聚合物驱采出水中聚丙烯酰胺的微生物联合降解作用研究

通过对2株细菌的培养降解实验研究聚丙烯酰胺(hydrolyzed polyacrylamide,HPAM)降解菌对水环境下聚丙烯酰胺的降解作用,讨论协同降解机理。2株降解聚丙烯酰胺的菌株假单胞菌CJ419、枯草芽孢杆菌FA16在初始30℃废水样品上培养,定期测量细菌生物量和HPAM降解率。培养30 d后CJ419和FA16对聚合物的降解率最大值分别达到30.4%和25%,而以1∶1比例的混合菌降解率最大值达到80.3%。对2株菌胞外各组分研究表明:混合菌降解HPAM的机理主要由胞外降解酶系水解聚合物侧链基团导致HPAM降解为小分子物质,同时生长过程中降解菌还会释放非蛋白还原性物质引发氧化反应共同参与HPAM降解。     

脂肽生物表面活性剂作用下多菌种石油生物降解影响因素优化

探索多种菌种降解石油过程中菌种和脂肽生物表面活性剂的作用,筛选石油降解的主要因素及最佳合,并为石油污染物的降解机理研究和石油污染修复提供指导。基于正交实验筛选主要影响因素,采用Box-Behnken实验探讨各因素最佳水平。正交实验中脂肽生物表面活性剂是多菌种降解石油过程中最主要的影响因素,在Box-Behnken实验中,其能显著地影响石油降解率。菌种降解能力是石油饱和烃组分生物降解的最主要影响因素,但脂肽生物表面活性剂是芳烃、胶质和沥青质组分降解的最主要的影响因素。研究所用菌种中,解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在石油降解过程最重要,是本实验的石油降解最优菌。菌种和脂肽生物表面活性剂的添加浓度配比对于石油降解具有重要的影响。解淀粉芽孢杆菌和假单胞菌添加量5%,脂肽生物表面活性剂粗品添加量200 mg·L~(-1)的降解效果最优,理论上,最高降解率可达63.78%,验证降解率达到了53.89%,相对于多菌种正交实验最高降解率提高了5.54%。利用正交实验和Box-Behnken实验筛选最优降解菌和最优菌种组合的方法,具有分析因素多、实验量少等优点,具有较好的应用前景。     

枯草芽孢杆菌液态发酵降解茶皂素

实验研究了培养时间、培养温度、培养基初始p H、纱布层数和接种量等不同因素条件下,枯草芽孢杆菌对茶皂素降解率的影响,采用固相萃取-GC/MS分析法进行产物鉴定。通过单因子实验和响应曲面实验表明,反应温度、培养基初始p H、接种量对降解率影响较大,最佳液态发酵条件为:在23.2℃下培养6 d,培养基初始p H为8.97,纱布10层,接种量1.97%,最佳条件下,降解率达到(67.07±0.33)%。GC/MS分析得到胞外产物18种,胞内产物4种。     

产表面活性剂菌筛选及其对柴油降解影响研究

运用微生物培养方法,从饭店排污口污泥中筛选了7株产表面活性剂菌株。为了研究产表面活性剂菌在柴油降解过程中所产生的影响,分别将这些菌株与柴油降解菌(实验室提取的另一株假单胞菌)共同作用,其中一株(B_(26))不但可以将降解诱导期从6 d缩短至4 d,而且能将降解率由原来的71.1%提高至80.6%,具有较大的研究价值。实验着重对B_(26)的作用机理、柴油降解的影响因素等进行了分析研究。经形态学和生理生化实验鉴定,B_(26)属于芽孢菌属,其代谢过程中产生脂肽类表面活性剂,利用冷冻干燥法提取生物表面活性剂产量为1.57 g/L。     

紫外诱变对假单胞菌降解间甲酚生物特性的影响

室温下用紫外光对假单胞菌进行2min诱变。分别用驯化后紫外诱变和未诱变假单胞菌处理不同浓度的间甲酚水样,对比分析其在降解能力、降解速率、微生物呼吸率、酶活性等方面的差异性。结果表明,诱变假单胞菌和未诱变假单胞菌能完全降解400mg/L以下的间甲酚水样,降解过程中脱氢酶始终保持较高活性。诱变假单胞菌降解相同浓度间甲酚的速率明显高于未诱变假单胞菌,假单胞菌经诱变后其降解间甲酚的能力、对间甲酚的耐受性均有所提高。     

水质净化高效复合微生态制剂的研制

在室内模拟条件下,采用正交实验的方法对光合细菌、枯草芽孢杆菌和反硝化细菌的复配比例进行了研究,筛选一种用于水产养殖水质净化的高效复合微生态制剂。结果表明,当光合细菌(菌细胞浓度约为2×109CFU/mL)、枯草芽孢杆菌(菌细胞浓度约为8×108CFU/mL)和反硝化细菌(菌细胞浓度约为8×108CFU/mL)按菌液体积比为1∶2∶1进行复配利于水中溶解氧的提高和COD、氨氮、亚硝态氮、硝态氮的降解。验证实验表明,筛选组合各指标均优于商品微生态制剂和空白对照,其中溶解氧含量显著高于商品微生态制剂EM和复合芽孢菌处理,在实验第5天对COD的降解率为95%,显著优于EM和复合芽孢菌处理的66.3%和47.9%,实验第7天对氨氮、亚硝态氮和硝态氮的降解率分别达到70%、89%和56%。     

一株高效MC-RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素-RR(MC-RR)特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC-RR降解菌CM1,该菌对MC-RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus boronitolerans)。通过研究温度和pH值对菌株CM1降解MC-RR能力的影响,发现菌株CM1在60 h将MC-RR由12.77μg/mL降解到1.67μg/mL,降解率达86.90%,最适降解温度为37℃,最适pH值为7.0。CM1菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC-RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12 h可以将7.27μg/mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC-RR应用研究方面提供了理论基础。     

一株苯胺降解菌的分离及其降解特性

从某城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥中分离出一株以苯胺为唯一碳源和氮源的高效降解菌Z1。通过16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株。结果表明,菌株Z1为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。该菌株最适生长和降解条件为p H 6.0~8.0、30℃、盐度0.1%~1.0%。在此条件下,16 h内能够将400 mg/L的苯胺降解完全,且当苯胺初始浓度为1 300 mg/L时,苯胺的最大降解速率为41.4 mg/(L·h),32 h内降解率达到98%。菌株对苯胺的最大耐受浓度为1 800mg/L。当苯胺和苯酚共存时,苯胺的降解效果随着苯酚浓度的增大而减小,当苯酚浓度达到370 mg/L时,Z1无法降解苯胺。添加氯化铵做外加氮源能解决高浓度苯酚和苯胺共降解的问题。在苯胺降解过程中大约有43%苯胺态氮转化成氨氮释放到环境中。     

生物滴滤塔处理苯乙烯气流的工效和生物膜微群落的分析

采用培养驯化污泥菌种、类球形陶粒和循环液等构建生物滴滤塔.研究评价气体苯乙烯浓度、气体流量、循环液喷淋量对生物滴滤塔工效的影响,并对生物膜微群落中的微种群作了定性定量检测.当进口气体苯乙烯小于1 000 mg/m3、气体流量为200 L/h、循环液流量为10 L/h时,苯乙烯净化效率达90%以上,生化去除量为30 mg/(L·h);单位体积生物膜填料对苯乙烯的最大生化去除量为35 mg/(L·h).湿润生物膜微群落的优势菌种群包括恶臭假单胞菌、梭形芽孢杆菌、罗非氏不动杆菌等5种,恶臭假单胞菌等非芽孢杆菌的最大活菌数为5.5×107 CFU/g,并随生物滴滤塔运行时间延长有减少趋势.     

含油污泥中石油降解菌的分离及其降解特性

从渤海油田含油污泥中分离出3株石油烃降解菌,通过16S rRNA基因序列鉴定RS1、RS2和RS3分别为棒状杆菌、短杆菌和假单胞菌。经单因素实验确定,3株细菌对石油的最适降解条件分别为37℃、盐度3%、pH 8;32℃、盐度1%、pH 8;42℃、盐度1%、pH 6。降解实验结果表明,3株细菌30 d内对含油污泥中总石油烃的降解率分别为39.69%、31.13%和53.29%,而混合菌的降解效果明显高于单一菌株,降解率为58.08%;不同菌株对原油中不同组分的降解能力不同,其中,RS1对饱和烃的降解率最高,达20.74%,RS3对芳香烃的降解率最高,达到8.08%;GC-MS分析表明,混合菌对nC12~n-C34等正构烷烃均有明显降解,且对萘、苊、屈和苯并[b]荧蒽等多环芳烃的降解能力较强。     

一株有机浮选药剂--黄原酸盐降解菌的特性研究

从矿山废水中经富集分离到一株能以黄原酸盐为惟一碳源的黄原酸盐降解菌,初步鉴定为铜绿假单胞菌属.菌株降解黄原酸盐的最佳条件为:pH为8,温度30℃,振荡速率120 r/min.当黄原酸盐浓度达到1500 mg/L时,24 h后浓度降解率为95.7%,COD去除率为84.7%.黄原酸盐浓度越高,COD去除率越高.当加入0.2 g/L的葡萄糖时可大大提高菌对黄原酸盐的降解率.     

3种石油烃降解菌对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性

选取3种石油烃降解菌:假单胞菌(Pseudomonas sp.,DS-1)、铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,DS-2)和无色杆菌(Achromobacter sp.,DS-3),研究其对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性。结果表明,经过6d的降解,3种石油烃降解菌对石油烃的降解率分别为99.08%、79.75%、84.34%。石油烃的黏附性测试和盐析聚集测试结果表明,3种石油烃降解菌均表现出较高的细胞表面疏水性,其规律为DS-1DS-3DS-2。其中DS-1的细胞表面疏水性最高,达65.90%。DS-1、DS-2和DS-3菌株发生盐析聚集所需最小(NH4)2SO4摩尔浓度分别为2.0、2.8、2.4 mol/L。菌株的细胞表面疏水性和降解有机物的能力有着较高的相关性。     

免水生物降解型生态厕所专用菌剂

针对免水生物降解型生态厕所专用的进口菌种成本偏高、不能长期高效运行等现状,从土壤中分离筛选得到6株降解菌并将其培养成1组复合菌,然后分别进行降解实验。结果表明,7组实验菌对人体排泄物降解效果良好,其中复合菌种更好,COD降解率达到59%。对实验菌种进行初步鉴定,显示6株菌分别是粪肠球菌、木糖葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、产氨棒杆菌、地衣芽孢杆菌和活动肉杆菌。优选的专用菌剂的制备及保存方法效果良好,保存半年后菌剂仍有较高活性。     

低温喹啉降解菌的筛选及降解性能

从吉林石化污水处理厂的活性污泥中驯化、筛选获得一株降解效率高且生长速率快高效耐冷菌,命名为WS-5.该菌能以喹啉作为惟一的碳源、氮源及能源.结合菌体的形态观察、生理生化特性实验及16S rDNA序列同源性对比分析,鉴定菌株WS-5为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).不同降解条件下的实验结果表明,菌株WS-5的最佳降解条件是投菌量为15％,pH值范围在8～10,摇床转速为100 r/min.最佳降解环境下对200 mg/L的喹啉在132 h降解率达到了85.3％.菌株WS-5对初始喹啉浓度为50、100、200和300 mg/L的初始喹啉浓度分别在36、72、192和262 h内完全降解.这将为今后在低温条件下处理含喹啉废水提供技术指导.     

红三叶草根际区石油降解菌的筛选及降解性能

从石油污染的土壤红三叶草（nifoliumrepensLinn）根际修复区中分离筛选得到4株以原油作为惟一碳源和能源进行生长繁殖的高效石油降解菌。通过菌落形态、显微镜个体形态观察、生理生化鉴定以及菌株16SrDNA序列分析,初步鉴定4株优势降解菌分别为动性杆菌、藤黄微球菌、蜡状芽孢杆菌和短小芽孢杆菌。采用气相色谱／质谱（GC／MS）法分析4株混合菌对石油烃的降解性能。结果表明：在摇床培养条件下,混合菌54d对总石油烃的生物降解率达到90．50％,较对照高67．72％。随着生物降解时间的延长,石油组分中的正构烷烃、异构烷烃及环烷烃相对总量均呈减小趋势,而芳香烃和其他醇类、醛和酸类的相对含量则有所增加。     

恶臭假单胞菌降解苯酚的动力学研究

研究了恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida LY1）利用苯酚作为唯一碳源和能源时的生长动力学特性。通过对该菌株在不同温度、pH和初始苯酚浓度下的生长和降解情况的研究,可知该菌株在温度为25℃左右、pH为中性和偏碱性的条件下具有更高的降解活性。细菌的生长动力学过程符合基质抑制型的Haldane方程,可利用该...     

纤维素降解菌的筛选及其产酶特性

纤维素降解菌在纤维素类物质降解的过程中起着重要作用。通过滤纸条崩解和液态产酶实验,从腐烂的树叶中筛选出1株对纤维素有较强降解能力的菌株SY2,通过形态学特征以及生理生化反应,初步鉴定该菌株为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescent)。产酶培养基及培养条件优化的实验结果表明:SY2的最佳产酶培养基为麸皮与秸秆粉的质量比1∶4、(NH4)2SO41%、pH8、固液比1∶2;最佳产酶条件为培养温度30℃、接种量7.5%、培养时间72 h;在酶液中添加Fe2+和VB12可使纤维素酶活力分别达到174.89μmol/(g.min)和165.99μmol/(g.min),提高了33.5%和26.3%。SY2对麸皮、滤纸的降解效果较好,降解率分别达到45.0%和33.3%。     

降解水源氨氮的高效菌株及组合筛选

通过实验证实,无论采用何种来源的硝化菌、亚硝化菌、芽孢杆菌、假单孢菌接种于广州市西村水厂水源水中,均可降解氨氮,其去除率为40．0％－94．5％,在降解氨氮过程中,硝酸盐和亚硝酸盐的含量有的增加,有的减少,但增加的均未超过GB3838－88规定标准,不会影响水的质量。     

嗜盐菌的筛选及原油降解性能

油气开发过程含油废液中过高的盐含量是影响其生物处理效果不佳的一个重要因素。针对含油废液的特点,实验从油田废弃泥浆中筛选分离出一株高效嗜盐降解菌,该菌呈杆状,经BIOLOG鉴定系统与分子序列鉴定分析,该菌为芽孢杆菌Bacillus subtilis strain;研究了嗜盐菌的耐盐碱性及原油降解性能,结果表明,该菌适宜于碱性环境,适盐浓度范围为5 000~200 000 mg/L,7 d内对高盐含油模拟废水中原油的降解率高达60%,最佳降解条件为:菌液/培养液体积比1∶12.5,pH=9,NaCl浓度范围为10 000~50 000 mg/L,最佳N源和P源分别为(NH2)2CO和K2HPO4·3H2O。嗜盐菌的研究为高盐含油废液的生物处理拓展了一条新的技术途径。     

絮凝与生物强化组合技术处理油田含聚污水

针对河南油田采油污水,室内选择4种常用无机絮凝剂与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)复配,筛选出最佳的絮凝剂用量:聚合氯化铝(PAC)用量为300 mg/L,CPAM用量为10 mg/L。研究了投加HPAM降解菌对油田含聚污水中COD的去除效果,优选出2株以聚合物(HPAM)为唯一碳源的降解菌,通过分子生物学16SrDNA鉴定,XL-1和XL-2菌分别为苏云金芽孢杆菌和溶血不动杆菌。实验结果表明,在温度为30℃,pH为7.5,降解72 h的条件下,XL-1菌的B/C增大了0.11,COD去除率提高了11.03%;XL-2菌的B/C增大了0.07,COD去除率提高了6.3%。油田污水经絮凝-生物强化组合工艺处理后,出水COD平均值为77.1 mg/L,总去除率为73.2%,絮凝段和生化段工艺的COD去除率分别为54.1%和19.1%,达到《污水综合排放标准(GB/T 8978-1996)》排放标准。