土壤微生物对苯的降解研究

使用大庆油田石油污染土壤中分离出优势菌种(革兰氏阴性G^-、黄杆菌属Flavobacterium),在实验室可控条件下,研究了该菌种对苯的降解规律和特点.研究发现:微生物对苯浓度耐受范围8.8～17.6 mg·L^-1,大于17.6mg·L^-1时,对该菌株产生明显的抑制作用.降解体系在pH为6.5～7.0之间达到对苯的较高降解水平,最佳降解率出现在苯初始浓度7.04～13.2mg·L^-1之间;苯在微生物细胞内外的浓度变化趋势呈现一致.-lgP(P为有机溶剂苯在细胞膜和水相中的分配系数的比值)的变化能够较好的表征苯在微生物细胞内外的降解趋势和毒性变化;当体系中苯的初始浓度大于8.8mg·L^-1时,苯的降解率与P值变化趋于一致.     

一株黄杆菌及其粗酶液对芘降解的动力学特征研究

实验研究了一株黄杆菌FCN2对芘降解的动力学特性,以及该菌株对芘的好氧氧化具有催化作用的酶的分布特征、芘在胞内酶存在下酶促降解的动力学特征研究结果表明,本实验室经驯化、筛选、分离所得的FCN2菌株对芘有良好的降解性能;反应后10 h内,降解反应近似表现为一级动力学特性,且随着芘初始浓度的增加,反应速度加快;当芘的初始浓度达到200 mg·L-1时,菌体的降解活性被抑制;菌体的初始浓度越大,芘的降解转化速率越快;当菌量达到3.0×108CFUs·mL-1(CFUs colony-forming units)时,芘的降解转化速度不再随着起始菌量的增加而增加在本实验的好氧条件下,最适初始菌量为1.0×108～2.0×108 CFUs·mL-1范围内.FCN2菌株对芘好氧降解起催化作用的活性酶为胞内酶,它对芘降解的催化作用迅速、有效,短时间内即达到分解平衡;胞内酶最适pH值为5,在pH 5.0～6 0之间均有较高的催化活性;胞内酶最适温度为32℃,在30～50℃之间能保持较高的催化活性;粗提胞内酶催化芘的好氧降解过程中,米氏常数较小,为1×10-4mol·L-1,最大反应速率为2×10-6mol·L-1·min-1,说明酶与芘的亲和力大.     

一株醚苯磺隆降解菌的分离、鉴定及固定化应用研究

从某农药厂的活性污泥中富集、筛选出一株醚苯磺隆的共代谢降解菌株MB-1,鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。研究碳源、醚苯磺隆初始浓度及接菌量对菌株降解特性的影响,实验结果表明:葡萄糖为200 mg/L,醚苯磺隆初始浓度为200 mg/L,接菌量为1%时,MB-1对醚苯磺隆的降解效果最佳。采用海藻酸钠固定化技术对菌株MB-1进行固定化。结果表明海藻酸钠质量分数为4%,CaCl_2质量分数为2%,接菌量为2%,钙化时间为4 h时,固定化菌株对醚苯磺隆废水的降解效果良好。将固定化MB-1小球投入实验室规模的SBR装置中进行应用发现,固定化MB-1菌株可以持续高效降解醚苯磺隆废水。     

Rhodococcus sp. T3-1菌株降解乙草胺的特性

以乙草胺为唯一碳源,通过摇瓶培养研究了Rhodococcus sp.T3-1对乙草胺的降解特性.结果表明,菌株T3-1降解乙草胺的最适温度为37℃,且其在pH值6~10的范围内对100mg/L乙草胺的降解率均在96%~97%之间.该菌株在接种量为5%条件下,14h内可将200mg/L的乙草胺降解95.5%;乙草胺的降解速率与乙草胺初始浓度呈负相关,与菌株T3-1的初始接种量呈正相关.菌株T3-1还可以降解丁草胺,但不能降解丙草胺、异丙草胺和吡草胺.     

2,6-二叔丁基酚降解菌的降解特性研究

从腈纶废水处理构筑物的生物膜中分离、筛选得到1株能降解2,6-二叔丁基酚的菌株,经驯化,其对2,6-二叔丁基酚的降解率提高了26%,具有了较高降解能力.经形态和生理生化鉴定,该菌株属于产碱菌属(Alcaligenes sp.).通过摇瓶试验考察了生长条件对菌株的生长和底物降解的影响,得出该菌株的最适生长条件为温度37℃,初始pH为7.0,接种量为0.1%.在该条件下,对初始底物浓度为100mg/L的降解过程进行了考察,结果表明其11d的降解率达62.4%,而且降解过程符合Eckenfelder动力学模型,半衰期为9.38d.还对不同初始底物浓度对菌株降解性能的影响进行了研究,结果表明最佳初始底物浓度为200mg/L,当小于该值时,初始底物浓度的增加促进该菌株的生长和底物的降解,而当大于这个值时,则起抑制作用.     

泰乐菌素降解菌的筛选及其降解动力学研究

从长期堆放泰乐菌素药渣附近土壤中驯化分离到1株泰乐菌素高效降解菌株TS1,为革兰氏阴性杆菌,菌落形态呈圆形,乳白色,表面光滑,不透明,边缘整齐.用菌株TS1处理初始浓度为100mg/L的泰乐菌素药渣5d,降解率可达100%.泰乐菌素降解符合一级动力学特征,对初始浓度为50, 100, 200, 300, 400, 500mg/L泰乐菌素的降解动力学方程分别为:lnc =﹣0.4078t + 4.043,lnc =﹣0.4496t + 4.8416,lnc =-0.4069t + 5.4932,lnc =﹣0.4174t +5.9766,lnc =﹣0.4233t + 6.2483,lnc =-0.342t +6.4618;半衰期(t1/2)分别为1.69, 1.54, 1.70, 1.66, 1.64, 2.03d.以蛋白胨或氨氮作为泰乐菌素共代谢基质时,菌株TS1在7d内对初始浓度为300mg/L泰乐菌素的降解率可达99%以上,降解动力学方程分别为:lnc = -0.4174t + 5.9766,lnc =-0.3719t + 6.0133;t1/2分别为:1.66, 1.86d.而用葡萄糖作为共代谢基质时,泰乐菌素在10d内的降解率仅为66.7%,并且t1/2延长至6.44d,说明葡萄糖的加入不利于了菌株TS1对泰乐菌素的降解.     

1株耐油甲醛降解菌的分离鉴定及降解特性

烹饪油烟的健康危害一直以来受到广泛关注.以甲醛为代表的醛类污染物是烹饪油烟排放的主要污染物之一.微生物法降解甲醛具有工艺简单、成本低及无污染等优点.本研究从烹饪油烟冷凝液中分离筛选出1株具有甲醛降解能力的菌株XF-1,经序列鉴定结合菌落形态特征及生理生化试验,该菌株被鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens sp.）.该菌株具有能耐受高油环境的性能,最大耐受浓度为900 g·L^-1.在甲醛浓度为100 mg·L^-1的培养基中,菌株XF-1在34 h内的甲醛降解率为95.80%;当甲醛初始浓度<300 mg·L^-1时,菌株XF-1能够在120 h以内完全降解溶液中的甲醛;甲醛浓度为800 mg·L^-1时,在96 h,菌株XF-1的降解率达到73.01%,并可耐受1.5 g·L^-1浓度的甲醛.通过单因素（pH、接种量、甲醛浓度和温度）试验,得到该菌株最佳生长温度为30℃、最佳生长pH为6左右,最佳接种量为10%.利用GC-TOF-MS进一步分析测定了菌株的胞外代谢产物,推测该菌株降解甲醛的途径可能为核酮糖单磷酸（RuMP）同化途径.结果表明,从烹饪油烟冷凝液中筛选得到的甲醛降解菌XF-1对甲醛具有良好的降解能力,并能够耐受高油环境.该菌对利用生物技术处理烹饪油烟中的甲醛具有良好的开发应用前景.     

烷烃高效降解菌的广谱降解性能研究

针对分离、筛选出的正烷烃高效降解菌株C-14-1的广谱降解性能进行研究.结果表明,C-14-1菌株不仅对较高浓度(大于50mg/L)的正烷烃降解能力显著,对低浓度(约2mg/L)的正烷烃系列同样具有较好的降解效果,并且降解率和烷烃的碳原子数紧密相关.经过48h的发酵,当烷烃碳原子数为10～22时,降解率基本上大于85%;当烷烃碳原子数大于22时,降解率降低到15%～78%.C-14-1菌株对浓度很低(约0.3mg/L)的原油也显示出一定的降解效果.当烷烃碳原子数为12～22时,降解率平均为65%;当烷烃碳原子数大于22时,降解率降低为平均28.3%.当试验系统处于限氧状态时,C-14-1菌株对5α-雄甾烷和六甲苯基本上无降解作用,但对姥鲛烷的降解率却高达97%.在供氧充足的通气状态下以5α-雄甾烷为唯一碳源时,C-14-1菌株对5α-雄甾烷的降解率达到77%.当与其它低碳原子数的正烷烃共存时,5α-雄甾烷更容易被C-14-1菌株通过协同代谢而降解.通气培养48h时,其降解率达到100%;即使在限氧状态下,其降解率也能达到64%.     

菲降解菌株GY2B的分离鉴定及其降解特性

对一株菲降解菌进行了鉴定并对其降解特性进行了研究.初步鉴定菌株GY2B为鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.).菌株GY2B有较高的降解效率,当无机盐培养液中菲初始浓度为100mg/L时,48h内对菲降解率达到99.1%.添加100mg/L的葡萄糖和蛋白胨均可以促进菌株的生长和菲的降解,pH值为中性条件时对细胞的生长较为有利.GY2B菌株还能降解1-羟基-2-萘酸、2-萘酚、萘、水杨酸、邻苯二酚和苯酚等多种芳香化合物并利用其为碳源和能源生长繁殖.GY2B菌株对菲的降解可能通过水杨酸途径.     

磷钨酸/凹凸棒石复合催化剂光催化降解苯

采用溶胶-凝胶法制备了凹凸棒石负载磷钨酸复合催化剂,利用XRD、SEM、BET对其进行表征,并探讨了该催化剂对气相苯的降解情况。考察了苯的初始浓度、光照时间以及外界气体对苯降解的影响。研究结果表明,PW/ATP复合催化剂具有良好的光催化活性,当PW/ATP复合催化剂用量为1 g,254 nm紫外光辐射4 h后对初始浓度为265.50 mg/m~3的苯的降解率可达到68.4%。PW/ATP复合催化剂对苯的降解过程中,凹凸棒石主要是为苯提供大量的吸附位点,主要降解机理是磷钨酸电子-空穴对的生成和生成具有氧化性的自由基。     

利用流式细胞术研究鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲过程中细菌表面特性的变化

微生物与污染物接触是生物降解的第一步,为进一步了解降解过程中有机污染物对降解菌的影响,通过对不同条件下鞘氨醇单胞菌GY2B(Sphingomonas sp.GY2B)降解菲的研究,并结合Propidium Iodide(PI)染料和流式细胞仪分析不同底物及污染物浓度对GY2B菌体细胞表面性质的影响.结果表明,随着菲的降解,PI染色的GY2B菌株细胞增多,说明细菌膜结构受到一定的破坏,通透性不断增强.污染物浓度越高,降解菌的膜完整性的破坏越为严重.60 h时,300 mg·L-1浓度条件下,染色细胞/未被染色细胞的比值可达12.44,而在100 mg·L-1和1.2 mg·L-1浓度条件下,比值分别为1.95和1.11.同时降解过程中细菌细胞的傅里叶红外光谱检测,死亡、受损和完整细胞的区分以及Zeta电位分析也进一步验证了细菌细胞表面性质的改变.利用流式细胞术与染料结合分析降解过程中细菌细胞膜完整性的变化,从单细胞水平上了解细菌降解污染物过程中其细胞表面性质的改变,有助于更好地研究GY2B对菲的降解机制.     

鼠李糖脂与疏水底物及其降解菌的相互作用

通过鼠李糖脂对假单胞菌GP3A菌株降解芘的增溶和降解实验,研究了在鼠李糖脂作用下,菌体细胞表面疏水性和脂多糖含量的变化、菌体表面基团与生物表面活性剂分子的键合作用以及相应疏水底物的增溶和降解．结果表明,当鼠李糖脂浓度高于其临界胶束浓度（60mg·L^-1）时,能显著增加疏水底物芘的表观溶解度;生物表面活性剂能通过溶出细...     

水热法制备负载型TiO2膜降解气态苯的研究

以苯为目标污染物,玻璃弹簧负载型TiO2膜为催化剂,在紫外线照射下,探讨了自制反应器内湿度、苯气体的流速和初始浓度对降解效果的影响。结果表明：气体流速为5L／min时苯的降解效率为74．6％,湿度为30％时苯的降解效率为81．6％,初始浓度为0．158mg／L时苯的降解效率为94％,在这三种情况下苯的降解效果最好。     

膜生物反应器处理一氧化氮废气研究

采用中空纤维膜生物反应器处理一氧化氮(NO)废气,考察系统长时间运行稳定性、闲置后恢复生物降解情况,研究了进气浓度、停留时间、液体喷淋量及pH对氮氧化物净化效率与传质系数的影响.膜生物反应器实现了100 d长时间高效稳定运行,闲置38 d后能在l周内迅速恢复;膜生物反应器对NO的净化效率最高可达93.8％,适宜运行条件:液体pH值为7.4,气体停留时间为32 s,液体喷淋量为3 mL· min-,其对应的膜传质系数为7.39×10-5 mol·m-2·s-l.膜生物反应器提高系统的NO传质效率,增强了降解效果,具有较好的抗负荷冲击能力,能适应非连续性生产的要求.     

复合催化剂对气相苯和甲苯的光催化降解研究

研究了在无催化剂、纯锐钛矿、纯金红石以及复合催化剂时苯和甲苯的光催化降解情况,考察了反应物初始浓度以及不同催化剂组成时苯和甲苯的光催化降解. 结果表明,使用锐钛矿催化剂,苯和甲苯降解效率都有很大提高,而使用金红石催化剂,苯和甲苯降解效率提高的幅度不大,这主要与锐钛矿和金红石的晶体结构有关. 在无催化剂和以金红石为催化剂时,甲苯比苯更容易降解;以锐钛矿为催化剂时苯比甲苯更容易降解. 初始浓度对苯和甲苯的光催化降解过程有一定的影响,在低浓度时降解速率较快,而在高浓度时降解速率较慢. 在锐钛矿催化剂中掺入一定量的金红石可提高催化剂的光催化活性. 对于苯,锐钛矿80%、金红石20%的复合催化剂光催化活性最高;而对于甲苯,锐钛矿90%、金红石10%的复合催化剂光催化活性最高.     

石油烃类降解菌分离筛选及其特性的实验

通过选择性培养从被石油污染土壤中分离出2株能够以机油为碳源和能源的菌株LL1和LL2,测定了温度、底物浓度和pH值对其降解能力的影响,确定了最佳生长条件,并试验了菌株对正己烷、苯和甲苯的降解能力。实验表明,2种菌株都对机油有较强的降解能力,在实验最适条件下分别达到53%和77%,其中LL2菌株还对苯和甲苯有一定的降解能力,具有较好的应用前景。     

石油烃降解混合菌的筛选及其降解条件研究

对采集克拉玛依地区的部分石油污染样品进行了富集分离,得到了5组石油烃高效降解混合菌,其中混合菌KL9-1对温度的耐受范围最宽,并且石油烃的降解效率最高。该混合菌在45℃的条件下,通过7 d的降解,稀油的降解率达到43.27%,稠油的降解率达到20.09%。利用单因素试验考察环境因素对混合菌KL9-1降解石油烃的影响,结果表明混合菌KL9-1的接种量、石油烃仞始浓度、初始pH、摇床转速、表面活性剂的添加都会影响石油烃的降解效果,在35℃的条件下,当接种量6.0%、石油烃初始浓度1.5%、仞始pH 7.5、摇床转速120 r/min及添加200 mg/kg Tween80表面活性剂时,稀油和稠油的降解率都达到最高,其中稀油的降解率可以达到62.49%,稠油的降解率达到40.36%。     

组合液膜对自配淋洗液中Cd的提取回收效果

淋洗法是解决土壤重金属污染的有效方法之一,其对土壤Cd污染的治理效果较好,但需对Cd污染土壤进行淋洗后的含Cd淋洗废液进行再生和回收利用.为了克服传统液膜分离技术不稳定、膜溶液易流失等缺陷.采用P204（磷酸二异辛酯）为络合剂的组合液膜提取技术对自配土壤淋洗液中Cd2+进行提取,考察水相pH、w（P204）、接受相酸浓度、膜相与接受相体积比、接收相不同酸、水相初始c（Cd2+）对Cd2+提取率的影响,并提出动力学方程,进一步研究Cd2+在多金属离子分离条件.结果表明:①络合剂与Cd2+形成络合物在液膜系统中传输,最佳提取条件为pH 4.2、w（P204）5.0%、接受相酸浓度4.0 mol/L、膜相与接受相体积比1:3,接收相酸种类对提取率影响不明显;②水相c（Cd2+）越低,提取率越高;③基于传质动力学模型,建立了回收系数与水相pH和w（P204）的关系方程,分别为P_c=（3.20×104+2.03×1010[H+]2）-1和P_c-1=3.208×104+1.742[C0]-2,得到Cd2+通过料液和膜边界层的厚度（d_w）为17.8 μm,络合物通过膜的扩散系数（D_m0）为7.61×10-8 m2/s.研究显示,在最佳提取条件下,初始c（Cd2+）为5.0×10-3 mol/L时,240 min内提取率可达93%,通过调节多金属离子体系中Cd2+的提取条件与参数,或调节每种金属提取条件与参数,进行反复提取,Cd2+可以与其他重金属成功分离.