多环芳烃降解菌的获得及应用

运用双相(水-硅油)系统可进行有机物降解菌的筛选．本实验用此法获得了多环芳烃(PAHs)的降解菌，降解菌对PAHs有较好的降解作用．堆肥法处理PAHs中接入筛选到的降解菌可以大大加强降解效果．堆肥过程中堆温升高很快，对一些PAHs如荧蒽、芘、苯并[a]芘等可以彻底清除，对更多环的PAHs也可降到很低的浓度．图1表3参4     

高铁酸钾降解荧蒽和苯并[a]芘的偏振荧光光谱研究

考察了高铁酸钾对荧蒽和苯并[a]芘两种PAHs(多环芳烃)的降解反应过程,并应用偏振荧光光谱技术研究了荧蒽和苯并[a]芘两种PAHsr降解体系反应过程及其差别的识别,着重探讨了两种PAHs降解体系反应过程中的多种荧光波长模式与偏振度、三维荧光(EEM)与偏振三维荧光(PEEM)变化规律,最后由时间扫描荧光模式直接获得反应动力学拟合方程式.实验结果表明,各荧光识别模式一致地显示出高铁酸钾对荧蒽和苯并[a]芘的显著性降解作用及其对应的各荧光强度变化规律,即反应时间大于40 s后,两种PAHs(多环芳烃)的降解反应均不明显,且降解过程中均无新的荧光发色团结构生成.在高铁酸钾与荧蒽/苯并[a]芘摩尔比为1∶1、1∶4、4∶1的各降解体系的反应过程均符合一级反应动力学规律.荧蒽降解曲线的线性关系更高,苯并芘降解速率更快,多种荧光光谱相结合能够实现对PAHs的降解过程的便捷而有效的追踪,其揭示的结果与分子机理一致,即苯并[a]芘分子较荧蒽分子具有更大的π电子密度,因而在Fe(Ⅵ)夺电子过程中,更易于失去电子而被Fe(Ⅵ)氧化降解.     

厌氧条件下不同共基质对焦化污泥降解多环芳烃的影响

实际焦化废水中,存在的有机物种类繁多,含有多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,简称PAHs)、酚类、苯类等物质,苯酚是构成焦化废水COD的主要组成部分,也是生物处理过程中微生物主要利用的碳源。为强化焦化废水处理过程中PAHs的生物降解,采集某焦化废水处理厂厌氧池活性污泥,选择苯酚、葡萄糖、乙酸钠、曲拉通(Triton X-100)及其基质组合作为苯并[a]芘(benzo[a]pyrene,简称Ba P)的代谢基质,研究了不同共基质降解组Ba P的降解情况及其降解动力学。同时考察了4种易降解基质分别与萘、菲、蒽、荧蒽、芘和Ba P 6种混合PAHs的共基质降解。结果表明:加入易降解基质能够促进污泥对Ba P的降解,不同基质作用下污泥对Ba P的降解率有差异。添加单一基质降解体系下,乙酸钠的促进作用最明显,经过30 d的培养,Ba P能被降解39.9%,苯酚促进效果最弱,为27.1%;添加苯酚与另一种易降解基质构成的基质组合相比单一基质对Ba P的降解效果更佳,其中苯酚与乙酸钠的基质组合效果最优,其对Ba P的降解率为50.0%,各降解体系Ba P浓度与时间符合一级反应动力学。6种PAHs存在条件下,乙酸钠组的效率依然最高,在20 d的时间内,萘、菲、蒽、荧蒽、芘和Ba P的降解率分别为66.1%、60.7%、43.2%、22.0%、15.5%和14.7%。焦化污泥会优先降解萘、菲、蒽等低分子量PAHs,高分子量如荧蒽、芘和Ba P则只有少量降解。研究结果表明,易降解基质对PAHs的降解有明显促进作用,可以利用这种方法在实际焦化废水处理过程中添加乙酸钠等基质,实现废水中PAHs的高效生物降解。     

应用脂肪酸甲酯淋洗去除土壤中多环芳烃

针对煤气厂土壤等高浓度多环芳烃污染土壤修复困难的现实,采用易生物降解的新型淋洗剂脂肪酸甲酯淋洗修复高浓度多环芳烃污染的土壤,同时进行了以甲醇、植物油(大豆油)作为淋洗剂的淋洗实验,比较不同淋洗剂的淋洗效果.结果证明脂肪酸甲酯对人工模拟污染土壤中蒽、荧蒽、芘、苯并(a)芘的去除率可以达到80%—95%,对煤气厂土壤中多环芳烃的去除效果也非常明显,总多环芳烃的去除率达到41%.脂肪酸甲酯的淋洗效果要优于其它两种淋洗剂.     

基于均匀设计优化新鞘氨醇菌US6-1对高分子量多环芳烃的降解条件

运用均匀设计优化一株新鞘氨醇菌Novosphingobium pentaromativorans stain US6-1对芘、荧蒽、苯并[a]芘等高分子量多环芳烃(High molecular weigh polycyclic aromatic hydrocarbons,HMW-PAHs)的降解条件.结果表明,在最适生长条件(30℃、pH 6.5及NaCl浓度为2.5%)下,接种量与底物浓度是影响该菌降解能力的关键因素.在接种量D660 nm为0.6、芘初始浓度56 mg L-1、培养时间5 d的情况下,菌株US6-1对芘的降解达到32.5 mg L-1,预测平均准确率达99.38%;在接种量D660 nm为0.6、荧蒽初始浓度48 mg L-1、培养时间5 d的情况下,对荧蒽的降解达到34.3 mg L-1,预测平均准确率达99.61%;在接种量D660 nm为0.1、苯并[a]芘初始浓度60 mg L-1、培养时间为5 d时,对苯并[a]芘的降解达到24 mg L-1,预测平均准确率达98.75%.菌株US6-1对芘及苯并[a]芘的降解能力比未优化前分别提高了29.2%与58%.     

应用物种敏感性分布评估多环芳烃对淡水生物的生态风险（Assessing Ecological Risks of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons（PAHs）to Freshwater Organisms by Species Sensitivity Distributions）

阐述了利用物种敏感性分布进行生态风险评价的原理与方法,构建了淡水生物对8种常见多环芳烃(蒽、芘、苯并[a]芘、荧蒽、菲、芴、苊、萘)的物种敏感性分布;在此基础上,计算了这8种多环芳烃对不同类别生物的HC5(Hazardous Concentration for5%of the species)阈值,预测了不同浓度多环芳烃对生物的潜在影响比例PAF(Potentialaffected fraction),比较了不同类别生物对多环芳烃的敏感性,以及多环芳烃对淡水生物的生态风险,并对以红枫湖、黄河、白洋淀为代表的中国典型水体中的多环芳烃进行了联合生态风险评价.结果表明:1)当污染物浓度达到10μg·L-1时,半数多环芳烃的风险超过了5%的阈值;当浓度上升到100μg·L-1时,只有萘和苊没有显著生态风险.2)对于芴和荧蒽,无脊椎动物更为敏感;而对于萘,则脊椎动物更敏感.3)通过HC5值比较和SSD曲线图比较,可得出污染物对所有物种的生态风险大小依次为:蒽>芘>苯并[a]芘>荧蒽>菲>芴>苊>萘;对脊椎动物风险大小为:荧蒽>苊>萘;对无脊椎动物:蒽>芘>荧蒽>菲>芴>苊>萘.4)多环芳烃在红枫湖、黄河、小白洋淀的生态风险均较低,急性联合msPAF(multisubstance PAF)值小于1%.     

太湖梅梁湾沉积物中多环芳烃的生态和健康风险

持久性有机物引起的水质安全性问题日益受到广泛的关注.利用生态和健康风险评价的原理和方法,对太湖梅梁湾水源地沉积物中的多环芳烃可能导致的负面效应进行了分析.首先采用商值法筛选出该地区沉积物中具有潜在风险的多环芳烃,再进一步用建立在暴露浓度分布和物种敏感度分布上的概率法定量表征风险.结果表明,太湖梅梁湾水源地沉积物的多环芳烃中,菲、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽7种具有潜在风险;在保护95%的物种水平下,菲的风险最小,而荧蒽和芘风险较高,达20%.健康风险分析表明,美国EPA提出的7种具有遗传毒性的多环芳烃其致癌风险在梅梁湾沉积物中均在10-5水平以下.     

呼和浩特市冬季PM_(10)中多环芳烃的污染特征及来源解析

2013年12月在呼和浩特市主城区9个环境空气监测点位同步采集PM_(10)样品,对PM_(10)浓度和16种多环芳烃的浓度、污染特征进行了分析,使用特征比值和主成分分析对多环芳烃来源进行了解析.9个监测点位的PM_(10)浓度介于23.5—322μg·m-3之间,16种多环芳烃总量介于5.34—850 ng·m-3之间.荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘、苯并[g,h,i]苝和茚并[1,2,3-cd]芘等多环芳烃单体浓度较高,这8种多环芳烃占多环芳烃总浓度的80.4%.主成分分析所获得污染源结果和特征比值法定性判断出的污染源结果一致,燃烧源、机动车尾气源和石油源为主要污染源,分别贡献61.3%、16.0%和10.4%.     

功能植物内生细菌筛选及对多环芳烃降解效能研究

功能植物内生细菌在防治土壤和植物多环芳烃(PAHs)污染方面具有潜力。从PAHs污染区采集了铁苋菜(Acalypha australis)、香附子(Cyperus rotundus)和麦冬(Ophiopogon japonicus)等健康植物样品,采用平板直接分离法获得8株能降解芘的植物内生细菌,主要为Enterobacter、Chitinophaga和Xanthomonas等菌属,其10 d对芘(50mg·L~(-1))的降解率为7. 59%～45. 50%。综合内生细菌在共代谢基质存在条件下的芘降解效能,选择从麦冬中分离出的Enterobacter sp. PRd5细菌为研究对象,探究其在各种环境条件下的芘降解性能。结果显示,Enterobacter sp.PRd5 10 d对芘(50 mg·L~(-1))的降解率为41. 37%～50. 63%,7 d可降解95%以上的萘(500 mg·L~(-1))、芴(100mg·L~(-1))和菲(50 mg·L~(-1))等低分子量多环芳烃,10 d对荧蒽(50 mg·L~(-1))和苯并[a]芘(10 mg·L~(-1))等高分子量多环芳烃的降解率分别为35. 89%和17. 44%。降解芘的优化条件研究结果显示,Enterobacter sp. PRd5在p H值6. 0～8. 0、温度25～35℃、外加盐浓度0～10 g·L~(-1)、装液量10～30 mL·(100 mL)-1、接种量3%～17%、芘初始质量浓度25～50 mg·L~(-1)和外加100 mg·L~(-1)葡萄糖条件下,可获得较高的芘降解效能。     

淮河流域安徽段水系沉积物中多环芳烃的污染性状研究

应用气相色谱质谱联用仪测定淮河流域安徽段水系沉积物样品中萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽等12种多环芳烃的质量分数,并在此基础上分析沉积物中多环芳烃的区域分布、污染特征和来源。结果表明：研究区水系沉积物中多环芳烃有一定程度的富集,但与国内其他河流相比,样品中多环芳烃的质量分数不高;淮河南北岸支流沉积物中多环芳烃的含量差异比较明显,尤其是东淝河,含量明显低于淮北平原上的其它河流;淮河主干道和北岸支流沉积物中4环以上的多环芳烃含量较高,而南岸支流的淠河和东淝河沉积物中2～3环的多环芳烃平均含量明显高于其他环数;通过污染来源分析,沉积物中多环芳烃除与天然成岩过程有关外,大都是由有机物质的燃烧与热解引起的。     

Selection of poly(R)-3-hydroxybutyric acid utilising bacteria by enrichment,optimisation and compatibility testing for consortia development

Bacterial strains with poly-3-hydroxybutyrate (PHB) degradation potential were isolated from waste yard soil samples of selected industrial sites in Uttarakhand, India, and two microbial consortia were developed, i.e. Consortium I comprises Pseudomonas sp. strain Rb10, Pseudomonas sp. strain Rb11 and Bacillus sp. strain Rb18, and Consortium II is composed of Lysinibacillus sp. strain Rb1, Pseudomonas sp. strain Rb13 and Pseudomonas sp. strain Rb19. The current study involved enrichment selection via liquid and semi-solid media, followed by isolation and screening of bacterial strains using PHB pellets and films. Furthermore, the identification and characterisation was done by triphasic approach. The utilisation of PHB by the characterised strains was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. Moreover, the minimum inhibitory concentration of solubilised PHB was found to be 2.5?mg/mL, which was detected through ‘clear zone assay’. Further, the selection and biocompatibility testing of potential isolates were performed for the formation of bacterial consortia. Thus, the present work would provide direct and standardised protocol for screening and selection of potential microbiomes for biodegradation of polymers by overcoming the negative effect of organic solvents. Moreover, indigenously developed consortia would be evaluated for their in situ biodegradation potential against various bioplastic films.     

一株菲降解菌的分离鉴定及其降解条件研究

以菲为研究对象,从克拉玛依稠油污染土壤中筛选到1株对菲具有较好降解效果的菌株JZ3-21。通过形态观察、生理生化指标及16S rDNA序列分析对该菌株进行了鉴定。该株菌的16S rDNA序列与Pseudomonas属的相似性达99%,结合分离菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定该菌株为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida.）。对其降解条件进行了研究,结果表明：在40℃,pH 8.0,接种量为1.5%的条件下,菌株对初始质量浓度为100 mg.L-1的菲在64 h内的降解率高达94.2%。该菌对高质量浓度菲有较好的耐受性,其最高耐受质量浓度可达2 000 mg.L-1。     

一株耐盐嗜热菌Aneurinibacillus thermoaerophilus H7的分离及其油脂降解特性

针对高盐、高油餐厨垃圾高温堆肥功能菌株缺乏的问题,以大豆油为唯一碳源,通过测定生物量、脂肪酶活性和油脂降解率,从餐厨垃圾堆积处的土壤样品中分离筛选出一株嗜热油脂降解菌H7.通过形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,对筛选的菌株进行鉴定,考察其耐盐能力、油脂降解和生长特性.结果表明,菌株H7为嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus thermoaerophilus),最高耐盐浓度为30 g/L.菌株H7在油脂浓度为15 g/L的发酵培养基中发酵72 h,油脂降解率为60.11%,菌体浓度OD600为1.88,脂肪酶活性为11.65 U/mL.菌株H7可生长的温度为40-60℃,pH值为5-8,摇床转速为120-240 r/min,最适生长的温度为50℃,pH值为6,摇床转速为220 r/min.本研究获得了具有耐盐性和能降解高浓度油脂的嗜热菌株H7,可为高盐高油脂含量的餐厨垃圾堆肥提供微生物菌种资源.(图8表2参34)     

Isolation and identification of a bioflocculant-producing strain and optimisation of cultural conditions via a response surface model

A bioflocculant-producing strain named MY6-2 was isolated from a mixed activated sludge by a nitrogen-free medium. Based on 16S rDNA sequence, biochemical and morphological characteristics, the strain MY6-2 was identified as Bacillus mucilaginosus. The chemical analysis indicated that the flocculant MY6-2 was mainly composed of extracellular polysaccharide. The result of the composition of the medium showed that MY6-2 was able to generate bioflocculant in a nutrient-poor medium that consisted of 5?g?L^?1 sucrose and no nitrogen source. Response surface methodology (RSM) was used to optimise the fermentation condition of MY6-2 for maximum flocculating activity by using central composite design (CCD). Based on the result, the optimum conditions were as follows: 100?mL of broth in a 250?mL Erlenmeyer flask, initial pH 8.0 and inoculum concentration 10%, respectively. The highest flocculating rate of 90% was achieved under these conditions by adding 0.5?mL fermentation supernatant to 95?mL of Kaolin suspension.     

Alkyl polyglucosides as cell surface modification factors: influence of the alkyl chain length

The use of surfactants in a bioremediation process is aimed at increasing the efficiency of the removal of hydrophobic contaminants from the environment. The subjects of the study were three alkyl polyglucosides (APGs) of different alkyl chain length: Glucopon 215 CS UP, Glucopon 600 CS UP, and Glucopon 650 EC. The impact of these surfactants on the surface properties of the test strain Pseudomonas fluorescens ATCC 14700, as well as on the biodegradation of diesel was tested. It was observed, that the length of alkyl chain has an influence on the cell surface properties. The modification of the cell surface hydrophobicity and the electrokinetic potential on the bacteria cells is dependent on the structure of Glucopon molecules. The elongation of alkyl chains in surfactant molecule caused an increase of the hydrophobic properties and a reduction of the electrokinetic potential on the bacteria cells. Moreover, the use of APGs below critical micelle concentration caused an increase of diesel oil biodegradation, especially in the case of Glucopons with longer alkyl chain (Glucopon 600 CS UP and 650 EC). The better diesel oil removal by tested strain after surfactant addition was correlated with the hydrophobic properties of bacteria strain.     

耐热石油烃降解混合菌的筛选及其群落结构分析

对克拉玛依采集的部分石油污染土壤进行了筛选,得到了5组石油烃高效降解混合菌,其中混合菌KL9-1在45℃的条件下,通过7 d的降解,稀油的降解率达到43.27%,稠油的降解率达到20.09%。混合菌KL9-1经过多次分离纯化后,获得3株具有石油烃降解能力的优势单菌,3株单菌对稀油的降解率都在30%以上。结合分离单菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定KL9-1-1为Pseudomonas putida,KL9-1-2和KL9-1-3为Pseudomonas sp.。     

生物表面活性剂与蒽降解菌的协同降解效应

对蒽生物降解中铜绿假单胞菌S6分泌的生物表面活性剂的作用进行了研究.结果表明,在接种蒽降解菌A10之前1d及与接种A10同时投加60mg.l-1的生物表面活性剂能够最大程度地促进蒽降解,相比于未添加表面活性剂的样品,降解率分别提高了16.50%和18.03%.过高浓度的生物表面活性剂会在一定程度上抑制蒽的降解.对蒽降解过程的分析表明,提前投加生物表面活性剂能明显促进蒽的降解且一直保持较好的降解效果.蒽降解过程中,生物表面活性剂能够被微生物利用,具有生物可利用性,是一种环境友好的生物制剂.     

浅层静培养中黄孢原毛平革菌对比布列希猩红的生物吸附及降解

黄孢原毛平革菌品系ＯＧＣ１０１与比布列希猩红浅层静置共培养表明：培养液为１０ｍＬ的体系中染料的降解速度明显高于２０ｍＬ的体系;培养体系的充Ｏ２操作过程对染料降解的影响因染料浓度不同而表现出正负两种效应;对菌体进行５０℃２４ｈ的预处理,降解体系仍能基本正常工作;菌体对染料的去除由生物吸附和生物降解两个过程协调完成。     

对氯酚的生物降解及其污染土壤的生物修复探索

从天津农芭厂混合土壤中分离到一株能够降解对氯酚的黄单胞菌Ｄ－１,在此基础上,研究了该菌株对对氯酚的降解特性和将Ｄ－１菌株加入模拟对氯污染土壤中的生物修复试验。     

氯代二恶英微生物降解性的初步探讨

本研究通过分离和筛选，从氯苯生产车间附近土壤和施用五氯酚除草剂的湖泊底泥中选出八支菌株，均能降解一氯代二恶英，３周内最多可降解４５％，但随氯取代数的增加而降解能力减弱，多数菌株不能降解三氯代二恶英，选择邻二氯苯为共代谢物的初级营养物，４１号株３周内可降解３３％三氯代苯基二恶英，说明选择适当的共代谢物，可改善微生物对高氯代二恶英的降解性。