石油污染物的微生物降解研究

以炼油厂污水池底泥中分离的3株细菌和3株真菌为供试微生物,陕北黄土(0～20 cm)制备的土壤悬浮液为土壤微生物对照,灭菌培养基为非生物降解对照,研究不同组合微生物的生长动态及对石油烃的降解率.将不同组合的微生物接种到石油烃质量浓度为10000 mg·L-1的液体培养基中,29 ℃±1 ℃,摇床连续培养50 d.于0 ～72 h内取样,进行微生物生长动态检测;于5～50 d定期取样,考察培养基中石油烃降解率的动态变化.结果表明:单独外源菌降解效果优于混合外源菌和土著微生物,25 d后土著微生物生物降解率超过混合外源菌.外源细菌、外源真菌、混合外源菌和土著微生物50 d生物降解率分别为71.54 %,60.13 %,47.26 %和51.49 %.土壤细菌对石油污染物具有较强的生长适应性,外源细菌降解效果最好.     

从枝菌根真菌与重金属的相互作用对玉米根际微生物数量和磷酸酶活性的影响

以玉米为供试植物，研究了砂培条件下不同丛枝菌根真菌（Acaulospora laevis,Glomus caledonium,Glomus manihotis)与不同浓度重金属（铜和镉）的相互作用对菌根侵染率，孢子数，根际微生物数量和磷酸酶活性的影响。在不同浓度的铜和镉中，G.caledonium的侵染率均最高，且随重金属浓度的增加而变化较小，而它的孢子数在这3种接种处理中最低，低量的铜（0.05mg/kg)可显著地减少不接种，接种A.laevis和G.manihotis的细菌数量，却能显著地增加接种处理的真菌数量，当溶液中铜的浓度大于0.2mg/kg时，接种处理的真菌数量小于不接种处理的真菌数量，铜或镉的浓度不同时放线菌数量均有接种远大于不接种，其中接种之间放线菌数量相差不大，且随重金属浓度增大而变化较小，无论是不同浓度的铜还是不同浓度的镉的接种处理常有利于增加磷酸酶活性，重金属浓度低时，细菌和真菌数量，磷酸酶活性变化较大，高浓度时变化较小。     

基于EEM与PCR-DGGE技术分析温度对蚯蚓堆肥处理城镇污泥的影响

将城镇脱水污泥制成5 mm粒径颗粒分别在15、20、25℃条件下进行蚯蚓堆肥,利用三维荧光(EEM)考察了温度对蚯蚓堆肥处理城镇污泥过程腐熟程度的影响,并采用PCR-DGGE技术探究了不同温度条件下蚯蚓堆肥微生物种群结构的变化,旨在分析蚯蚓堆肥中的微生物种群结构的变化,进而验证污泥中腐殖酸类有机物熟化降解机理,并为蚯蚓堆肥处理城镇污泥实现工业化生产提供理论依据。EEM分析结果表明:在堆肥30 d时,堆肥系统中腐殖酸类物质已基本降解完全,且随着堆肥时间的延长,芳香类蛋白质一直在被蚯蚓和微生物所利用;同一时期随温度升高,蚯蚓吞食和系统内的微生物的协同增效作用能加快系统中DOM的降解效率、提高系统的矿化程度。依据PCR-DGGE技术测序结果可知:蚯蚓堆肥系统中微生物种群对于温度变化存在缓冲区间,当温度在15—20℃范围内变化时,细菌和真核微生物的种群多样性差异均较小;温度为25℃时,系统中细菌种群多样性降低,真核微生物种群多样性升高;堆肥结束时,3个温度组系统中共有细菌种群类别占系统中总细菌种群类别79%以上,共有真核微生物种群类别占系统总真核微生物种群类别75%以上,表明随着温度升高系统中主要微生物种群类别并未发生变化,仅共有微生物种群的相对数量发生了改变,且3个温度组系统中均以拟杆菌门(Bacteroidetes)和子囊菌门(Ascomycota)为优势种群,温度越高,相对数量越多,系统中易利用有机质所占比重小,系统更加稳定。     

嗜铁细菌枯草芽胞杆菌Bs-15对辛硫磷的降解特性

为探讨嗜铁细菌对农药辛硫磷的降解及其土壤修复的潜能,采用改良定向培育法,对嗜铁细菌枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)Bs-15进行驯化,摸索其降解条件,并测定其土壤修复能力.结果显示,菌株Bs-15对辛硫磷有较高的耐受性,在辛硫磷浓度达到800 mg L-1时仍可生长;可以以辛硫磷为唯一碳源生长,适合其降解的最佳外加营养物质为酵母粉,无机盐为MgCl2.最适辛硫磷降解浓度为≤100 mg L-1,浓度继续升高时降解效能明显降低;最适降解温度为35℃;对pH值有较广的适应范围,在pH 5-9时降解率较高;最适降解时间为24 h,振荡速率为150 r min-1,接种量为8%;土壤修复试验表明,此菌株在第20天时对土壤中辛硫磷的降解率接近50%.本研究结果说明枯草芽胞杆Bs-15对辛硫磷具有较好的降解作用,对辛硫磷污染的土壤具有良好的修复潜能.     

纳米Fe~0协同微生物对PCB77的降解研究

研究了纳米零价铁协同微生物降解水溶液中的PCB77。从污染土样中分离出一株多氯联苯（PCBs）降解菌,对其进行革兰氏染色形态观察,并用降解菌降解PCB77。结果表明：培养温度30℃、溶液pH 7.0、微生物接种量109 cfu·mL-1、PCB77初始质量浓度1.0 mg·L-1时,降解菌对PCB77的降解率为58.63%。纳米零价铁对PCB77的降解是一个还原脱氯过程,7 d时的降解率为82.99%。采用纳米零价铁/微生物联合体系降解水溶液中PCB77,降解率显著高于微生物和纳米零价铁单一体系,降解率可达93.30%。研究结果将为环境中PCBs残留提供了一种高效去除的方法,并为PCBs污染土壤的修复提供理论依据。     

乐果降解菌LGX1的筛选及其降解特性研究

通过富集培养,从连续施用农药乐果的土壤中分离得到一株具有较强降解有机磷农药乐果能力的细菌菌株LGX1,通过菌落形态观察及细菌的16SrDNA测序,对其进行了鉴定,同时初步研究了其降解性能。结果表明：该菌株为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）,在接种量为20%,乐果初始质量浓度为100mg·L-1,外加碳源葡萄糖质量分数为2%,温度为35℃,初始pH值为4时该菌株对乐果的降解能力最强;并且能在以辛硫磷、毒死蜱和三唑磷为唯一碳源的基础盐培养基中生长,且均比在以乐果为唯一碳源的基础盐培养基中生长的OD600值要高,初步推断菌株LGX1对有机磷农药的降解有一定的广谱性。     

丛枝菌根真菌与重金属的相互作用对玉米根际微生物数量和磷酸酶活性的影响

以玉米为供试植物 ,研究了砂培条件下不同丛枝菌根真菌 (Acaulosporalaevis,Glomuscaledonium ,Glomusmanihotis)与不同浓度重金属 (铜和镉 )的相互作用对菌根侵染率、孢子数、根际微生物数量和磷酸酶活性的影响 .在不同浓度的铜和镉中 ,G .caledonium的侵染率均最高 ,且随重金属浓度的增加而变化较小 ,而它的孢子数在这 3种接种处理中最低 .低量的铜 (0 .0 5mg/kg)可显著地减少不接种、接种A .laevis和G .manihotis的细菌数量 ,却能显著地增加接种处理的真菌数量 .当溶液中铜的浓度大于 0 .2mg/kg时 ,接种处理的真菌数量小于不接种处理的真菌数量 .铜或镉的浓度不同时放线菌数量均有接种远大于不接种 ,其中接种之间放线菌数量相差不大 ,且随重金属浓度增大而变化较小 .无论是不同浓度的铜还是不同浓度的镉的接种处理常有利于增加磷酸酶活性 .重金属浓度低时 ,细菌和真菌数量、磷酸酶活性变化较大 ,高浓度时变化较小 .图 7参 15     

果皮、菜叶混合垃圾的蚯蚓堆制处理

在果皮、菜叶混合垃圾中，加入不同比例木屑调节C／N比值和含水量后，接种赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）进行室内堆制处理，研究适宜含水量、接种密度和温度条件下蚯蚓的生长和繁殖特性以及堆制产物的化学性状。结果表明：蚯蚓堆制处理明显加速有机质矿化，促进有机物料降解，提高堆制产物全N量，降低堆制产物有机C含量和C／N比值。加入木屑虽然在一定程度上抑制了蚯蚓的生长和繁殖，但是，0～30d时25％和40％木屑堆制处理中赤子爱胜蚓生长良好，繁殖较旺盛。相关分析表明，接种蚯蚓并加入25％～40％木屑对促进果皮、菜叶垃圾降解以及提高和改善其化学性状是有效可行的，有利于废弃物的减量化、无害化和资源化。     

固定化芽孢杆菌对地表水中油的降解

采用梅花状聚乙烯醇复合载体对芽孢杆菌(Bacillus sp.)进行固定化包埋,研究固定化细菌在不同接种量、不同的油浓度下对油的降解效果.结果表明:固定化细菌的最宜接种量为5%,当油初始浓度为10-150 mg·l-1时,固定化细菌对油的降解趋势是一致的.在相同的时间内,固定化细菌对油的降解率和CODCr去除率高于游离菌,120h时,固定化细菌对油的降解率可达72.19%,对CODCr的去除率达到70.23%;而游离细菌对油的降解率仅为41.56%,对CODCr的去除率仅为39.56%.     

十二烷基硫酸钠降解菌株Pseudomonas sp. SDS-2的降解能力及其低温降解活性的调控（英文）

尽管生物法已广泛用于表面活性剂废水的处理,但低温对微生物的代谢活性产生明显不利影响,导致出水难以稳定达标.对筛选到的十二烷基硫酸钠(SDS)降解菌的降解能力进行考察,并对不同调控策略作用下该菌株的低温降解活性进行评估.对筛选到的菌株进行16S rRNA基因序列测定与分析.该菌株在不同温度、pH、底物浓度、接种量下的降解能力以及不同调控策略(低温驯化、外源物质添加)下的低温降解活性均以化学需氧量(COD)的去除率间接表示.结果筛选到一株SDS降解菌,命名为SDS-2. 16S rRNA基因序列分析表明该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.).该菌株的最佳生长条件为30℃、pH 9和120 mg/L氨浓度,而接种量对其降解活性无明显促进作用.当SDS初始浓度为2 500 mg/L时,该菌株对SDS的去除速率(以COD计)可达到355.3 mg L~(-1) h~(-1). 15℃下,长期驯化可使该菌株的降解活性达到30℃时的水平;10℃下,添加外源物质丁二酸钠和硝酸钾可使COD的去除率在48 h内分别提高25.3%和24.6%;外加蛋白胨和复合维生素可使COD的去除率在24 h内分别提高22.8%和11.7%.本研究筛选到的Pseudomonassp.SDS-2具有高的SDS降解活性,可为实际含SDS表面活性剂废水的处理提供微生物资源;同时,本研究中的调控策略亦可为SDS低温生物处理提供潜在处理方法.     

不同栽杉代数根际土壤肥力及生物学特性变化

通过对位于南平溪后安曹下和邓窠２９ａ龄１代、２代、３代实生杉木的根际养分、微生物、酶及生化活性的为期２ａ的研究,结果表明：随杉木连栽代数增加,根际微域土壤酸化趋势增强,有机质和全氮沉积量下降,速效性养分亏缺程度减弱,根际土壤中三大类微生物所占的比例发生一定的变化,真菌和放线菌所占比例增加,细菌所占比例减少,生理类群数量下降,除接触酶活性变化不大外,其它土壤酶和生化活性均有明显下降,体现了杉木多代连栽根际土壤的基本特征;亦是杉木连栽导致地力衰退重要原因之一     

多环芳烃降解菌ZL5分离鉴定及其降解质粒

通过选择性富集培养，从辽河油田石油污染土壤中分离到一株多环芳烃(PAHs)降解菌ZL5．它能以菲和芘为唯一碳源生长，但是不能利用萘．16S rDNA核苷酸序列分析结果表明，ZL5属于变形细菌α亚类中的鞘氨醇单胞菌属．该菌株含有一个大小约为60kb的质粒．丝裂霉素C消除实验表明，随着质粒的丢失，菌株利用菲和芘的能力也丧失．用电转化和氯化铷转化法分别将菌株ZL5的质粒导人大肠杆菌JM109和DH5α中，随着质粒的获得，这些转化子获得了降解菲和芘的能力．本研究结果表明，鞘氨醇单胞菌ZL5降解PAHs的功能和质粒有关。     

垃圾堆肥对土壤微生物的影响

施垃圾堆肥并种２季蔬菜的潮土、黄棕壤及红壤中细菌、放线菌、真菌、固氮菌、纤维分解菌、亚硝化菌数量，纤维分解强度，呼吸强度和微生物生物量Ｃ、Ｎ含量的测定结果表明：当土壤本身含有的微生物数量多于或少于垃圾堆肥含有的微生物数量时，土壤中的微生物数量会随垃圾堆肥用量的增加而增加；当土壤本身含有的微生物数量与垃圾堆肥相同时，垃圾堆肥用量大小对土壤微生物数量影响不大。微生物生物量Ｃ、Ｎ含量，土壤有机质，全Ｎ，有效Ｐ含量，呼吸强度及纤维分解强度均随垃圾堆肥施用量提高而增加，并呈显著的正相关性。     

Phytotoxicity assessment of phenanthrene and pyrene in soil using two barley genotypes

This study investigated the toxicity extent of phenanthrene and pyrene to two cultivars (CM-72 and Gairdner) of barley (Hordeum vulgare). Germination of barley seeds was evaluated in 69-d aged soil, separately spiked with phenanthrene at extractable concentrations of 0.95, 6.3, 59, and 300 mg kg^?1 (dry soil) and pyrene at 1.0, 9.0, 73, and 400 mg kg^?1 (dry soil). Although germination was not inhibited, significant (P < 0.05) reduction in root and shoot length occurred at concentrations of phenanthrene ≥6.3 mg kg^?1 and pyrene ≥9.0 mg kg^?1 after both 72 and 240 h. Fresh and dry biomass of both cultivars reduced with increasing concentrations of both polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Barley cultivar CM-72 was more sensitive than Gairdner, and it can be considered suitable for toxicity assessment of PAH-contaminated soils.     

韶关矿产资源开采地区土壤生态系统的微生物生态效应研究

韶关地区大宝山铁多金属矿产资源的开采给环境带来了严重的危害。采选冶产生的废液及固体废弃物堆积的淋滤酸水,携带浸滤出的大量重金属离子排入下游河道,严重影响矿区及酸水流域的生态环境。通过对该铅锌矿区土壤重金属分布、土壤微生物数量与植物重金属积累特征进行采样分析研究,结果表明：铅锌矿区土壤各重金属元素质量分数均高于对照土壤,矿区土壤均受到不同程度的污染;五节芒（Miscanthusfloridulus）植物中的元素质量分数表现为Zn〉Pb〉Cu〉Cd,Zn与土壤元素的相关性最为显著,其次为Pb;与对照土壤相比,矿区土壤微生物总数下降了68．43％-80．32％,各主要生理类群数量均呈下降趋势。矿区土壤生态系统处于不利于有益微生物的繁殖和活动的境地,从而大大削弱了土壤中C、N营养元素循环速率和能量流动。     

烟区烟草根际与非根际土壤微生物的生态因子作用分析

烟草根际和非根际土壤的理化性质、微生物区系和土壤酶之间的相互关系尚缺乏系统研究。对南阳烟区6种土壤包括黄褐土和黄棕壤等共13个取样点的烟草根际和非根际土壤的分析表明,根际与非根际微生物之间没有对应相关关系。根际土壤真菌数与解钾菌数、硝化细菌数显著正相关;非根际土壤荧光假单胞菌数与细菌芽孢数极显著正相关,氨化细菌数与放线菌数显著负相关。与土壤容重和空隙度显著相关的仅有根际真菌数(正相关)。与土壤全氮呈显著正相关的分别有根际荧光假单胞菌、纤维素分解菌(正相关)以及根际解磷菌和非根际真菌(负相关)。土壤全C与根际细菌总数显著负相关。土壤pH与非根际纤维素分解菌显著正相关。速效P与非根际放线菌数呈显著正相关。根际土壤蛋白酶活性与根际细菌总数极显著负相关。非根际土壤蛋白酶活性则分别与非根际放线菌和解钾菌显著正相关。根际土壤脲酶活性分别与根际真菌、解磷菌显著正相关,非根际脲酶活性则与非根际纤维分解菌显著正相关。非根际土壤过氧化氢酶活性与非根际细菌总数显著正相关。     

超积累植物和化学改良剂联合修复锌镉污染土壤后的微生物特征

通过盆栽试验,观察分析不同的土壤改良配方对重金属超积累植物东南景天盆栽土壤中细菌、真菌和放线菌数量、Cmic及Nmic的影响,以此来筛选出最优的促进东南景天修复锌镉污染土壤的改良剂配方。结果显示:细菌、真菌和放线菌数量,与土壤Zn、Cd的去除率、东南景天植株干质量、Cmic及Cmic/Nmic两两之间都呈现极显著正相关关系(但Cmic/Nmic与真菌数量仅呈显著相关)。添加了土壤改良剂后,细菌、放线菌、真菌的数量都有不同程度的增加,其中以细菌数量的增加最为显著,放线菌次之,真菌则对各种土壤处理相对较不敏感;在各种土壤配方中,添加了6 g赤泥、15 g污泥和15 g沸石的T7处理最有利于各类土壤微生物的生长,微生物量碳达到345.64 mg.kg-1,与其它处理之间都达到显著差异。因此,可以利用土壤微生物作为污染土壤改良情况的生物指标。该研究为下阶段研究化学改良剂-植物-微生物修复技术奠定了基础。     

菲高效降解菌的降解特性及其受蒙脱石的影响研究

通过选择性富集培养与纯化,从广州油制气厂附近的污染土壤中分离获得一株能以菲为唯一碳源和能源,快速生长的优势菌株（编号为YZ-1）。16S rDNA序列分析结果表明,YZ-1菌株为琼氏不动杆菌（Acinetobacter junii）。当无机盐培养液中菲初始质量浓度为100mg·L-1时,45h内该菌株对菲的降解率可达到99.5%。YZ-1菌株的最佳生长条件为pH7.4,温度30℃,摇床转速160r·min-1。加入蒙脱石矿物之后,在降解的初期（前16h）表现为促进菲的生物降解作用,但随着时间的延长,菲的降解速率逐渐低于不加蒙脱石体系,并随蒙脱石含量或菲质量浓度的增加,此抑制延缓现象愈加明显。矿物对高浓度的菲具有吸附分散作用,而对低浓度的菲具有吸附保护作用。     

Removal of high concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated soil by biodiesel

Solubilizing experiments were carried out to evaluate the ability of biodiesel to remove polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from highly contaminated manufactured gas plant (MGP) and PAHs spiked soils with hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPCD) and tween 80 as comparisons. Biodiesel displayed the highest solubilities of phenanthrene (420.7 mg·L^-1), pyrene (541.0 mg·L^-1), and benzo(a)pyrene (436.3 mg·L^-1). These corresponded to several fold increases relative to 10% HPCD and tween 80. Biodiesel showed a good efficiency for PAH removal from the spiked and MGP soils for both low molecular weight and high molecular weight PAHs at high concentrations. Biodiesel was the best agent for PAH removal from the spiked soils as compared with HPCD and tween 80; as over 77.9% of individual PAH were removed by biodiesel. Tween 80 also showed comparable capability with biodiesel for PAH solubilization at a concentration of 10% for the spiked soils. Biodiesel solubilized a wider range of PAHs as compared to HPCD and tween 80 for the MPG soils. At PAH concentrations of 229.6 and 996.9 mg·kg^-1, biodiesel showed obvious advantage over the 10% HPCD and tween 80, because it removed higher than 80% of total PAH. In this study, a significant difference between PAH removals from the spiked and field MGP soils was observed; PAH removals from the MGP soil by HPCD and tween 80 were much lower than those from the spiked soil. These results demonstrate that the potential for utilizing biodiesel for remediation of highly PAH-contaminated soil has been established.     

利用三油酸甘油酯-醋酸纤维素复合膜评价土壤中多环芳烃的生物可利用性

将一种新型被动式采样器——三油酸甘油酯-醋酸纤维素复合膜(TECAMs)暴露于10种人工老化土壤中富集萘、菲、芘和苯并[a]芘4种多环芳烃(PAHs),并与土壤模型动物——赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)进行比较以研究该采样器用于评价土壤中多环芳烃生物可利用性的可能性.研究结果表明,TECAMs能有效富集土壤中萘、菲、芘和苯并[a]芘,并在48h内基本达到平衡,远快于赤子爱胜蚓的21d平衡时间.TECAMs内PAHs含量与土壤溶解有机碳(DOC)含量呈正相关(p<0.05),而与土壤中总有机质(TOM)含量呈负相关(p<0.05),土壤pH对TECAMs富集PAHs的影响不显著(p<0.05).TECAMs内PAHs含量与土壤中PAHs含量、赤子爱胜蚓体内PAHs含量均呈显著线性正相关(p<0.05,p<0.01).研究结果表明TECAMs有可能应用于评价土壤中PAHs的生物可利用性.