2株乙酰甲胺磷降解菌的分离鉴定及降解特性研究

利用富集及驯化培养方法,从长期生产农药企业的废水处理系统、厂房周边污染的土壤和池水中,分离筛选出2株能够高效降解乙酰甲胺磷的菌株Y3、Y6。在形态特征和生理生化鉴定的基础上,对其16S rDNA序列进行了分析,并重点研究了它们对乙酰甲胺磷及其他农药的降解特性和抗性。结果表明,Y3、Y6分别为寡养单胞菌(Stenotrophomonas)和假单胞菌(Pseudomonas)。Y3、Y6在乙酰甲胺磷浓度分别为500 mg/L和1 000 mg/L,培养温度30℃,初始pH8,接种量为2.5%条件下,一周内可以将80%左右的乙酰甲胺磷矿化为磷酸根。外加葡萄糖及酵母膏对降解效率的研究表明,当酵母膏含量为1 g/L时,降解效果最理想;而外加葡萄糖的量,能相对抑制其对农药的降解。抗性实验显示,Y3、Y6均可在较高浓度的其他有机磷类及氨基甲酸酯类农药的普通培养基中生长,对其他农药的抗性也比较广泛。植物侵染实验显示,Y3、Y6对实验中的豆科、禾本科、十字花科及葫芦科植物不具备致病性,说明Y3、Y6环境安全性较强。     

一株耐盐N,N-二甲基甲酰胺降解菌的分离及其降解特性研究

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为唯一碳、氮源,从高盐环境中筛选耐盐DMF高效降解菌DMF-4,并对其降解DMF的特性进行研究。经鉴定,DMF-4为环太芽孢杆菌(Bacillus circulans),其在盐度为3%,温度为30℃的条件下培养48 h,对1 000 mg/L DMF的降解率可达47.7%。DMF-4降解DMF的适宜条件为初始pH 6.0～7.0,DMF初始质量浓度3 000～4 000 mg/L,温度30～40℃,盐度1%～3%;葡萄糖和醋酸钠可明显促进菌株DMF-4的生长和对DMF的降解效果。菌株DMF-4对高盐与高温皆有较好的耐受性,在工业污水处理领域具有广阔的应用空间。     

苯胺降解菌的分离和降解特性研究

通过驯化富集培养,从白洋淀底泥中分离筛选出数株能够有效降解苯胺的菌株,经过反复筛选,得到一株能够以苯胺为唯一碳源、高效降解苯胺的菌株BA-1-3.其利用苯胺的最适pH值为7.0,最适温度为30℃,在苯胺浓度为1000 mg/L,180 r/min条件下振荡培养60 h,降解率达到80%以上.经鉴定,菌株BA-1-3属苍白杆菌属(Ochrobactrumsp.).     

低温硝基苯降解菌选育及在土壤修复中的应用

从硝基苯污染地下水中筛选出一株以硝基苯为唯一碳源和氮源的低温、高效降解菌,命名为XJ菌;初步鉴定XJ菌为革兰氏阴性微小短杆细菌、恶臭假单胞菌属,降解硝基苯遵循部分还原降解途径;在10℃下培养96 h,XJ菌对硝基苯的降解去除率达到91.1%,其中约有67.1%的硝基氮素转变成了氨氮。在10℃下利用XJ菌修复硝基苯污染土壤,修复时间为96 h时,硝基苯去除率达到85.7%,XJ菌密度及微生物脱氢酶活性保持较高的水平。本研究可为低温下硝基苯污染土壤的生物修复提供参考。     

芘降解菌DY-1的条件优化及降解动力学特性分析

选用已筛选出以芘为唯一碳源的假单胞菌DY-1(Pseudomonas sp.)作为芘降解菌,采用摇瓶振荡培养方法,研究了不同环境条件对菌DY-1降解芘效率的影响以及降解动力学特性。结果表明,在含芘50 mg/L的条件下培养9 d,降解率达83.2%。最适宜温度为30℃,pH值为7.5,摇床转速为120 r/min,接种量为1.5 mL;在不同培养条件下芘的降解符合一级动力学模型;低浓度Zn2+,Cd2+,Cr6+的存在对芘降解效果影响较小,Cu2+,Pb2+对芘的降解有较强的毒性;加入低浓度有机物质,蔗糖可提高DY-1芘的降解;低浓度萘或蒽的存在可促进芘的降解。     

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对硝基苯及4-氯硝基苯的降解

硝基苯类化合物生物降解菌的筛选及性能研究,是制药、染料等行业废水达标的重要基础。以浓度梯度升高法筛选到一株硝基苯厌氧降解菌Klebsiella oxytoca NBA-1。考察了该菌对氧气的需求,以及在厌氧条件下,温度、pH值、外加葡萄糖及硝基苯初始浓度等环境因子对菌株降解硝基苯能力的影响,并进一步讨论菌株对氯取代硝基苯类化合物的降解情况。结果表明,该菌在厌氧条件下生长比好氧条件下慢,但降解速度更快;厌氧降解硝基苯的最佳pH值和温度和分别为8．3和30～35℃;加入0．3％～0．5％的葡萄糖可促进降解,且对300mg／L以下的硝基苯均有降解能力;该菌能将4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺,并进一步脱氯为苯胺。研究结果可为硝基苯及含氯硝基苯的处理工艺选择提供相关的参考依据。     

US-UV-Fenton降解硝基苯

采用超声波(US)、紫外光(UV)和Fenton联合降解硝基苯,初步探讨了其作用规律。研究结果表明, UV可以促进双氧水转化自由基的效率,而US同时具有强化传质作用和超声氧化作用,两者均能够强化Fenton氧化硝基苯的降解过程。正交实验结果表明,H2O2初始浓度是硝基苯降解和矿化的最显著影响因素,反应时间和超声功率是矿化的显著影响因素。最佳反应条件为:H2O2 500 mg/L、Fe2+10 mg/L、反应时间60 min、超声波功率100 W,此时,硝基苯完全降解,TOC去除率达到73.0%。Fenton、UV/Fenton和US/UV/Fenton降解硝基苯过程均符合伪一级反应动力学模式,反应速率常数分别为3.37×10-2、3.81×10-2和5.10×10-2min-1。     

一株苯好氧降解菌的分离及其降解特性研究

从一长期被苯类工业废水污染的土壤中驯化分离出一株能快速降解苯胺的菌株,初步鉴定为假单胞菌属。该菌株在5-35℃,都可以20mg/L的苯为碳源进行生长并完全降解苯,最适宜的生长温度为25℃;在pH为5-9范围内,可以生长并降解20mg/L的苯,偏碱性更适合细菌生长;培养过程中振荡速率大于120r/min,降解速率最大。     

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对硝基苯及4-氯硝基苯的降解

硝基苯类化合物生物降解菌的筛选及性能研究,是制药、染料等行业废水达标的重要基础。以浓度梯度升高法筛选到一株硝基苯厌氧降解菌Klebsiella oxytoca NBA-1。考察了该菌对氧气的需求,以及在厌氧条件下,温度、pH值、外加葡萄糖及硝基苯初始浓度等环境因子对菌株降解硝基苯能力的影响,并进一步讨论菌株对氯取代硝基苯类化合物的降解情况。结果表明,该菌在厌氧条件下生长比好氧条件下慢,但降解速度更快;厌氧降解硝基苯的最佳pH值和温度和分别为8.3和30~35℃;加入0.3%~0.5%的葡萄糖可促进降解,且对300 mg/L以下的硝基苯均有降解能力;该菌能将4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺,并进一步脱氯为苯胺。研究结果可为硝基苯及含氯硝基苯的处理工艺选择提供相关的参考依据。     

一株耐盐柴油降解菌的分离鉴定及其降解性能

从某油田附近受石油污染土壤中分离出一株以柴油为惟一碳源的耐盐菌株LS1。通过对菌株的生理生化特性、菌体的形态观察及16S rDNA基因序列分析鉴定菌株LS1为假单胞菌属(pseudomonas)。该菌株可耐受的最高盐度(NaCl)和柴油浓度分别为6%~8%和12 000 mg/L。菌株生长的适宜pH和温度条件分别为6.0~8.0和28~36℃。在盐度为6%、pH为7.0、温度为32℃、菌种投加量为10%的条件下,初始浓度为3 000 mg/L的柴油经6 d降解后,去除率可达78.3%,加入适量外加碳源葡萄糖和蔗糖,可使降解率分别提高至92%和90%左右。菌株LS1的耐盐机理可能是通过在细胞内积累甜菜碱以调节菌株细胞内外渗透压平衡。投加甜菜碱可提高耐盐菌LS1在高盐环境下对柴油的降解效率。     

甲醛降解菌的筛选及降解特性研究

从采集活性污泥中筛选得到1株具有高效降解甲醛能力的菌株并命名为JQ-1,根据其形态特征,初步判断菌株JQ-1属假单胞菌属。同时对菌株JQ-1的生长特性及降解特性进行了初步研究。实验结果表明,该菌株降解甲醛的最适条件为：甲醛废水浓度为50mg／L,pH值为6,培养温度为25℃,摇床转速为150r／min。在最适条件下,菌株JQ-1具有较强的降解甲醛能力,当甲醛废水浓度为50mg／L时,在24h内甲醛降解率可达87％以上。     

低温1,2,4-TCB降解菌的选育、降解特性及邻苯二酚1,2-双加氧酶基因表达水平

从长期受1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)污染的地下水中筛选出一株低温寡营养降解菌A2,对A2菌进行革兰氏染色鉴定和16S rDNA鉴定,研究了不同pH、温度、盐度等因素对A2菌降解1,2,4-TCB效果以及对邻苯二酚1,2-双加氧酶基因表达的影响,并进行了正交实验。结果表明,A2菌为革兰氏阴性短杆细菌,初步鉴定为假单胞菌;在pH值为7、培养温度30℃、盐度0.8%、培养时间6 d时,A2菌对1,2,4-TCB降解效果最好,降解率达到88.14%,同时该条件下邻苯二酚1,2-双加氧酶基因相对表达水平最高;培养温度为10℃时,A2菌对1,2,4-TCB降解率可达到85.3%,同时邻苯二酚1,2-双加氧酶基因也有较高的相对表达水平。以上结果说明,将A2菌应用于低温寡营养地下水的生物修复是可能的。     

一株五溴联苯醚(BDE-99)降解菌的分离、鉴定及降解特性

采用梯度压力驯化法从高海拔地区土壤样品中分离到1株能以BDE-99作为碳源生长的细菌菌株,命名为BHS-4,通过生理生化及对16S rDNA扩增,T/A克隆后测序鉴定,并进一步分析初始pH、温度、碳源、细胞表胞疏水性（MATH法）及共存重金属离子对菌株降解效果的影响。结果表明：菌株BHS-4与产碱杆菌属Alcaligenes cupidus同源性为99%。菌株降解BDE-99最适pH和温度分别为8.0、20 ℃,经11 d培养后,对浓度0.4 mg·L-1的BDE-99,降解率达86.1%,在15~20 ℃范围具有较高降解率。降解特性研究结果显示,乳糖、麦芽糖和葡萄糖的添加促进了BHS-4对BDE-99的降解,而淀粉和乙酸钠添加对降解率产生了显著抑制作用（P4NO3的添加,使细胞表面疏水率（CSH）增加了49.5%,CSH与降解率呈极显著正相关（r=0.99, P2+、Zn2+在0.1~0.3 mg·L-1浓度下促进BDE-99降解;Cr6+在0.1~0.6 mg·L-1范围内对降解作用影响表现为先抑制、再促进、最后抑制。菌株BHS-4能在较低温度下对BDE-99进行高效降解且对Cu2+、Zn2+、Cr6+具有一定的耐性,可应用于低温地区BDE-99的生物处理,同时可为进一步研究低温条件下BDE-99生物降解的代谢途径和机理提供一定的基础资料。     

一株多环芳烃降解菌的筛选及其降解特性

微生物修复是治理土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染的主要方法,而高效降解菌筛选是微生物修复技术的重要基础。从北京焦化厂土壤中筛选分离得到一株PAHs降解菌Q3,通过生理生化和16S rDNA等分析手段鉴定其为Rhodococcus rhodochrous。结果表明：该菌株对芘的耐受能力较强,可降解初始浓度为200 mg·L⁻¹的芘;该菌株具有降解广谱性,可利用苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等9种PAHs为唯一碳源进行代谢,特别是对苯并[a]芘等高环PAHs具有较好的降解效果;此外,该菌株可有效降解模拟液中的混合PAHs,并且对野外被PAHs长期污染的土壤具有较好的强化修复效果。投加菌株处理后的处理组与对照组相比,土壤PAHs总去除率提高了24%。以上结果表明该菌株对环境中被PAHs污染的土壤具有较好的强化修复潜力,可为PAHs污染土壤的微生物修复技术提供技术参考。     

降解H2S功能菌的分离及降解特性

从污水处理厂曝气池污泥中分离纯化得到一株革兰氏阴性杆菌,命名为Y1.通过生理生化特性分析和16S rDNA序列测定,初步鉴定为纤维化纤维微细菌(Cellulosimicrobium cellulans).测定该菌株的生长曲线,知其延迟期约24 h,对数生长期约持续26 h,稳定期约持续18 h.通过单因素及正交实验考察了pH值、温度及摇床转速对该菌株生长情况的影响.结果表明,菌株的适宜生长条件为:pH值为6.5、温度为32℃,摇床转速为150 r/min.在适宜条件下培养菌株,其脱除高浓度H2S的效率可达98.29%.     

三乙胺降解菌SYA-1的分离、降解性能与动力学

从农药废水处理池的活性污泥中分离筛选得到1株高效三乙胺降解菌株SYA-1,根据菌株SYA-1的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列同源性分析,此菌株鉴定为Achromobacter sp.。菌株SYA-1能以三乙胺为惟一碳、氮源生长,并在24 h内完全降解200 mg/L的三乙胺。环境因素影响实验表明,在温度30℃,初始pH 7.0,NaCl浓度≤10 g/L条件下,菌株SYA-1生长良好且对三乙胺的降解效率最佳;金属离子对菌株生长和三乙胺降解的抑制程度表现为:Cu2+Co2+Ag+Cd2+Fe3+Pb2+。菌株SYA-1降解三乙胺的动力学过程可用Haldane模型模拟,其参数为μmax=0.123h-1;K s=82 mg/L;K i=215 mg/L。为含三乙胺废水的生物降解提供了理论依据和菌株资源。     

N-乙烯基吡咯烷酮降解菌的筛选、降解特性及其竹炭固定化

从活性污泥中分离筛选得到1株N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）高效降解菌株ZF1,根据菌株ZF1的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列同源性分析,将其初步鉴定为产脲节杆菌（Arthrobacter ureafaciens）。菌株ZF1能以NVP为唯一碳、氮源进行生长,并在60 h内完全降解200 mg·L-1的NVP。菌株ZF1降解NVP的最适环境条件为温度30℃,初始pH 7.0,NaCl浓度7 g·L-1。为了更好地实现其在实际废水中的应用,将菌株ZF1固定到竹炭上,扫描电镜观察表明ZF1能很好的附着在竹炭表面,且固定菌对NVP的降解效率明显高于游离菌。游离菌和固定菌对NVP的降解均符合一级动力学模型。重复利用5次后,固定菌对NVP的降解率仍能达到98%。