三株菲降解细菌的分离、鉴定及降解特性的研究

从石油污染土壤中分离纯化到 3株能以菲为唯一碳源和能源生长的革兰氏阴性杆菌、好氧、不形成芽孢、端生或侧生单根鞭毛 ,分别命名为菌株ZX4、ZX6和EVA17.据部分片段长度的 16SrDNA序列比对分析和生理生化试验结果 ,确认此 3株菌均为鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)细菌 ,菌株ZX4为少动鞘氨醇单胞菌 (S .paucimobilis) ,菌株ZX6为溶芳烃鞘氨醇单胞菌 (S .aromaticivorans) ,菌株EVA17尚不能确定 .分析了各菌株在系统发育中的分类地位 .菌株ZX4在 14d内对含量为 10 0 0mg·L-1的菲降解率可达 98 74%.不同底物实验结果表明 ,菌株EVA17可能同时拥有两条菲降解途径 .  

Tween80对植物吸收菲和芘的影响

以水培体系模拟研究了非离子表面活性剂Tween80对黑麦草吸收菲和芘的影响.结果表明,当培养液中菲和芘的起始浓度分别为1 00mg·L-1和0 12mg·L-1时,0～105 6mg·L-1范围内,低浓度Tween80可促进根和茎叶吸收菲和芘,Tween80浓度为6 6mg·L-1时促进作用最为明显,根和茎叶中菲和芘含量、富集系数为无表面活性剂对照处理的116%～216%;而高浓度则有抑制作用.当培养液中菲和芘的起始浓度为相应Tween80浓度下的表观溶解度时,根和茎叶中菲和芘含量随Tween80浓度上升明显增大,Tween80的增溶作用有利于根和茎叶对菲和芘的吸收.  

非离子表面活性剂对菲在水/土壤界面间吸附行为的影响

比较研究了不同浓度非离子表面活性剂TX 10 0存在下 ,4种土壤对菲的吸附作用 .研究表明 ,TX 10 0浓度小于 2CMC时 ,有机碳含量 (foc)分别为 5 1× 10 3 mg kg、1 2 8× 10 4 mg kg的土壤对菲的吸附作用增强 ,即K d Kd 比值大于 1,且随TX 10 0浓度的增大而增大 ;foc分别为 3 31× 10 4 mg kg、6 4 8× 10 4 mg kg的土壤 ,则降低土壤对菲的吸附作用 ,即K d Kd 比值小于 1,且随TX 10 0浓度的增大而减小 .当加入的TX 10 0浓度大于 2CMC时 ,则明显降低土壤对菲的吸附作用 .菲的K d Kd 比值随土壤有机碳含量的增加而降低 ,而表观有机碳标化的吸附系数K oc 则随TX 10 0浓度的增大而减小 .影响机理由吸附态和溶解态的TX 10 0分别对菲的吸附作用和增溶作用决定 .  

苜蓿对多环芳烃菲污染土壤的修复作用研究

采用盆栽试验方法，研究了苜蓿(Medicago sativa L.)对多环芳烃菲污染土壤的修复作用.结果表明，多环芳烃菲对苜蓿的生长具有抑制作用，土壤中菲初始浓度越高抑制作用越明显.445.22 mg/kg条件下苜蓿茎叶和根的生物量最小，仅为无污染对照土壤的57.31%和31.20%.经过60 d的修复试验，苜蓿能够明显促进土壤中菲的降解.根际和非根际土壤中菲的去除率分别为85.68%～91.40%和75.25%～86.61%.同处理中根际土壤中菲残留浓度低于非根际土壤，而脱氢酶活性高于非根际土壤.无论是在非根际还是根际土壤中随着菲初始浓度增大，菲降解率和脱氢酶活性降低.脱氢酶活性与降解率的关系表明，脱氢酶活性与菲降解率显著正相关.所以植物根系的存在能够有效促进土壤中多环芳烃菲的降解.  

采用固定化技术处理土壤中菲、芘污染物

采用动胶杆菌(Zoogloea sp.)固定化技术包埋来降解土壤中菲、芘污染物,在不同接种量、不同系列浓度下,对降解效果进行了测定.结果表明:5%的接种量最为合理,在168h时,固定化细菌对菲、芘的降解率达84.89%和76.94%;而在相同条件下土著菌降解仅达到27.85%和19.65%,因此动胶杆菌(Zoogloea sp.)具有更好的降解能力.另外,还用电镜观察研究了动胶杆菌在载体中的分布形态,表明了固定化细菌降解土壤中菲、芘具有较高的优势.  

多环芳烃化合物菲分解菌的分离鉴定及分解特性研究

利用2，3-二差劲基联苯喷雾技术，从石油污染土壤中分离到2株菲降解菌。它们可以菲为惟一的碳源和能源良好地生长。在生理生化试验的基础上，利用16SrRNA（小核糖亚单位RNA序列）的方法鉴定这株菌为鞘氨醇单胞菌属细菌，这些菌对菲的降解性是通过在液体培养基内菌体的增加及底物的减少来证实的，静止细胞反应试验表明，这些菌除了菲以外还可降解其它芳烃化合物。  

一株菲降解细菌的分离及其特性

利用平板熏蒸和双氧加合酶活性测定的方法 ,从大庆油田水体中筛选出 1株对菲具有降解活性的细菌 ,Phx1.在LB培养基中 ,能将浓度为 10 0 μg/mL的菲在 2 4h内完全降解 .与无机盐培养基相比 ,LB和牛肉膏蛋白胨培养基能促进此菌对菲的降解 ,尤其能促进对中间产物的进一步转化 .经质粒消除证明 ,Phx1具有 2个质粒 ,且较大的 1个对菲的降解是必须的 .通过对其形态、生理生化特性 ,16SrDNA序列分析 ,鉴定Phx1为土壤杆菌属细菌 ,其 16SrDNA序列与Agrobacterium tumefaciensUP 3、Agrobacterium albertimagni的相似性最高 ,分别达到 97 8%和 96 6 % ,但对向日葵的致瘤实验为阴性 .  

菲在沉积物上的吸附-解吸研究

采用批量实验的方法，研究了盐度对菲在沉积物上的吸附的影响以及菲的初始浓度、沉积物结构性质改变、盐度对菲解吸的影响，并深入讨论了不可逆吸附的机制.结果表明，提高盐度促进菲的吸附，促进程度与沉积物所含有机质（SOM）有关.由菲吸附增加计算得到的盐常数0.299 L·mol^-1高于由菲溶解度降低计算得到的盐常数0.125 L·mol^-1.菲的解吸具有不同程度的迟滞性，实验数据用Freundlich方程拟合，解吸迟滞性用热力学指数TII表征.随着菲初始加入浓度增加，TII值先降低后又增加，以淡水中菲的解吸为例，随着菲初始浓度由0.5 mg·L^-1增加到2.5 mg·L^-1，TII值先由0.80降到0.38又增加到0.55，表明解吸迟滞性呈先下降后增加的趋势.氢氧化钠处理后的沉积物与原沉积物相比解吸迟滞性减弱，TII值由0.55降到0.33，说明对菲的锁定能力变弱.首次报道了盐度对菲解吸的迟滞性影响，结果表明，菲的解吸迟滞性指数TII值由淡水中的0.55减少到盐水中的0.42，说明盐水中菲解吸迟滞性比淡水中弱，解吸迟滞性的变化可以用菲分布到的吸附点位能量高低不同以及菲分子是否能够锁定在吸附剂内部微孔来解释.  

两株菲降解菌株的特性及其系统发育分析

 从石油污染土壤中分离到两株可以菲为唯一碳源的细菌菌株,经形态和生理生化特性分析,脂肪酸含量分析和16S rDNA序列同源性鉴定, 两菌均属鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),菌株ZX4为少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis),而菌株EVA17与该属内已知菌的序列同源性在93%~98%之间,推测可能为一新种.两菌株在不同碳源培养基上的生长曲线表明菲对细菌生长有明显的延滞作用.菌株EVA17全细胞蛋白质电泳图谱揭示该细菌在菲诱导下可出现诱导性蛋白,推测可能为一些解毒酶或降解酶.菲降解细菌在以结晶态菲为碳源时生长速率明显低于以粉末态菲为碳源时的生长速率,表明细菌与菲间的接触面积是限制其利用菲的一个重要因素.分离菌株谷胱甘肽S-转移酶(GST酶)具有可与1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)结合的活性.添加表面活性剂吐温-80可促进细菌对菲的利用.  

中国南方河流和湖泊沉积物对菲的吸附特性

采用循环吸附/解吸实验法,研究了西湖,滇池,太湖,甬江和钱塘江表层沉积物对菲的吸附特性.结果表明5水域沉积物对菲的吸附行为与沉积物有机碳含量有关,西湖和滇池沉积物对菲的吸附表现出明显不可逆性.研究发现当将总吸附量分解成可逆和不可逆吸附2个部分后,其可逆吸附部分可以很好地用脂/水分配机理进行预测.本工作认为河流和湖泊表层沉积物中的有机碳是控制菲环境行为的一个重要因素,但是其生态风险同时取决于沉积物的不可逆吸附特性.