恶臭假单胞菌降解壬基酚的条件优化及产物分析

从活性污泥中分离得到菌株X-8,经16S rDNA序列测定和分析比较,鉴定该菌株为恶臭假单胞菌.借助正交试验,对该菌株的生长条件和壬基酚(NP)降解条件进行了优化.在实验室利用X-8降解NP的适宜条件为:温度40 ℃,pH值7.0,降解时间26 h,培养基中NP质量浓度14.723 75 ng/霯.在此条件下,降解率可达75.28%.通过GC-MS检测,对菌株X-8的降解产物进行了分析,推测NP的降解产物为辛基酚和戊基酚.     

壬基酚在活性污泥系统中的去除研究进展

壬基酚是一种持久性有毒的内分泌干扰物,它会对生物系统产生有害影响。本文介绍了壬基酚的来源、物化性质、化学结构、城市污水处理厂和实验系统中的迁移转化及去除,以及壬基酚在活性污泥分离的菌种中的降解。最后分析了目前研究中存在的问题并提出了相应的解决方法。     

1株壬基酚降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

从给水处理系统长期运行的颗粒活性炭上分离到1株可以以壬基酚(NP)为唯一碳源生长的好氧细菌F-10,利用Sherlock微生物鉴定系统(MIS)分析,初步鉴定为红球菌属中的红串红球菌.通过摇瓶实验考察了温度、pH、NP初始浓度、细菌投量、金属离子等因素对F-10降解NP性能的影响,得出最佳降解条件是温度30℃,pH值6.0,在该条件下,2%菌投量对1 mg/L NP去除率达到了62%,且降解过程满足一级动力学模型,速率常数(k)为0.086 5 d-1,半衰期(t1/2)为8.0 d;此外,菌的降解速率与NP的初始浓度关系不大,而与菌量呈正相关;增加溶液中NH4、Mn2 、Mg2 、NaCl浓度或加入葡萄糖、醋酸钠和酵母膏等底物对菌降解NP均有促进作用;而Ca2 、Cu2 、Fe2 和磷酸盐的作用则相反;同时混合菌体系的降解性能要优于纯菌.     

基于傅里叶变换红外光谱技术分析壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的影响

壬基酚(4-NP)和双酚A(BPA)是2种在环境中普遍检出的雌激素物质,已经在地表水中广泛检出,且浓度很高。壬基酚和双酚A在地表水中检测浓度最高分别达到了644μg·L^(-1)和12μg·L(-1)和12μg·L^(-1)。目前有大量研究表明壬基酚和双酚A具有环境内分泌干扰效应,但是较少研究利用傅里叶变换红外光谱技术分析这2种物质对斑马鱼胚胎生理生化的影响。傅里叶变换红外光谱作为一种基于官能团和极性键振动结构分析技术,已广泛用于大分子化合物结构分析以及蛋白质的二级结构解析,是获取分子结构信息的有力工具,经常用于毒理学领域。本研究基于傅里叶变换红外光谱技术,分析了壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的毒性。结果表明,当壬基酚≥322μg·L(-1)。目前有大量研究表明壬基酚和双酚A具有环境内分泌干扰效应,但是较少研究利用傅里叶变换红外光谱技术分析这2种物质对斑马鱼胚胎生理生化的影响。傅里叶变换红外光谱作为一种基于官能团和极性键振动结构分析技术,已广泛用于大分子化合物结构分析以及蛋白质的二级结构解析,是获取分子结构信息的有力工具,经常用于毒理学领域。本研究基于傅里叶变换红外光谱技术,分析了壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的毒性。结果表明,当壬基酚≥322μg·L^(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有33%、5%、0%、0%和0%;同时,暴露96 h时,可显著降低斑马鱼胚胎的存活率和增加致畸指数,且呈浓度依赖特征。特别是849.5μg·L(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有33%、5%、0%、0%和0%;同时,暴露96 h时,可显著降低斑马鱼胚胎的存活率和增加致畸指数,且呈浓度依赖特征。特别是849.5μg·L^(-1)和1 038.5μg·L(-1)和1 038.5μg·L^(-1)壬基酚暴露后,斑马鱼胚胎全部死亡。类似地,当双酚A≥5.55 mg·L(-1)壬基酚暴露后,斑马鱼胚胎全部死亡。类似地,当双酚A≥5.55 mg·L^(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有30%、0%、0%和0%;暴露96 h时,双酚A≥7.5 mg·L(-1)时,斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有30%、0%、0%和0%;暴露96 h时,双酚A≥7.5 mg·L^(-1)也导致斑马鱼胚胎的存活率显著下降和增加致畸指数,并随着浓度升高毒性增大。以胚胎死亡率和致畸形指数作为效应终点,壬基酚对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)分别为481.7μg·L(-1)也导致斑马鱼胚胎的存活率显著下降和增加致畸指数,并随着浓度升高毒性增大。以胚胎死亡率和致畸形指数作为效应终点,壬基酚对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)分别为481.7μg·L^(-1)和362.6μg·L(-1)和362.6μg·L^(-1);双酚A对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)为8.8 mg·L(-1);双酚A对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)和EC_(50)为8.8 mg·L^(-1)和7.9 mg·L(-1)和7.9 mg·L^(-1)。红外光谱分析显示,当壬基酚≥158.5μg·L(-1)。红外光谱分析显示,当壬基酚≥158.5μg·L^(-1)时,对酰胺Ⅱ、脂质、蛋白磷酸化等波数有显著影响;当双酚A≥1.75 mg·L(-1)时,对酰胺Ⅱ、脂质、蛋白磷酸化等波数有显著影响;当双酚A≥1.75 mg·L^(-1)时,对酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ、脂质和碳水化合物等波数有显著影响。上述研究结果显示壬基酚和双酚A对斑马鱼存活率、畸形率以及生理生化均有显著的影响。     

城市污水再生处理过程中壬基酚的迁移转化行为研究

采用SPE—GC—MSD-SIM方法，分析了壬基酚在污水再生处理全过程中的迁移转化行为与归宿。研究表明，在污水二级生物处理流程中，壬基酚主要来源为原污水和泥区回流液；壬基酚的去除途径有一沉池生污泥的吸附迁移作用和曝气池单元的生物降解转化作用，其中一沉池生污泥的吸附去除29．8％，曝气池生物降解54．4％，NP总去除率为84．2％。絮凝、过滤和消毒的污水再生深度处理工艺对壬基酚的迁移转化作用不明显。     

壬基酚降解酶的提取及其活性研究

壬基酚(NP)是一种环境内分泌干扰物,具有毒性、雌激素和致癌作用,因此如何消除NP已成为近年来国内外研究的热点。以壬基酚降解菌Serratia sp.LJ为实验材料,分别用乙醇、丙酮和盐析3种沉淀方法对其降解酶进行提取,并对所提取粗酶的最适pH、最适温度及稳定性进行了初步探讨。实验结果表明,丙酮沉淀法得到的壬基酚降解酶比酶活最高,回收率为53.2%;壬基酚降解酶的特性研究表明,该酶最适反应温度为35℃,最适pH为6.5,当温度在30～50℃、pH在6.0～8.0之间时,酶活稳定。     

NPEOs及其代谢产物在城市污水处理厂中的归趋分析

壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)是一种常见的表面活性剂,但其代谢产物壬基酚(NP)等具有内分泌干扰特性,因此引起了人们的广泛关注.以NPEOs及其代谢产物作为研究对象,综述了它们在城市污水处理厂中的浓度水平和迁移转化规律,并探讨了城市污水处理厂中影响NPEOs及其代谢产物去除效率的因素.结果表明,NPEOs及其代谢产物在污水处理厂的进水中普遍存在,其浓度水平与季节、地理位置、生活习惯等有关;在污水处理过程中,NPEOs及其代谢产物的去除效率与工艺及运行参数有关.NPEOs及其代谢产物的归趋包括生物降解、被污泥吸附和存留在出水中,内分泌干扰物质(如NP和NPECs等)在污水处理过程中被生成,并随出水和污泥进入环境,可为城市污水处理厂构建安全转化的控制技术系统提供科学依据.     

雌二醇、壬基酚和三丁基锡对草金鱼血浆卵黄蛋白原含量的联合效应

雌二醇(17β-estradiol,E2)是生物合成的天然雌激素,壬基酚(nonylphenol,NP)和三丁基锡(tributyltin,TBT)则是人工合成的环境拟雌激素和环境抗雌激素,这3种污染物在自然水体中均广泛分布,给多种水生生物的健康造成威胁,然而其共同存在下的联合效应尚不明确.本文以草金鱼(Carassius auratus)为受试生物,以鱼体血浆中卵黄蛋白原浓度为观测指标,研究雌二醇和壬基酚的雌激素活性及三丁基锡的抗雌激素活性.在单独暴露实验的基础上,研究3种污染物两两联合及三者联合条件下对雄性草金鱼卵黄蛋白原的联合诱导效应.结果表明,雌二醇和壬基酚均能显著诱导雄性草金鱼合成卵黄蛋白原,三丁基锡对雄性和雌性草金鱼卵黄蛋白原含量均无显著影响.雌二醇和壬基酚共暴露时,壬基酚能促进雌二醇的雌激素效应;雌二醇与三丁基锡共暴露时,后者可抑制雌二醇的雌激素效应;3种污染物共同暴露时,三丁基锡也表现为抗雌激素效应.但壬基酚与三丁基锡共暴露时,后者未能抑制壬基酚的雌激素效应.上述结果表明天然雌激素、拟雌激素和抗雌激素之间存在复杂的联合效应,拟雌激素和抗雌激素的毒性效应并非简单地相互抵消,因此在生态风险评价时需全面评估不同类型环境雌激素之间的复合效应.     

基于不同毒性终点的壬基酚生态风险评价

NP（nonylphenol,壬基酚）作为一种具有雌激素效应的持久性有机污染物,可对水生态系统产生不可忽视的有害影响,并且随着生产及使用量的增加,NP在国内外水环境中被不同程度地检测出来,引起较大关注,因此有必要对其生态风险进行研究.通过综述部分淡水水体中NP的污染现状,采用物种敏感性分布法（SSD）和联合概率曲线法（JPC）对NP的生态风险进行分析;构建基于生长和发育、生物化学、繁殖和细胞毒性终点的物种敏感度分布曲线;基于4个毒性终点数据,采用联合概率曲线法评估国内外部分淡水水体中NP的生态风险.结果表明:①我国辽河、珠江和骆马湖的ρ（NP）均高于国内平均水平,且总体上我国ρ（NP）平均值为0.709 μg/L.②基于生长和发育、生物化学、繁殖和细胞毒性终点推导的HC₅（5%物种受损有害浓度）值分别为0.694、0.589、0.142和0.317 μg/L.③在所调查水体中,以生长和发育为毒性终点的生态风险相对较小,处于可接受水平;以繁殖、细胞和生物化学为毒性终点的生态风险较高,应采取相关措施保障水生生物的安全.因此,NP对水生生物繁殖的毒性较明显,应持续关注其长期危害.      

2株分别降解壬基酚和双酚A细菌的分离、鉴定和降解特性

对上海天山污水处理厂氧化沟的活性污泥进行驯化,分离纯化并筛选得到2株能分别以壬基酚（NP）和双酚A（BPA）为唯一碳源和能源生长的降解菌株N1和B2.根据菌株的16S rDNA序列同源性分析,结合菌落和菌体形态以及生理生化特征,初步鉴定N1为柠檬酸杆菌属（Citrobacter sp.57）,B2为芽孢杆菌属（Bacillus sp.A1-3）.通过摇瓶试验并借助正交试验优化菌株降解条件,结果表明,N1降解NP的最佳条件:35 ℃,初始pH为 5.5,无机盐培养液中初始ρ（NP）为10 　mg/L,降解24 h,去除率达79.64%;B2降解BPA的最优条件:30 ℃,初始pH为 7.0,无机盐培养液中初始ρ（BPA）为10 　mg/L,降解24 h,去除率达78.68%.在该优化温度和初始pH条件下,分别在不同初始ρ（NP）和ρ（BPA）下对N1和B2降解反应过程进行动力学分析,该降解过程在底物质量浓度为5～40 　mg/L时符合Monod方程,N1和B2的动力学参数K_s和μ_m分别为4.32,8.36和0.177 8,0.111 9.