BDE209好氧降解菌的筛选及降解特性研究

为了有效修复广东省贵屿镇环境中十溴联苯醚(Pentabromophenyl ether,BDE209)的污染,从该地区的环境样品中筛选出1株在好氧条件下以BDE209为唯一碳源和能源生长的降解菌J-1,根据菌株的形态特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,鉴定为苏云金芽孢杆菌( Bacillus thuringiensis ).通过考察不同的环境因素对菌株生长及其降解能力的影响,确定该菌适宜的生长条件为:pH=6.0～9.0,温度30 ℃,溶氧量4.55～7.50 mg/L.降解BDE209的最佳条件为:pH=8.0,温度30 ℃,溶氧量5.94 mg/L.投菌量的增加能较大幅度地提高该菌对BDE209的降解效果.不同的共代谢底物对菌株降解BDE209有不同的影响,乳糖和蔗糖能促进其对BDE209的降解.当体系中存在低质量浓度的Cd2+时(≤5 mg/L),该菌对BDE209的降解效果得到提高.     

矿化垃圾中的甲烷氧化-反硝化耦合特性研究

设计全因素实验研究了填埋龄10～12年的矿化垃圾中的甲烷氧化反硝化耦合特性.结果表明,每g矿化垃圾中甲烷氧化菌、反硝化细菌可达109个数量级,适合作为甲烷氧化-反硝化耦合反应介质.CH4、O2和NO3--N浓度对CH4去除有明显影响(p＜0.01),其大小顺序为CH4＞O2＞ NO3-N,且3种因素具有显著的交互作用(P＜0.01).NO3--N对甲烷氧化的抑制或者促进作用主要与环境中的O2浓度和C/O比有关.相对较低的CH4初始浓度和较低的C/O、C/N比有利于甲烷氧化和反硝化作用耦合,而且反应产物中N2O含量较低.当CH4、O2浓度分别为10％,20％时,甲烷去除率能达到97.7％,产生的N2含量为11.5％以上,且N2O的产生量低于0.2％.     

固定化菌体吸附矿山废水中重金属的研究

研究了固定化菌体对矿山废水重金属的吸附性能.结果表明,固定化菌体对重金属有良好的富集性能,投加15g·L-1的固定化菌体,对100 mg·L-1 Cu、50 mg·L-1 Zn的去除率分别可达94.4%、80.6%.废水pH、菌体投加量对固定化菌体的处理效果影响较大,其最佳值分别为3.5、15 g·L-1.经4轮吸附-解吸循环实验,显示固定化菌体可重复利用3次,固定化菌体在使用第3次时,对100 mg·L-1 Cu、50mg·L-1 Zn的去除率分别为67.4%、46.5%.用固定化菌体的流化床工艺处理废水最佳参数为曝气量4.02 L·min-1,处理2h.用固定化菌体的流化床工艺处理矿山废水取得了较好的效果,对于浓度低于10 mg·L-1的重金属,去除率达到了100%,对浓度为579.2 mg·L-1 Fe的去除率也达到了56.6%,表明该工艺具有较好的工业化前景.     

紫花苜蓿吸收水溶液中Cd2+过程的阳离子交换

采用水培方法,研究了紫花苜蓿吸收水溶液中Cd2＋时根系与水环境的阳离子交换.考察了紫花苜蓿分别在0、1、2、4、8、12、24、72 h对0～10 mg.L-1 Cd2＋体系中Cd2＋的吸收效果,体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋、NH 4＋阳离子的浓度变化,以及溶液pH变化.并以SPSS 13.0多重线性回归建立Cd2＋吸收量与阳离子变化量模型.结果表明,紫花苜蓿对体系中Cd2＋有一定吸收作用,72 h时对0.1、1、5、10 mg.L-1 Cd2＋的吸收率分别为85.86%、52.14%、15.97%、7.81%;紫花苜蓿对Cd2＋的吸收过程存在阳离子交换作用,除NH 4＋外体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋离子浓度随时间均有一定的增大,分别增加了11.30%～61.72%、21.44%～98.73%、24.09%～48.90%、37.04%～191.96%;准二级动力学模型可以较好地描述体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋的变化规律,在Cd2＋浓度为1、5、10 mg.L-1时准二级动力学模型对NH 4＋变化规律的拟合也是合适的;紫花苜蓿对Cd2＋吸收过程中体系pH下降,H＋可能作为Cd2＋竞争离子,影响紫花苜蓿根系对Cd2＋的吸收能力;三元线性回归方程证明紫花苜蓿对Cd2＋吸收量主要与Ca2＋、Mg2＋、Na＋变化量有关,且其交换主要发生在Cd2＋与二价阳离子之间.     

吸附融合菌的固定化及对铬吸附特性研究

研究了融合菌的固定化方法及吸附特性,结果表明:1.5%海藻酸钠为包埋剂包埋50 g/L融合菌可制成物理和吸附性能较好的固定化吸附剂;40 g/L(约含5 g/L融合菌)的固定化吸附剂对30 mg/L含Cr废水的去除率可达94.54%;当投加量为50 g/L(约含6 g/L融合菌)时,固定化吸附剂可完全去除实际电镀废水(pH:2.67,Cu:1.70 mg/L,Cr:20.62 mg/L,N i:29.97 mg/L,Zn:1.11 mg/L)中的Cu和Cr,且对N i和Zn的去除率也分别达到了48.05%和61.09%;吸附过程符合准二级吸附动力学模型;填充柱工艺适用于固定化吸附剂连续处理含铬废水,当流速为150 mL/h和250 mL/h时填充柱一次稳定处理水量分别为7.2 L和11.5 L,且延长水力停留时间可提高出水水质。     

金属离子影响白腐菌降解十溴联苯醚的途径分析

研究了金属离子(Fe2+、Mn2、Cu2+、Zn2+)对黄孢原毛平革菌(Phanerochaete drysosporium)降解十溴联苯醚(BDE209)的影响.通过4因素(Fe2+、Mn2、Cu2+、Zn2+)、5水平(0、0.01 mmol/L、0.05 mmol/L、0.1 mmol/L、0.2 mmol/L)正交试验优化了4种金属离子的配比.结果表明,在含1 mg/L BDE209的降解体系中,当Cu2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+浓度依次为0.05 mmol/L、0.2 mmol/L、0.01mmol/L、0.1 mmol/L时,生物量为1.74g,降解率达到最大(86.76％).对比金属离子影响BDE209降解率和生物量的效应曲线,降解率和生物量相关,但不完全呈正比.金属离子改变了反应体系pH值,提高了胞外酶活力,并在细胞内富集,从而影响白腐菌的生理代谢活动和BDE209的降解.     

酵母融合菌-活性污泥曝气处理含镍废水研究

利用酵母融合菌RJ与活性污泥曝气处理含镍废水.实验结果表明,融合菌对废水中的镍具有很强的富集性能,投加10g/L菌体,处理20 mg/L含镍废水,去除率可达70.10%;同时投加6g/L活性污泥,去除率上升到80.73%,出水固液分离效果得到改善;且融合菌的pH值适用范围较广,当pH=3～9时,去除率均在75%以上;溶解氧是影响曝气生物吸附的重要因素,在缺氧或富氧环境下,生物吸附会受到抑制,DO为2.5～4.5 mg/L时吸附效果较好;融合菌-活性污泥曝气处理不同浓度Ni2 的吸附等温线符合Freundlich模型,相关系数为0.997 5.     

一株新分离的克雷伯氏菌对三苯基锡的降解性能及离子释放规律

研究了克雷伯氏菌在无机盐培养基和去离子水中对三苯基锡(TPhT)的降解性能,考察了不同时间TPhT降解率与各离子释放量的变化关系,为论证有机锡的微生物降解机理提供实验依据.5.0 g.L-1菌体处理120 h后,3.0 mg.L-1TPhT在无机盐培养基和去离子水体系中的降解率分别高达77.3%和60.9%.在TPhT降解过程中,TPhT会促进菌体离子的释放,加剧菌体的内陷并增加凋亡细胞的数量.TPhT的降解率与NH4+、Na+、PO34-、SO24-、NO2-的释放在0.01水平下显著正相关,Na+、NH4+、Ca2+的释放规律符合准二级动力学模式.XPS分析证明菌体降解TPhT 120 h前后细胞表面元素和基团没有发生改变,但TPhT则发生了转化.     

铜绿假单胞菌S6分泌的生物表面活性剂特性

研究了1株铜绿假单胞菌S6(Pseudomonas aeruginosa S6)分泌的生物表面活性剂的理化性质.该生物表面活性剂的临界胶束浓度为50mg·L-1,此时其表面张力为29.3mN·m-1.pH值对S6产表面活性剂有一定影响,在中性及弱碱性条件下,S6长势较好且表面活性剂表面张力较低.该生物表面活性剂对菲具有非常明显的增溶效应,使水中菲的溶解度增加了约23倍.原油的加入有利于S6产表面活性物质.与原油的相互作用说明该生物表面活性剂能够乳化原油且维持乳化液稳定性于80%以上;原油浓度为6%～8%时,能达到最佳乳化效果.HPLC-ESI-MS分析检出该生物表面活性剂含有13种鼠李糖脂同系物.     

嗜麦芽窄食单胞菌J12对芘的降解特性

从前期实验中得到1株对芘具有降解能力的嗜麦芽窄食单胞菌,将其命名为J12。采用摇床振荡培养的方法,研究了不同实验条件(降解体系芘初始浓度、初始pH、投菌量)对J12降解芘的影响。结果表明:最佳降解条件为芘初始浓度20mg/L、投菌量2g/L、pH为7.0左右。在最佳降解条件下,研究了金属离子Fe3+、Mn2+、Mg2+对J12降解芘的影响,结果表明一定浓度Fe3+、Mn2+的投加对J12降解芘具有促进作用,而Mg2+则表现为轻微的抑制作用。向反应体系中添加鼠李糖脂,结果表明鼠李糖脂的添加对J12降解芘有一定的促进作用,其中在反应的后期促进作用较明显。对J12胞外酶和胞内酶粗酶液进行考察,结果表明在J12降解芘过程中起主要作用的为胞内酶,J12对芘的降解酶主要分布在胞内。