一株苯酚降解菌的筛选鉴定及响应面法优化其降解

从某化工厂污水处理车间活性污泥中分离、筛选到一株能以苯酚为唯一碳源和能源生长的菌株YH8.基于形态特征、生理生化特性、BIOLOG细菌自动鉴定系统、16S rDNA和gyrB基因序列同源性分析鉴定菌株YH8,鉴定菌株YH8为Acinetobacter guillouiae.在苯酚浓度低于1200 mg·L-1,温度为26~34℃,pH为7.0~10.0时,菌株YH8培养60 h对苯酚的降解率达70%以上.运用单因素实验初步确定苯酚降解的最适外加碳源和氮源分别为山梨醇和NaNO3,最适温度为30℃,最适初始pH为9.0,最适接种量为5%.为了提高菌株YH8的降解率,首先利用Plackett-Burman实验设计评估并筛选出影响苯酚降解的3个关键因素为初始pH、苯酚浓度、山梨醇浓度.用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域,采用Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定其最优降解条件为初始pH 9.26、苯酚浓度1163.63 mg·L-1、山梨醇浓度7.81%、接种量5%、NaNO_3浓度2%、温度30℃、培养时间96 h,在此条件下苯酚降解率可达98.95%.苯酚降解酶活性及酶定域实验表明,菌株YH8相关降解酶为胞内酶,且苯酚可诱导苯酚羟化酶(LmPH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(C_(12)O)的合成.通过降解酶特异性引物从菌株YH8扩增得到LmPH和C12O基因片段,经质粒检测和消除实验发现菌株YH8相关降解基因位于质粒上.此外,菌株YH8能耐受高浓度NaCl和多种重金属离子,对多种抗生素具有抗性.     

湖南某铅锌锰冶炼区总悬浮颗粒物重金属来源及健康风险评价

通过监测湖南某典型铅锌锰冶炼区大气总悬浮颗粒物(TSP)和铅锌冶炼企业外排废气中Cd、Cr、As、Ni、Pb、Zn、Cu和Mn的浓度水平,应用富集因子、相关性及主成分分析研究了铅锌冶炼企业外排废气中重金属含量与大气TSP中重金属含量的关系,采用美国环境保护署(USEPA)的人体暴露风险评价模型进行了健康风险评价。结果表明:废气中重金属平均浓度表现为ZnCrMnCuNiPbCdAs。其中,致癌物质Cd、Cr、As、Ni的平均质量浓度分别为4.87、27.06、0.09、12.54μg/m~3,非致癌物质Pb、Cu、Zn、Mn的平均质量浓度分别为5.87、17.98、10 426.87、23.52μg/m~3。大气TSP中重金属平均浓度表现为ZnCuPbMnNiCrAsCd。其中,致癌物质Cd、Cr、As、Ni的平均质量浓度分别为1.07、1.63、1.59、2.00μg/m~3,非致癌物质Pb、Cu、Zn、Mn的平均质量浓度分别为36.30、65.54、189.79、35.03μg/m~3。Zn、Pb、Cu、Ni、Mn可能为同一来源,主要来源于铅锌冶炼企业的外排废气,Cr主要来源于电解锰企业的废渣堆放,Cd主要来源于煤燃烧。大气TSP中致癌物质Cd、Cr、As与Ni的致癌风险基本都高于10-4,说明Cd、Cr、As与Ni存在较大的致癌风险;非致癌物质Pb与Mn的非致癌风险高于1,存在较大的非致癌风险,尤其是Mn。     

典型酚类废水的微生物处理研究现状及其进展

酚类是一种原生质的高毒物质,严重危害人类的健康与生存。含酚废水来源广泛、水质复杂、总量较大,因此必须对含酚废水进行有效处理。微生物以其高效、快速、无二次污染等优点成为降解酚类污染物的首选对象。对微生物降解酚类的生理生化机制和关键酶,高效降酚菌株的分离筛选、降解特性以及利用细胞固定化技术、构建高效基因工程菌等技术手段处理酚类污染物的研究等方面进行综述。     

湘西花垣县主要地表河流水重金属污染特征及健康风险评价

为探明湘西花垣主要地表河流水重金属污染的程度,评估河流地表水的健康风险,于2016年8月、12月分别采取花垣县主要河流花垣河与兄弟河11个点位地表水水样,对水样中重金属铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)进行监测,并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对花垣县主要地表河流水中的重金属进行健康风险评价.结果显示,研究区地表河流水中Pb、Zn、Cr、Cu、Fe与Ni的含量分别为2.57×10~(-3)、4.66×10-4、1.65×10~(-3)、6.27×10~(-4)、0.19、8.50×10~(-4) mg/L.地表河流水中重金属产生的健康风险较高,化学致癌物(Cr)的健康风险值高于化学非致癌物质(Pb、Zn、Cu、Ni)5-6个数量级,化学非致癌物质产生的健康风险均值大小为PbCuZnNi.地表河流水相关性及主成分分析表明,花垣县主要地表河流水中6种重金属元素由3个主成分组成,第一主成分Fe与Ni的贡献率为33.28%,主要来源于内源;第二主成分Cu与Cr的贡献率为26.98%,主要来源于重金属采选与冶炼企业产生的工业外排废水或雨水淋溶矿物废渣;第三主成分Zn的贡献率为17.10%,来源于地球化学行为.本研究表明湘西花垣县主要地表河流水由重金属引起的健康风险值较高,优先控制顺序为CrPbCuZnNi.     

一株耐盐高效苯酚降解菌的筛选、鉴定、响应面法优化与降酚动力学研究

从海利(常德)有限公司污水处理池水样中分离得到1株耐盐高效苯酚降解菌,该菌可在盐度1%~8%、p H4.0~10.0、温度15~40℃条件下以苯酚为唯一碳源生长,命名为zht I.通过形态特征、生理生化反应、16S r DNA鉴定和BLAST序列比对构建系统发育树,确定菌株zht I为一株不动杆菌Acinetobacter guillouiae;利用Plackett-Burman实验确定葡萄糖浓度、苯酚浓度、p H值为影响菌株zht I降解苯酚的主要因素;采用中心组合实验设计,结合Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定菌株zht I在苯酚浓度801.6 mg·L~(-1)、葡萄糖浓度5.56%、p H值7.3、接种量6%、温度30℃、盐度3%条件下培养72 h,菌株zht I对苯酚的降解率达到93.23%.经降解动力学研究发现菌株zht I对苯酚的最大耐受浓度为1700 mg·L~(-1),菌株zht I降解苯酚的动力学模型符合典型的底物抑制模型,降酚动力学参数为:μmax=2.142 h~(-1),KS=126.952 mg·L~(-1),Ki=476.191 mg·L~(-1).     

一株耐铬不动杆菌对十二烷基硫酸钠的降解特性

研究醋酸钙不动杆菌H1的降解广谱性时,发现其能在高浓度十二烷基硫酸钠(SDS)环境中生长。经过对菌株H1降解特性研究,结果表明,该菌利用SDS的最适温度为30℃,最适pH为7.0,最适接种量为2%,并适应低渗透压环境。当SDS浓度低于400 mg/L时,菌株H1对SDS的降解率在85%以上,且在SDS浓度为400 mg/L时,达到最大降解率94%。当K2Cr2O7为500 mg/L时,菌株H1对SDS的降解率仍达到50%左右。添加酵母浸出物可促进SDS的降解。     

十二烷基聚氧乙烯醚降解菌的分离、鉴定及降解特性

从工厂排污口废水中分离、纯化并筛选出一株降解十二烷基聚氧乙烯醚(Brij-30)的菌株,鉴定为伯克氏菌属(Pandoraeasp.),命名为B30.当温度为30℃,pH5～8,底物浓度低于0.2g/L,且以蛋白胨做氮源时,菌株B30降解效果最好;Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺对菌株B30的生长及其降解性能具有较大的促进作用.在低浓度区(0.05～0.20g/L),菌株B30生长最快,降解活力性最强,12h内能将底物基本降解;在中等浓度区(0.40g/L左右),72h内能降解50%的底物;在高浓度区(0.80～1.50g/L),72h内底物的降解率在30%以下.     

1株对叔丁基邻苯二酚降解菌的筛选鉴定及响应面法优化其降解

从某化工厂污水处理车间活性污泥中分离、筛选到1株能以对叔丁基邻苯二酚(p-tert-Butylcatechol,TBC)为唯一碳源和能源生长的菌株YH1.经形态特征、生理生化、BIOLOG细菌自动鉴定系统和16S r DNA序列分析,鉴定菌株YH1为皱纹假单胞菌(Pseudomonas corrugate).在温度为24~36℃,p H为7.0~10.0的条件下,菌株YH1可使浓度低于500 mg·L-1的TBC降解率达到82%以上.运用单因素实验初步确定TBC降解的最适外加碳源和氮源分别为蔗糖和胰蛋白胨,最适温度为30℃,最适初始p H为7.0,最适接种量为2%.为了提高降解率,首先利用Plackett-Burman实验设计评估并筛选出影响TBC降解的3个关键因素:蔗糖、胰蛋白胨、初始p H.用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域,采用Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定其最优降解条件为蔗糖浓度3%(ρ)、胰蛋白胨浓度1.44%(ρ)、TBC浓度400 mg·L-1、初始p H值8.12、接种量2.97%(φ)、温度30℃、培养时间96 h,在此条件下TBC降解率可达98.21%.TBC降解酶活性及酶定域实验表明,菌株YH1相关降解酶为胞内酶,且TBC可诱导邻苯二酚1,2双加氧酶(C12O)的合成.通过降解酶特异性引物从菌株YH1扩增得到C12O基因片段,经质粒检测和消除实验发现菌株YH1相关降解基因位于质粒上.此外,菌株YH1能耐受高浓度Na Cl和多种重金属离子,对多种抗生素具有抗性.研究结果为有效处理复杂工业废水提供了理论基础.     

镉胁迫对2种酸性土壤地肤生长及其修复镉能力的影响

针对南方农田酸性土壤重金属镉(Cd)污染突出的问题,分别以初始镉(Cd)(1.253, 1.553, 2.153, 2.753, 4.253, 10.253mg/kg)胁迫及pH值6.10(T处理组)、pH值5.00(TS处理组)下的样土为盆栽土壤,选取地肤为修复植物,通过温室盆栽控制实验研究Cd污染土壤中地肤的耐性以及初始土壤p H值和Cd浓度对地肤提取土壤中Cd能力的影响.结果表明,所有处理组成熟期地肤茎生物量均高于地下根系生物量;T处理组地肤的根际土、非根际土有效态Cd含量均高于TS处理组;所有处理组地肤的茎部Cd含量均高于根系(即根茎转移系数大于1),且根系和茎部的富集系数均大于1.通过对地肤种植前后土壤镉含量进行对比分析结果显示,T和TS处理组每盆地肤对Cd的去除率分别为0.84%～1.85%、0.94%～2.38%,说明地肤对酸性土镉污染具有更好的修复效果.在T处理组,当土壤Cd浓度为2.753mg/kg时,地肤对土壤Cd的去除率达到最高,为(0.62±0.16)%;在TS处理组,则是土壤Cd浓度为1.253mg/kg时的去除效果最佳,为(0.79±0.07)%.综合表明地...     

固定化混合菌Z1对制革废水Cr3+和OPnEO的同步去除及其响应面法优化

以微紫青霉菌B5和醋酸钙不动杆H1按照1∶1配置成混合菌Z1,并分别以聚乙二醇、改性秸秆、海藻酸钠对混合菌Z1进行包埋,探究其对Cr~(3+)和OPnEO的同步去除处理情况,结果得到OPnEO的去除率分别为53.42%、46.29%、55.14%;而Cr~(3+)的去除率分别达到58.41%、54.24%、60.95%,确定海藻酸钠为Z1的最佳包埋材料.以Cr~(3+)去除率为响应值,利用Plackett-Burman实验确定Cr~(3+)的初始浓度、pH值、温度为影响混合菌Z1去除Cr~(3+)的3个主要因素;运用最陡爬坡实验设计,结合Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定海藻酸钠固定化混合菌Z1在初始pH 7.64、Cr~(3+)初始浓度856.34 mg·L~(-1)、温度30.39℃、OPnEO初始浓度950 mg·L~(-1)、外加2 m L胰蛋白胨条件下培养7 d,Cr~(3+)的去除率达到77.69%,比单因素实验条件下Cr~(3+)的去除率提高7%.