耐盐苯酚降解菌Staphylococcus sp.的分离及降解特性

从巴丹吉林沙漠盐湖表层沉积物中筛选到一株高效耐盐苯酚降解菌CL.测定了菌株CL的生理生化指标、16S rRNA基因序列,通过动力学模型探究了该菌株的生长和苯酚降解特性,同时考察了固定化对其耐受及降解苯酚能力的影响.结果表明,菌株CL属于葡萄球菌属(Staphylococcus sp.),在温度30℃、pH 7.0—8.0、盐度0—10%和苯酚浓度100—200 mg·L~(-1)条件下,该菌株能高效降解苯酚,其降解率均在85%以上.菌株CL对不同浓度苯酚的降解符合Haldane模型,其最大比降解速率和抑制常数分别为0.32 h~(-1)和351.70 mg·L~(-1),同时该菌株在不同盐度下对苯酚的降解符合Ghose and Tyagi模型.固定化可以明显增加菌株CL对苯酚的降解和耐受能力.菌株CL在高盐环境下能够高效降解苯酚,具有生物处理高盐含酚废水的潜力.     

树脂负载Fe3+/Cu2+多相类芬顿降解染料橙黄

制备了新型多相类Fenton催化剂(Fe3+cu2+)/R(Fe3+和cu2+同时负载于离子交换树脂),以橙黄Ⅳ为研究对象,探讨了初始过氧化氢浓度、橙黄Ⅳ浓度、催化剂量、初始pH值及温度等因素对催化反应速率的影响,并对该催化剂重复使用性能进行测试.研究结果表明,该催化剂(Fe3++Cu2+)/R与Fe3+/R相比表现出更好的催化过氧化氢分解的活性,使橙黄Ⅳ的降解率提高10%;催化过氧化氢氧化橙黄Ⅳ的反应遵循假一级反应动力学,反应活化能为10.71 kJ·mol-1;催化剂表现出良好的重复使用性能,Fe3+和cu2+在树脂表面负载比较牢固,具有较好的稳定性和耐用性.同时,电子顺磁共振(EPR)测试结果表明,cu2+的掺杂能有效地促进OH·的产生;X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明,反应过程中存在高价态铁物种.因此,在该体系反应过程中产生的活性物种是OH·和高价态铁同时共存.     

嗜盐高效降酚菌株Halomonas sp.H17的筛选及降解苯酚特性

从巴丹吉林沙漠盐湖沉积物中分离获得1株在高盐环境下高效降解苯酚菌H17.分析了H17生理生化特性、16S rDNA基因序列、苯酚降解特性及动力学,结果表明,H17属于盐单胞菌属(Halomonas sp.),能在0～20%的盐度下有效降解苯酚,每升外加适量的碳源(葡萄糖浓度0.8 g)和复合氮源(KNO_3 1 g、NH_4Cl 5 g、酵母提取物0.2 g和胰蛋白胨0.2 g)能够促进H17的生长及降解苯酚能力.在温度为30℃、pH 7～8、盐度5～10%的条件下,H17均能高效降解苯酚,最高降解率可达到88.5%.该菌株降解苯酚动力学符合Halane模型,经拟合其生长参数为μ_(max)=0.31 h~(-1),K_S=191.63 mg·L~(-1),K_i=683.05 mg·L~(-1).研究显示H17具有在高盐环境下降解和耐受苯酚的能力,同时对环境有较强的适应性,体现出其在高盐含酚废水实际处理中具有良好的应用价值.     

自然生境中厌氧氨氧化功能微生物生态学研究进展

自然生境中发生的厌氧氨氧化过程是继反硝化和好氧氨氧化后的又一条氮损失途径,对全球生态系统氮循环具有重要意义,但不同自然生态系统中存在不同种类的厌氧氨氧化微生物.通过阐述厌氧氨氧化反应发生的生理机制,并对不同自然环境中发现的厌氧氨氧化功能微生物进行梳理,分析了厌氧氨氧化菌分布的空间异质性成因.结果表明,适量的无机氮可以促进厌氧氨氧化的发生,有机碳含量低和低氧条件更有利于厌氧氨氧化菌的生存且厌氧氨氧化的活性较高,这与厌氧氨氧化菌的化能自养代谢途径有着紧密的联系,低养分条件下反硝化菌的活性受到短暂抑制,促进了厌氧氨氧化的发生.同时,适当的高盐环境会提高厌氧氨氧化活性并促进厌氧氨氧化菌群落结构转变,高盐度环境下Scalindua属占优势,低盐度环境下Brocadia属更占优势.厌氧氨氧化菌对温度变化有很好的适应性,大部分厌氧氨氧化菌（如Scalindua属、Kuenenia属和Brocadia属）对于极端环境均有较强的环境适应性;此外,悬浮颗粒物浓度、含水量等因素也会影响厌氧氨氧化菌的分布及其代谢活性.建议今后从基因组学、蛋白组学和转录组学相结合的角度对自然环境中的厌氧氨氧化菌开展生理生态机理的研究,并探明厌氧条件下Fe3+、Mn4+、SO₄2-等电子受体与厌氧氨氧化过程的生物化学联系,以更好地应用于工程技术研究,并为生态环境修复提供理论依据.      

谷氨酸发酵废菌体的水解与替代酵母膏生产多聚谷氨酸

为研究谷氨酸发酵废菌体水解液用作培养基氮源的可行性,以蛋白质水解度和溶解度为衡量指标,采用化学、生物、物理以及这几种方法的联合处理,通过正交优化实验,得出了菌体蛋白水解的最佳工艺条件为化学-生物联合处理,在盐酸浓度3 mol·L~(-1)、温度110℃、料液比1:0.5、水解12 h后使用酸性蛋白酶酶解,调节料液pH为4、酶底比2.5%、温度55℃、酶解8 h,水解完成后蛋白质水解度达到47.18%,溶解度达到94.09%。在总氮相等的情况下,将水解液和酵母膏以不同的比例组合,替代正常发酵产γ-聚谷氨酸过程的氮源。结果表明谷氨酸发酵废菌体经过最佳工艺水解后,其水解液可以用作发酵产γ-聚谷氨酸的氮源。     

ABTS显色分光光度法测定水中微量高锰酸钾

基于KMnO4与2,2'-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6磺酸)(ABTS)反应产生的绿色自由基在415 nm处有最大吸收值,建立了一种利用分光光度计测定水中低浓度KMnO4(0～4.66 μmol·L-1)的方法.在pH=2.1、ABTS过量(28.4 μmol·L-1)的条件下,KMnO4与ABTS反应的化学计量关系为1:5,产生的绿色自由基能够稳定存在,其在波长415 nm处的摩尔吸收系数为ε=(3.34±0.04)×104L·mol-1·cm-1.该方法对高锰酸钾的检测限(置信区间90%)为0.01 μmol·L-1(1.6μg·L-1,以KMnO4计).     

内蒙古高原干涸湖泊反硝化及甲烷氧化细菌的群落分析

以内蒙古高原半干旱草原区干涸湖泊为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术对湿地土壤中的反硝化和甲烷氧化关联菌群的关键功能基因nosZ和pmoA进行了研究,根据末端限制性片段(T-RFs)分析了两种菌群的群落结构及多样性变化,以及环境因素所产生的影响,并探讨了土壤微生物群落对湖泊干涸的响应机制.结果表明:干涸湖泊的湖心、湖底土壤反硝化和甲烷氧化细菌多样性指数较高,群落结构较复杂;而较早干涸的湖坡以及相邻草原对照区,两个菌群多样性指数较低,群落结构相对单一.从湖心到相邻草原,反硝化和甲烷氧化细菌的群落相似度逐渐降低,显示两个菌群处于动态演替中.湖泊干涸过程中,水分含量和有机质含量对反硝化和甲烷氧化细菌的群落结构影响显著;高pH值和高铵态氮分别对反硝化和甲烷氧化细菌有抑制作用.随着湖泊干涸,土壤微生物群落因环境扰动而受到胁迫,这一过程会加剧CO2等温室气体的排放.     

内蒙古规模化奶牛养殖场粪污废水处理模式运行分析

以内蒙古地区两种典型的粪污处理工艺为研究对象,通过实地调研和监测,对比了两种粪污处理工艺的处理效果,并分析两者在运行过程中存在的问题。结果表明,资源型粪污处理工艺(氧化塘+好氧堆肥资源利用)对COD、BOD、氨氮、硝态氮、悬浮物、全盐量的去除率分别为53.80%、57.00%、36.43%、42.10%、87.26%、41.68%。能源型粪污处理工艺(推流式厌氧发酵产沼气)对COD、BOD、氨氮、硝态氮、悬浮物、全盐量的去除率分别为41.14%、55.12%、-92.60%、24.83%、43.40%、27.99%。两种处理工艺出水污染物浓度仍然很高,不能满足直接排放和再利用的相关标准。由此,对两种粪污处理工艺的运行和出水利用方式提出改进的建议和策略,为内蒙古地区规模化奶牛养殖场粪污利用提供理论支持。     

发光菌法研究镉离子、草甘膦和啶虫脒的联合毒性

利用费氏弧菌( Vibrio fisheri )发光原理研究了3种环境毒物对费氏弧菌的单一毒性与联合毒性的影响.结果显示,Cd2+、除草剂草甘膦、除虫剂啶虫脒单独存在时,均对发光菌产生毒性作用,其光抑制率随测试时间的延长和浓度的增大而增强.但三者对费氏弧菌的剂量-效应关系曲线的影响有所不同,Cd2+及啶虫脒的剂量-效应关系曲线趋于S型,而草甘膦的剂量-效应关系曲线为直线型.Cd2+、草甘膦和啶虫脒对费氏弧菌的联合毒性与作用时间和体积比密切相关.当体积比为1∶1时,Cd2+与草甘膦的联合作用在5 min时表现为相加作用,15～45 min时表现为拮抗作用;Cd2+与啶虫脒的联合作用在5 min时表现为拮抗作用,15～30 min时表现为相加作用,45 min时表现为协同作用;草甘膦与啶虫脒的联合作用在整个测试时间段均表现为弱相加作用.从整个测试时间不同体积比来看,Cd2+与草甘膦按0.1∶0.1和0.2∶0.5混合表现为拮抗作用,按1∶1混合表现为相加作用;Cd2+与啶虫脒按各比例混合均表现为相加作用;草甘膦与啶虫脒按各比例混合均表现为弱相加作用.     

苯并[a]芘降解菌SL-1的筛选、鉴定及其降解特性

从土壤中筛选出一株以苯并[a]芘为唯一碳源的高效降解菌SL-1,经形态观察、生理生化分析以及16SrDNA基因序列分析,该菌株鉴定为假单胞菌（Pseudomonassp．）。28℃震荡培养10d后,菌株SL-1对5mg·L^-1苯并[a]芘的降解率为35．7％;同时测定该降解菌的生长曲线、降解率变化曲线、最佳培养条件;土壤修复试验表明,42d时,降解菌SL-1对苯并芘的降解率达到76．3％。