生物脱硫技术用于清洁燃料生产的初步研究

从高硫油田筛选的红球菌Rhodococcus sp.FS-2可以通过专一性断裂C-S键的"4S"途径将二苯并噻吩(DBT)转化成2-羟基联苯,从而降低油品中的硫含量.利用该菌株对DBT和汽油、柴油的脱硫研究结果表明,FS-2菌株对DBT及柴油中的有机硫有良好的选择性脱除作用,而且脱硫前后的烃类组分基本没有改变.说明该菌的脱硫过程不会破坏燃料油的有效成分,可以用于燃料油的深度脱硫.     

苯酚降解菌CM-HZX1菌株的分离、鉴定及降解性能研究

从污水处理厂的活性污泥中分离出一株以苯酚为唯一碳源生长的高效降解苯酚菌CM-HZX1.通过形态特征、生理生化及16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株属于红球菌(Rhodococcus sp.),16S r DNA在Gene Bank的登录号为KM014567.实验结果表明,菌株CM-HZX1培养及降解苯酚的最适条件为p H=7.0,温度30℃,转速为150 r·min~(-1).该菌株能耐受4%的盐度,适应性强.0.5 g·L~(-1)苯酚在24 h时的降解率可达93.6%,1.5 g·L~(-1)苯酚在48 h时的降解率在90%以上.研究表明,该菌株在处理工业含酚废水方面具有广阔的应用前景.     

1株低温石油烃降解菌的分类鉴定及降解特性研究

从渤海油船泄漏区域的海底泥中筛选到1株能降解柴油的低温石油烃降解菌T7-2,初步鉴定为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis).研究表明,利用工业乙醇无机盐培养基培养液体种子是适宜的,其最适温度和pH分别为15℃和7.8,工业乙醇最适加入量为0.5％,菌体浓度为10⁸ CFU/mL.接种人工海水烃降解培养基后,通过补加氮源 (NH₄)₂SO₄ 2.64　g/L、磷源Na₂HPO₄ 2.5 g/L和酵母粉 0.015 g/L后,15℃振荡培养7　d,降解率可以达到73.2％.该菌降解烷烃的范围很广泛,C12～C36均有不同程度的降解.     

金属纳米材料在厌氧条件下对脱氮副球菌反硝化作用的影响

以脱氮副球菌YF1为实验菌株,研究纳米Fe0和纳米Fe/Ni 2种金属纳米材料对菌体生长及其反硝化作用的影响。实验结果表明:添加纳米材料到反应体系中会降低实验菌株的生长量和生物反硝化作用,纳米Fe/Ni对实验菌株的毒性比纳米Fe0大。在含硝态氮初始浓度为100 mg/L的反硝化培养基中接种脱氮副球菌,于30℃培养20 h,脱氮率为89.47%,而菌+1 000 mg/L纳米Fe/Ni的体系脱氮率仅为64.33%;菌+1 000 mg/L纳米Fe0体系的脱氮率为76.36%。不同体系的反硝化过程均可采用零级动力学模型进行拟合(相关系数R2>0.92)。这2种金属纳米材料对实验菌株的生长量及其反硝化作用的影响程度,与体系的pH和温度有较大关系。     

副球菌BW001的生理特性及其对吡啶的降解

从武钢焦化厂废水处理系统的活性污泥中筛选出1株吡啶高效降解菌BW001,经菌株生理特性研究和16S rRNA序列测定,其属于副球菌(Paracoccus sp.).BW001为革兰氏阴性,具有固氮作用,对头孢、卡那霉素和利福平具有抗性.用SDS碱裂解法从该菌株中提取到1个小质粒和2个大质粒,其中2个大质粒可被限制性内切酶EcoR Ⅰ,BamH Ⅰ、Hind Ⅲ单酶切.以吡啶为唯一碳、氮源,在投菌量为0.03 g/L、吡啶初始质量浓度为493.4 mg/L、温度为30℃、pH为6.5的条件下,BW001可在33.0 h内将吡啶完全降解,降解速率为16.16 g/(L·h),吡啶中50%～60%的氮转化为NH4 ,高浓度吡啶对BW001产生一定抑制,但菌株在适应后,对吡啶的降解速率更高;降解吡啶最适温度为30～35℃,最适pH为8.0.     

红球菌BAP-1对荧蒽的跨膜运输过程

利用同位素示踪法对红球菌BAP-1跨膜运输¹⁴C-荧蒽的过程进行了研究.结果表明在有ATP抑制剂NaN₃的存在下,红球菌BAP-1细胞膜内所结合的¹⁴C-荧蒽含量几乎无变化.结合对微生物体内包涵体的观察,说明当有ATP抑制剂存在的情况下,荧蒽无法通过细胞膜进入到微生物的体内.这表明若是荧蒽无法通过跨膜运输进入到红球菌细胞内,就不能得到有效的生物降解.在不同的底物浓度条件下,微生物对¹⁴C-荧蒽的跨膜运输过程是主动运输过程;在一定底物浓度条件下,菌体膜结合污染物的量会在一定的条件下达到饱和.结合米氏方程分析了红球菌BAP-1对¹⁴C-荧蒽的跨膜运输动力学过程,结果表明底物¹⁴C-荧蒽与微生物之间一直保持较高的亲和力,较高的亲和体系有助于跨膜运输过程的顺利进行.     

好氧反硝化菌TAD1的同步硝化反硝化性能

研究发现嗜热螯台球菌(Chelatococcus daeguensis)TAD1具有同步硝化反硝化性能,可将水中的氨氮去除。重点考察50℃下,碳氮比、碳源、初始pH值、DO浓度等因素对菌株TAD1同步硝化反硝化脱氮性能的影响规律及菌株TAD1的耐氨能力,最后用Minitab软件进行综合优化。结果表明,菌株TAD1在高浓度氨氮(500～3 000 mg/L)下仍具有很高的脱氮能力,pH值和碳源用量是影响TAD1同步硝化反硝化最显著的因素,综合优化后总氮最大去除率达到了70%,证实利用菌株TAD1的同步硝化反硝化性能具有潜在的废水脱氮应用前景。     

高效转化胆固醇菌株的筛选、鉴定及转化条件优化

胆固醇由甾体母核和侧链构成,是一种新的甾体资源.以胆固醇为唯一碳源的选择培养基,利用富集培养法从土壤中筛选出一株细菌,编号5901.该菌能够快速高效转化胆固醇,专一性生成4-胆甾烯-3-酮.经形态学观察和16S rDNA序列比对分析,该菌株为Rhodococcus sp.该菌株转化胆固醇的最优条件为:生长温度和转化温度均为30℃,初始pH 8.0.胆固醇质量浓度为5 g/L,反应24 h后,胆固醇转化率为95%.本研究表明,590 1菌株较之前报道的菌株,底物浓度高,转化速率快,也可以催化其它甾体化合物的3β-羟基氧化和5位双键位移反应,具有潜在的研究和应用价值.     

苯诱导石油降解红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)KB1形成VBNC状态及复苏特征研究

为研究高浓度苯诱导石油降解菌红平红球菌KB1形成的活的非可培养状态(VBNC)及VBNC状态细胞复苏后的生理特性和石油降解能力,采用LB培养基和基础培养基培养红平红球菌KB1,通过紫外分光光度法、扫描电镜和透射电镜观测苯诱导下红平红球菌KB1的VBNC状态形成过程及特征,用红外分光光度法测定复苏后细胞石油降解能力。结果表明,高浓度苯对红平红球菌KB1生长有明显抑制作用,在苯浓度2.5%培养液中6 h后红平红球菌KB1进入VBNC状态,细胞形态发生变化,但结构完整。VBNC状态的细胞在一定条件下复苏为可培养形式,复苏细胞保持了良好环境适应能力和较高石油降解能力。     

利用休止细胞法选择性脱除燃料油中有机硫

红球菌(Rhodococcus sp .)FS-1菌株能通过专一性断裂C—S键的途径脱除二苯并噻吩 (DBT)中的有机硫作为自身生长需要的硫源 ,从而降低油品中的硫含量 .本文利用该菌的休止细胞对DBT和柴油的脱硫活力进行了研究 .结果表明 ,该菌株对DBT及柴油中的有机硫均有良好的选择性脱除作用 .DBT浓度为0.5～1.0mmol/L、油水比例为 1:5时 ,脱硫效果最佳 .采用二次脱硫法可使柴油脱硫率达85%以上 ,证明FS-1能有效脱除柴油中的有机硫 .烃质组分的气相色谱分析表明 ,FS-1作用前后的柴油烃类组分基本没有改变 ,说明该菌的脱硫作用是特异性针对硫原子的 ,不会破坏柴油的有效成分 .