甲基对硫磷高效降解菌的分离鉴定及降解酶基因的克隆表达

从湖北沙隆达农药厂枵水处理池的活性污泥中分离到一株能以甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)为唯一碳源生长的细菌HS-D36,经生理生化试验和16S rDNA同源性分析,初步鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stuazeri).该菌在3h内对浓度为50mg˙L-1MP的降解率为90%;在12h内能将50mg·L-1PNP完全降解.HS-D36在以MP为唯一碳源的无机盐培养基上可以耐受800mg·L-1的MP,在LB培养基上可耐受浓度为2000mg·L-1的MP.同时,克隆了甲基对硫磷水解酶基因mpd,并在E.coli中获得高效表达.重组甲基对硫磷水解酶粗酶液活性达到52.5 U·mL-1.     

甲基对硫磷降解菌DLL-E4降解对-硝基苯酚特性

甲基对硫磷降解菌DLL-E4(Pseudomonas putida)能以对-硝基苯酚(PNP)为唯一碳源和氮源生长,还可以利用对-硝基苯酚代谢产生的亚硝酸根为唯一氮源.DLL-E4降解对-硝基苯酚的酶系是诱导产生的,甲基对硫磷(MP)和PNP驯化菌株,能有效诱导DLL-E4对PNP的降解,生长延滞期由原来的6h减少到3h,降解完全的时间由9h缩短为7h和6h.对苯二酚(HQ)诱导,降解完全的时间延长为15h.该诱导酶同时能够降解2-硝基酚.DLL-E4菌株中含有大质粒,在丢失对-硝基苯酚降解性状的突变株M+P-中依然存在.     

乐果降解菌L3 的分离、鉴定及降解性能

从某农药厂废水处理池活性污泥中分离到1 株以乐果为唯一碳源生长的细菌,命名为L3.根据其生理生化特征和16S r RNA (GenBank Accession No.EU004590 )基因序列分析,将该菌株初步鉴定为副球菌属(Paracoccus sp.).该菌株能在6h 内降解100mg/L 的乐果至检出限以下.L3 降解乐果的最适pH 值为7.0,最适温度为35℃.土壤试验表明,L3 可在3d 内降解250mg/kg 乐果至检出限以下     

十二烷基聚氧乙烯醚降解菌的分离、鉴定及降解特性

从工厂排污口废水中分离、纯化并筛选出一株降解十二烷基聚氧乙烯醚(Brij-30)的菌株,鉴定为伯克氏菌属(Pandoraeasp.),命名为B30.当温度为30℃,pH5～8,底物浓度低于0.2g/L,且以蛋白胨做氮源时,菌株B30降解效果最好;Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺对菌株B30的生长及其降解性能具有较大的促进作用.在低浓度区(0.05～0.20g/L),菌株B30生长最快,降解活力性最强,12h内能将底物基本降解;在中等浓度区(0.40g/L左右),72h内能降解50%的底物;在高浓度区(0.80～1.50g/L),72h内底物的降解率在30%以下.     

高效苯酚降解菌Bacillus sp.L5-1的分离及其降解特性

从污水处理厂活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌L5-1,经菌落形态观察和16S rDNA基因测序,结果表明菌株L5-1为蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）,美国国家生物信息中心（NCBI）的注册号为MN784421.将苯酚设置为唯一碳源,对其生长和苯酚降解特性展开研究.结果表明：菌株L5-1在10%接种量、温度30~35℃、pH值7~8的条件下,均能高效降解培养基中苯酚（培养基体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L,14h时降解率>93%）.而在最优降解条件下（10%接种量,培养温度为35℃,pH值7.0,NaCl浓度为1%）,初始苯酚浓度为500mg/L,菌株在14h内的苯酚降解率可达97.1%;而当初始苯酚浓度为1000mg/L,菌株也可在46h内达到97.71%的降解率.运用Haldance方程动力学模拟菌株在不同浓度苯酚下的生长过程,其最大比生长速率为0.355h^-1,半饱合常数104.27mg/L,抑制常数为322.83mg/L,R²=0.997.菌株L5-1为目前已报道的Bacillus菌属中降解苯酚能力较强的菌株,为实际处理含酚废水中提供理论参考.     

哌嗪高效降解菌PIPA-6的分离筛选及降解特性

从制药厂周边土壤分离获得一株哌嗪高效降解菌株PIPA-6,其能在以哌嗪为唯一能量来源的无机培养基中生长,30h对100mg/L的哌嗪降解率达100%.形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA基因序列同源性分析表明,菌株为嗜烟碱类节杆菌（Paenarthrobacter nicotinovorans）.菌株PIPA-6具有广泛的温度（10~40℃）和pH（5~10）适应范围、优良的钠盐耐受性（50g/L）和极强的哌嗪抗性（300mg/L）,其最佳降解条件为温度35℃,pH,8.体系中额外添加有机碳能提高菌株的降解效率.降解效应的模拟试验结果表明,菌株PIPA-6能在50L模拟罐中稳定发挥降解作用,制药废水中化学需氧量（COD）和铵态氮含量显著降低（P<0.05）,哌嗪降解率在30d达98%.宏基因组测序证实该菌株能在水体中稳定定殖,改变了污水中的微生物群落结构.本研究中所获菌株充实了哌嗪降解菌种资源库,实验结果为菌株的实际开发应用提供了初步理论依据.     

喹啉降解菌Rhodococcus sp.的降解特性与生物强化作用

以喹啉为唯一碳氮源从某焦化废水处理厂活性污泥中筛选出一株喹啉降解菌菌株红球菌(Rhodococcus sp.)KDQ2,其在24h内能将400mg/L喹啉降解96%,降解的最适条件为37℃和pH6~9,降解动力学符合Haldane方程.KDQ2能利用吡啶,但不能利用苯酚;在喹啉、吡啶和苯酚共存条件下,150mg/L吡啶和400mg/L苯酚不影响150mg/L喹啉在1d时的降解效率.KDQ2能适应含有高浓度苯酚、吡啶和喹啉等污染物的焦化废水环境条件,可以与活性污泥中的微生物共存,提高实际焦化废水中喹啉和TOC的去除能力.     

喹啉降解菌Rhodococcus sp.QL2的分离鉴定及降解特性

从某焦化厂生物处理系统的活性污泥中驯化、分离出1株能以喹啉为唯一碳、氮、能源生长代谢的菌株QL2.经过对其形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析鉴定该菌株为红球菌属(Rhodococcus sp.).研究表明,菌株QL2利用喹啉生长的适宜温度为35～42℃,培养基初始pH为8～9,摇床转速为150 r/min.外加氮源能促进菌株的生长,其中无机氮比有机氮、铵态氮比硝态氮更利于细菌的生长.在喹啉初始浓度为60～680 mg/L范围内菌株QL2降解喹啉符合零级动力学方程.喹啉初始浓度为150 mg/L时在8 h内完全降解,TOC去除率14 h内可达到70%.降解过程中产生有颜色的物质,且杂环上的氮原子以氨氮的形式被释放.通过HPLC及GC/MS分析出喹啉降解过程中的主要中间产物为2-羟基喹啉.该菌底物利用范围广,能降解苯酚、萘、吡啶等多种芳香族化合物.     

烷烃降解菌的筛选及其降解能力

以正十二烷、正十五烷和正十六烷为唯一碳源,从腈纶废水及其处理构筑物的生物膜中,分离、筛选出两株高效降解正烷烃的菌株C-14-1和C-14-2.经形态学观察和生理生化特征研究,两者均鉴定为诺卡氏菌(Nocardia spp.).通过摇瓶试验得出两菌株的最适生长条件为35℃,pH6,摇床转速(间接反映通气量)为250r/min,接种量为0.1%.在最适生长条件下,分别对不同初始浓度烷烃进行降解率试验.结果表明,两菌株降解正烷烃的能力显著,当混合烷烃中各烷烃的初始浓度约为50mg/L时,培养11h对正十二烷、正十五烷和正十六烷的降解率达到93%～100%;各烷烃的初始浓度约为100mg/L时,培养22h降解率达到97%～100%;各烷烃的初始浓度约为150mg/L时,培养22h降解率达到85%～93%.这两菌株在实际工程中将具有较好的应用前景.     

甾体雌激素废水中优势降解菌的分离及特性

从某避孕药生产厂污水处理站好氧池活性污泥中通过富集驯化,分离到一株降解甾体雌激素(3-甲氧基-17a羟基-1,3,5(10),8(9)-雌甾-4-烯,简称MHE)的细菌ZY3菌株.经形态及16SrDNA序列分析初步鉴定,该菌株属于Raoultella属(Raoultellasp.).经过对ZY3菌株以MHE为唯一碳源生长和降解特性的分析表明,ZY3菌株利用MHE生长的最适温度和pH值分别为35℃和10.0,72h内的最适降解浓度为10mg/L.加入营养物质麦芽糖和蛋白胨能促进菌株对底物的降解,在72h内降解率达到了87%和85%.     

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).      

Biodegradation of methyl parathion by Acinetobacter radioresistens USTB-04

Biodegradation of methyl parathion (MP),a widely used organophosphorus pesticide,was investigated using a newly isolated bacterium strain Acinetobacter radioresistens USTB-04.MP at an initial concentration of 1200 mg/L could be totally biodegraded by A.radioresistens USTB-04 as the sole carbon source less than 4 d in the presence of phosphate and urea as phosphorus and nitrogen sources,respectively.Biodegradation of MP was also achieved using cell-free extract of A.radioresistens USTB-04.MP at an initial concentration of 130 mg/L was completely biodegraded in 2 h in the presence of cell-free extract with a protein concentration of 148.0 mg/L,which was increased with the increase of pH from 5.0 to 8.0.Contrary to published reports,no intermediate or final degradation metabolites of MP could be observed.Thus we suggest that the cleavage of C--C bond on the benzene ring other than P-O bond may be the biodegradation pathway of MP by A.radioresistens USTB-04.     

咪唑乙烟酸降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

从生产咪唑乙烟酸化工厂排污口的污泥和长期施用咪唑乙烟酸的混合土壤中分离到1株能降解咪唑乙烟酸的细菌.该菌株在72h内对500mS/L的咪唑乙烟酸降解率达到90%以上. pU为5时,500mS/L的咪唑乙烟酸72h内可全部降解,而pU 8和pH9条件下,72h咪唑乙烟酸的降解率仅为50%左右,酸性条件比碱性条件更适合降解菌的生长.25℃和30℃条件下,降解菌对咪唑乙烟酸的降解效率较高.25℃, pH 5是降解菌对咪唑乙烟酸降解的最佳条件.从形态特征、生理生化特性及 16S rRNA序列分析鉴定该菌株属于产碱菌属.     

遗传稳定型六六六、甲基对硫磷降解基因工程菌的构建及特性研究

通过转座子介导同源重组的方法,将甲基对硫磷水解酶基因mpd导入到六六六降解菌BHC-A的染色体上, 构建了能同时降解六六六和甲基对硫磷的基因工程菌BHC-A-mpd. 对其生长特性和降解特性的研究表明, 工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别, 生长至对数期A600nm值都可达到2.5;对六六六的降解特性和原始菌株相同, 可在10h内将5mg/L的六六六完全降解. mpd基因在BHC-A-mpd中稳定表达,BHC-A-mpd可以降解多种有机磷类农药.该基因工程菌的构建为六六六和甲基对硫磷复合污染环境的生物修复奠定了基础.     

活性炭强化热活化过硫酸盐降解对硝基苯酚

热活化过硫酸盐（PS）可降解有机污染物,但通常需要较高的反应温度,成为制约降解效率的关键因素之一.为提高热活化PS效率,向反应体系中加入活性炭（AC）并以对硝基苯酚（PNP）为目标污染物,考察AC强化热活化PS降解PNP的效率,分析pH值、PS浓度和AC投加量等因素对PNP降解的影响,确定最佳反应条件.结果表明,AC可以明显强化热活化PS降解PNP,在AC=1.0g/L,PS=2.0mmol/L,PNP=10.0mg/L,T=50℃和pH=3.5条件下,120min时AC/PS体系对PNP降解率可达100.00%,而PS体系对PNP降解率仅为31.69%.自由基猝灭实验表明,AC/PS/PNP体系为自由基反应,SO₄·^-和·OH共同参与PNP降解且以SO₄·^-为主导.机制分析阐明AC上的表面缺陷为活性位点,其与PS中O—O键作用导致O—O键键能降低,进而O—O在热活化下均裂形成SO₄·^-.PNP降解中间产物分析表明AC仅提高了热活化PS降解PNP反应速率,未改变PNP的降解路径.     

活性炭强化热活化过硫酸盐降解对硝基苯酚

热活化过硫酸盐（PS）可降解有机污染物,但通常需要较高的反应温度,成为制约降解效率的关键因素之一.为提高热活化PS效率,向反应体系中加入活性炭（AC）并以对硝基苯酚（PNP）为目标污染物,考察AC强化热活化PS降解PNP的效率,分析pH值、PS浓度和AC投加量等因素对PNP降解的影响,确定最佳反应条件.结果表明,AC可以明显强化热活化PS降解PNP,在AC=1.0g/L,PS=2.0mmol/L,PNP=10.0mg/L,T=50℃和pH=3.5条件下,120min时AC/PS体系对PNP降解率可达100.00%,而PS体系对PNP降解率仅为31.69%.自由基猝灭实验表明,AC/PS/PNP体系为自由基反应,SO₄·^-和·OH共同参与PNP降解且以SO₄·^-为主导.机制分析阐明AC上的表面缺陷为活性位点,其与PS中O—O键作用导致O—O键键能降低,进而O—O在热活化下均裂形成SO₄·^-.PNP降解中间产物分析表明AC仅提高了热活化PS降解PNP反应速率,未改变PNP的降解路径.     

好氧颗粒污泥法降解苯胺的特性

在控温摇床上采用好氧振荡的方法,在含有苯胺和硝基苯混合废水处理厂的好氧污泥中,驯化降解苯胺的混合微生物.在驯化过程中发现混合微生物逐渐形成了颗粒污泥,采用此颗粒污泥(混合微生物)进行苯胺降解的实验.结果表明,该混合微生物在以苯胺为唯一碳源和氮源的情况下,具有较强的降解苯胺的能力,且最适宜的温度为28℃,最佳的pH值为7.0,当苯胺的起始浓度为600mg/L时,此条件下在18h内被完全降解,混合微生物降解苯胺的速度达到33.6mg/(L·h).     

粉煤灰催化H_2O_2氧化水中对硝基酚研究

采用粉煤灰做催化剂,研究了在常温常压下对H2O2氧化对硝基酚(PNP)的催化性能.在分析粉煤灰理化性质的基础上,考察了粉煤灰种类,不同预处理方法以及粉煤灰投加量、pH、反应时间、H2O2浓度等因素对PNP去除率的影响.结果表明,比表面积大,未燃炭含量高的粉煤灰催化效果好;经过350℃预处理可以有效提高其催化性能;在pH=2,反应时间为60min,H2O2起始浓度为200mg/L,粉煤灰投加量为60g/L的条件下,热处理粉煤灰对PNP的去除率为62.38%.其中,粉煤灰的比表面积、未燃炭以及活性金属氧化物均是影响其催化活性的重要因素.在催化氧化对硝基苯酚过程中,吸附占有重要作用,为总去除率的65.97%.粉煤灰可以重复使用,随使用次数增加,粉煤灰催化性能提高.第2次、第3次对PNP的去除率分别为82.47%和98.72%,之后的9次实验中去除率均保持在99%左右,在使用12次后催化性能降低.     

H2O2引发的UV/Fenton苯酚光催化降解

研究了H2O2引发光催化降解方法对废水中微量苯酚的去除效果,应用传感技术分析了降解过程中H2O2浓度变化,及其H2O2引发光催化降解苯酚的机理,考察了影响苯酚光催化降解的因素,确定了最佳降解试验条件为:H2O2 0.075~0.30mmol/L,Fe3+ 0.1~0.15mmol/L,pH值 4~5.在此条件下,苯酚初始浓度为50mg/L的含酚废水反应2h,苯酚降解率达到95%,矿化去除率达77%.