可利用LAS为唯一碳源生长,经鉴定其中两株为邻单胞菌(PLesiomonas),一株为黄单胞菌(Xanthomonas)。对这三株菌进行的质粒消除和检测实验结果表明它们利用LAS的能力依赖于降解质粒的存在。     

一株甲基对硫磷高效降解菌的鉴定及特性研究

从长期施用甲基对硫磷(MP)的污染土壤中分离到一株能以甲基对硫磷为唯一碳源和氮源生长的新型降解菌HS-D38,并利用该菌既降解MP.结果表明,该菌既在降解MP的同时,可对中间产物对硝基苯酚(PNP)进行降解.该菌既能利用苯胺类物质作为唯一的氮源生长,又能利用对苯二酚作为唯一的碳源生长.经SDS或吖啶橙消除质粒后,HS-D38降解MP和PNP的能力丧失. 表明该菌降解酶可能由质粒DNA编码.对该菌16S rDNA 进行PCR扩增、测序,运用BLAST检索分析并构建了系统进化树.结合生理生化鉴定结果,HS-D38被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa).      

PCBs降解菌的筛选及其降解特性研究

采用富集培养的方法从多氯联苯(PCBs)污染土壤中筛选到1株高效降解PCBs的细菌,命名为PS-11.经16S rDNA初步鉴定,此菌株属于嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia).结果表明,菌株PS-11能够以PCBs作为唯一碳源生长并且能够降解PCBs,菌株PS-11对2 mg.L-1PCB52 4 d的降解率为31.1%,7 d的降解率可达52.9%;对难降解的高氯代多氯联苯PCB153 7 d的降解率为10.9%.此外,该菌株的环境耐受性比较好,在30℃、pH为7～9、PCB52浓度为2～10 mg.L-1的条件下生长较快、降解效果较好,尤其在pH 7、PCB52浓度为2 mg.L-1时降解率最高;碳源种类不同,菌株PS-11的生长能力也不同,其中在以蔗糖为碳源时PS-11的生长能力最强,以葡萄糖为碳源时PS-11的适应期最短,且蔗糖、葡萄糖和Tween-80均可提高PS-11对PCB52的降解率;同时菌株PS-11还可耐受一定浓度的重金属,其耐受性大小为Pb2+>Cd2+>Zn2+>Cu2+.     

硝基苯降解菌的分离、鉴定及其对硝基苯的降解

通过选择性富集培养,从武汉制药厂排污沟污泥中分离出四株以硝基苯为唯一碳源生长的细菌,经初步鉴定,它们分属于葡萄球菌属(Stapylococcus)、链球菌属(Streptococcus)和棒状杆菌属(Corynebacterium)。葡萄球菌在含0.1%硝基苯的培养基中培养3天,可将硝基苯降解44%。其余菌株降解能力稍差。所有菌株经肉汤培养基转代,其降解能力都不降低。经检测4株菌均未发现质粒。     

七株有机磷农药降解菌的降解特性比较

对分离自同一有机磷农药污染土壤的7株有机磷农药降解菌的降解特性进行了比较,7株降解菌都能利用甲基对硫磷为唯一碳源生长,并生成中间代谢产物对硝基苯酚.对硝基苯酚的降解经过一段延滞期,不同菌株降解对硝基苯酚的能力和延滞期有很大差异.降解菌株对多种有机磷类农药和芳香族化合物具有降解能力,其降解谱表现了一定的差异.用PCR方法从7株降解菌中克隆了有机磷农药水解酶基因.     

玉门油田污染荒漠土壤石油降解菌多样性

为探索石油污染荒漠土壤石油降解微生物多样性、筛选高效石油降解菌,采用涂布平板法从石油污染荒漠土壤分离具有石油降解能力细菌,采用细菌形态观察和16S rRNA基因序列分析其多样性,并设计特异性引物,对分离细菌降解相关基因进行检测.结果表明,分离的37株细菌分别属于放线菌纲(Actinobacteria)、γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β变形菌纲(Betaproteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)和α变形菌纲(Alphaproteobacteria),分别占35.14%、32.43%、13.51%、13.51%、5.41%,归属于21个属的34个种类.优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、红球菌属(Rhodococcus)、微球菌属(Micrococcus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)和葡萄球菌属(Staphylococcus),占总数的51.35%,其中有36株细菌能以石油为唯一碳源稳定生长,对原油有明显的降解能力.在石油质量浓度为1 500 mg/L的基础培养基中,菌株YM43在培养7 d后对石油的降解率达55.47%,另有8株细菌的降解率不低于30.55%,11株细菌的降解率介于10.05%~28.37%,18株细菌的降解率不高于8.05%. PCR检测表明,有25株细菌含有烷烃单加氧酶基因,6株含芳烃双加氧酶基因,6株含联苯双加氧酶基因,4株含萘双加氧酶基因,3株含甲苯双加氧酶基因,2株含邻苯二酚双加氧酶基因.研究显示,石油污染荒漠土壤中可培养细菌具有高度多样性,分离的菌株有较强的石油降解能力,其降解功能与所存在的降解基因有关.      

一株苯酚降解菌的筛选及其降解性能研究

从本溪市某焦化厂的活性污泥中分离驯化得到一株高效苯酚降解菌C1,初步鉴定为假单胞菌。该菌能在以苯酚为唯一碳源的无机盐培养基中生长,且最高可耐受2 000 mg/L的苯酚。对该菌降解性能研究表明,该菌具有较强的苯酚降解能力,在苯酚浓度为400 mg/L、30℃、pH值7.0、摇床转速120 r/min、接种量5%的条件下,培养24 h后苯酚降解率可达99%以上。葡萄糖对该菌体的生长及苯酚降解能力均有一定的影响;低浓度(0.5 g/L)葡萄糖可以提高该菌对苯酚的降解速率。     

假单胞菌P12对菲的降解

从武汉石油化工厂的活性污泥中,分离到一株可以以菲为唯一碳源和能源的假单胞菌P_(12)该菌经靛蓝产生法测定有双加氧酶,在菲无机盐培养基中生长时,有3-菲酚物质积累,经检测有一条质粒带。用丝裂霉素C消除质粒后的菌落,失去了降解菲的能力,说明P_(12)对菲的降解功能是由质粒控制的。     

多氯联苯的生物降解研究

PCBs的氧化反应是通过加氧酶的作用,分子氧在PCBs的无氯环或带较少氯原子环的2,3位发生反应,形成顺二氢醇混合物PCBs的完全降解需要不同系列微生物的协同作用,这些微生物可以利用不同的PCBs降解产物。另外氯原子的位置和数量也影响着微生物氧化攻击的效率。UNTERMAN等假设出A.eutrophus sp.,P. putida和Corynebacterium sp.对于PCBs的氧化机制。Alcalegenes eutrophus和P.putida sp.等微生物是对多氯联苯2,3-位的亲核攻击发生作用。对于Corynebacteriun降解混合物的反应则是对污染物3,4位的亲核攻击。     

短链脂肪酸对太湖底泥多氯联苯微生物厌氧脱氯的影响

选取二氯联苯PCB5和PCB12、四氯联苯PCB64和PCB71、类二噁英五氯联苯PCB105和PCB114、六氯联苯PCB149和PCB153、七氯联苯PCB170,考察了添加7.5mmol/L乙酸和7.5mmol/L混合酸（乙酸：丙酸：丁酸=1：1：1）条件下,9种典型商业多氯联苯单体在太湖底泥厌氧微环境中24周内的脱氯降解情况.结果表明：乙酸和混合酸的添加均在一定程度上强化了多氯联苯的降解,多氯联苯总浓度降低速率由（0.276±0.023） mg/（kg·week）分别加快至（0.383±0.033）和（0.410±0.036） mg/（kg·week）;提高了部分脱氯路径的相对反应速率,特别是单侧氯取代的对位脱氯,但未改变脱氯微生物对多氯联苯降解底物的选择性及主要脱氯路径;进一步降低了体系类二噁英多氯联苯总毒性当量（TEQ）,24周降幅均在95%以上;乙酸和混合酸所起到的促进效果并无显著性差异.     

Photolysis of mono- through deca-chlorinated biphenyls by ultraviolet irradiation in n-hexane and quantitative structure-property relationship analysis

The photolysis of 16 polychlorinated biphenyls （PCBs） （including mono- through deca-chlorinated） in n-hexane was investigated under ultraviolet irradiation using a 500-W high-pressure mercury lamp. Photolysis of PCBs follows pseudo-first-order reaction kinetics, with photolysis rate constants ranging between 0.0011 s^-1 for PCB-52 and 0.0574 s^-1 for PCB-118. The degradation rates of PCBs by high-pressure mercury lamp irradiation were remarkably independent with respect to the degree of chlorination. Furthermore, partial least squares （PLS） models were developed to provide insight into which aspect of the molecular structure influenced PCB photolysis rate constants. It was found that the photolysis rates of PCBs increased with an increase in the net charge on the carbon atom （qc）, （ELUMO-EHOMO）^2, and the Y-axis dipole moment （μy） values, or the decrease in the energy of the second highest occupied molecular orbital （EHOMO-1）, energy of the lowest unoccupied molecular orbital （ELUMO）, ELUMO ＋ EHOMO, ELUMO - EHOMO, most positive atomic charge （q^＋）, and the twist angle of the chlorine atom （TA） values.     

PCB77降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从污染土样中分离出一株多氯联苯(PCBs)降解菌,利用细菌通用引物扩增降解菌的16S rDNA,得到~1 500 bp的片段。经纯化,测序后在Genbank上进行同源性比较分析及系统发育树构建,初步鉴定该菌株为Pseudomonas sp,并用其对PCB77进行降解研究。研究结果表明,该菌株在培养2 d后达到对数生长期,当培养温度为30℃、培养基pH值为7.0、微生物接种量为109cfu/mL、PCB77初始浓度为1.0 mg/L时,微生物对PCB77的降解率为58.63%。微生物对PCB77降解的最适条件为:培养基pH值为7.0、微生物接种量为2×109cfu/mL、外加蔗糖浓度为2.0 g/L、PCB77初始浓度为0.5 mg/L。     

贵州红枫湖地区水稻土多氯联苯和有机氯农药的残留

调查了红枫湖周边水稻土的7种多氯联苯（PCBs）和13种有机氯农药（OCPs）的含量分布.结果显示,DDTs及其代谢产物、HCHs的异构体、异狄氏剂、七氯等有机氯农药及PCB 28和PCB 52在所有样品中均被检出.与国内外污染区相比,PCBs含量较低.研究区土壤中污染物的组成结果类似,PCBs以3～5氯取代的同属物为主,农药以DDTs为主.剖面土壤中∑PCBs含量范围为8.9～55.9 ng/g,主要以3～5氯取代的PCBs为主,平均占PCBs总量的89%.∑DDTs含量为 4.7～42.6ng/g,以p,p′-DDE,p,p′-DDT为主.DDT/（DDD+DDE）的比率表明红枫湖地区水稻田中DDTs的降解速率不同,暗示其环境条件的差异.α-HCH/γ-HCH为0.28～0.90,表明红枫湖地区水稻田中HCHs在环境中残留时间很长,经历了光解和生物作用等变化.PCBs对TEQ的贡献较低,为0.06～0.51 pg/g.     

硫化纳米零价铁对PCB153的降解研究

硫化纳米零价铁(S-nZVI)是近年来兴起的一种纳米零价铁改性材料,已有研究发现其在重金属污染物去除方面具有较好的效果,而有关其对多氯联苯(PCBs)的反应活性目前尚未见报道.因此,本研究对比了采用前置硫化合成法制备的S-nZVI(S/Fe=0.103)、纳米零价铁(nZVI)和羧甲基纤维素稳定纳米零价铁(CMC-nZVI)3种纳米零价铁材料降解六氯联苯PCB153的反应动力学,研究了pH值、阴离子、腐殖酸(HA)等因素对该反应的影响,分析了反应前后材料表面性质的变化,探讨了脱氯路径和反应机理.结果表明,3种纳米零价铁材料对PCB153的降解反应符合准一级动力学,降解机理相似,降解效果依次为CMC-nZVInZVIS-nZVI.硫化改性降低了nZVI去除PCB153的反应活性,S-nZVI表面的硫铁化物并未直接参与PCB153降解反应,S-nZVI反应活性低的原因可能是硫铁化物的形成损耗了一部分Fe~0的还原能力.此外,与CMC-nZVI、nZVI不同,高pH更有利于S-nZVI对PCB153的降解,阴离子和HA对3种纳米零价铁活性的影响规律相似.研究结果可为S-nZVI在持久性有机污染物降解中的应用提供理论依据和技术支持.     

长江表层土壤多氯联苯污染特征及风险评价

采用气质联用仪（GC-MS）对长江流域13个干流断面及18个支流断面处沿岸表层土壤样品中的多氯联苯（PCBs）进行测定,分析其残留特征、污染来源和健康风险.结果表明,长江流域表层土中ΣPCBs的含量范围为：1.05~50.11ng/g dw,平均值为5.71ng/g dw,含量处于较低污染水平.干流的PCBs含量从上游到下游呈现逐渐增大的趋势,且PCBs在宜昌、岳阳、武汉、重庆等二三线城市总含量较高.PCB 17,PCB 18,PCB 44,PCB 74,PCB 87的检出率较高,三氯联苯、四氯联苯是主要的同系物,表明长江流域表层土壤主要以低氯联苯污染为主.主成分分析表明研究区域PCBs主要来自于1号国产变压器油、Aorclor 1242、1248、大气沉降及地表径流的混合污染源;对长江流域表层土壤健康风险评价表明,PCBs存在较小健康风险,呼吸摄入潜在风险低于经口摄入及皮肤接触.     

天津市区表层土壤中多氯联苯的污染特征

用GC/ECD分析、GC/MS验证的方法测定了天津市区41个表层(0~10 cm)土壤样品中84种PCB异构体. 结果表明:w(PCBs)为0.82~8.86 ng/g,平均值为3.56 ng/g,其中工业区>路边绿化带>公园. 7种PCB指示异构体的浓度(以w计)范围为0.08~2.05 ng/g,占总量的22.89%,与w(PCBs)具有较好的相关性(R=0.74,P<0.000 1). 5氯联苯和3氯联苯是主要的异构体,分别占总量的28.30%和22.14%. 浓度位居前10位的异构体分别是PCB31/28、PCB201、PCB6、PCB84、PCB92、PCB101、PCB16/32、PCB89、PCB180和PCB12/13. 主成分分析显示,国产变压器油与电容器油、Aro1242、Aro1248、Aro1254、A30和KC300以及现有工业的排放是天津市区表层土壤中PCBs的主要来源. 关键词:多氯联苯(PCBs); 表层土壤; PCB指示异构体; 异构体      

夜鹭卵中几种多氯联苯(PCBs)的残留特征

分析了江苏无锡鼋头渚和江西共青城夜鹭卵中多氯联苯同系物的残留状况.无锡地区样品中检出6种PCB同系物-28,52,101, 138,153,180-,其中高氯取代的PCB 153,138,180占所测PCBs总量的85%以上;共青城样品中只检出3种PCB同系物-52,153,180-,其中高氯取代的PCB 153和180占所测PCBs总量的95%以上.可见生物样品中高氯取代的PCBs更容易富集.无锡地区样品中PCBs的残留水平比共青城样品高,其中PCB180的残留量差异显著-P=0.003<0.01-.无锡工业发展水平高于共青城可能是导致两地间样品差异的原因,因此可以通过对夜鹭卵中PCBs的残留量来监测区域环境中PCBs的污染状况.     

黄河中下游流域表层土壤中多氯联苯的残留特征

采用气质联用仪（GC-MS）对黄河中下游流域18个国家控制断面处表层土壤（0～15cm）样品中的多氯联苯含量进行测定,分析其残留特征、可能的污染源和生态风险.结果表明,黄河中下游表层土壤中∑PCBs变化范围为0.43～39.83ng/g dw,均值为3.72ng/g,和其他地区研究结果相比,黄河中下游流域表层土壤中PCBs 含量水平较低.类二英类PCBs的毒性当量DL-TEQ变化范围为1.85～27.22pg/g dw,均值为15.24pg/g dw,远低于其他国家相应的限值,极少存在生态风险. PCB18、PCB33、PCB49、PCB44、PCB52的检出率和残留量均比较高,是黄河中下游流域表层土壤中的优势污染物.二氯联苯、三氯联苯和四氯联苯是主要的同族体,分别占总量的10.71%.13.48%、63.43%,说明黄河中下游流域表层土壤中主要是低氯联苯污染.主成分分析表明黄河中下游流域表层土壤中PCBs主要是来自Aorclor1242、1248、1254、1260系列PCBs产品和国产变压器油的混合污染源.