水单胞菌CA滤液的溶藻特性及其溶藻物质

针对一株具有明显溶藻效果的水单胞菌CA（Aquimonas sp.）,对其滤液的溶藻活性以及溶藻物质特性做了进一步的探索。结果表明,CA滤液具有强烈的溶藻效果。10 d内叶绿素a降解率达79.2%,藻细胞数目降解率达98.5%。同时,藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白急剧降低,分别降低了81.67%和82.60%。丙二醛含量也有所降低。通过研究溶藻物质的活性,发现溶藻物质经蛋白酶K处理后仍具有溶藻活性,说明溶藻物质是非蛋白类物质;溶藻物质具有较强的热稳定性,即使在121℃下处理2 h活性仍未丧失;溶藻物质在碱性条件下有较强的pH稳定性,在酸性条件下活性会有小部分丧失;同时通过有机试剂萃取,发现溶藻物质具有较强的极性。本研究为溶藻物质的溶藻特性研究以及溶藻物质的分离提供了理论基础。     

微生物发酵产物中溶藻物质的提取方法

微生物溶藻是藻类水华控制的研究热点,但目前仍缺乏去除微生物发酵产物中营养物质的方法学研究,对野外水体采集的微囊藻的溶藻活性研究也较少见。比较了不同极性溶剂对溶藻物质的固液萃取效率,研究了分子筛层析对溶藻物质的纯化效果,并测定了各提纯步骤的中间产物对野外水体采集的铜绿微囊藻的溶藻效果。结果表明,在溶藻活性基本保持稳定的前提下,固液萃取串联分子筛层析技术对TOC、TN和TP的总去除率平均高达97%,其中,固液萃取的分级去除率平均高达90%,而分子筛层析的分级去除率平均为70%,且分子筛层析后的产物对野外水体采集的铜绿微囊藻的去除率稳定在60%左右。结果说明,固液萃取与分子筛层析技术可以作为溶藻物质工业化提取与实验室纯化的重要方法。     

溶藻细菌L8的溶藻活性代谢产物对水华鱼腥藻光合特性的影响研究

从广州城区某富营养化池塘筛选出1株溶藻细菌L8(简称L8菌),研究了L8菌的溶藻活性代谢产物(简称L8菌溶藻产物)对水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)光合特性的影响。结果表明,L8菌溶藻产物能够使水华鱼腥藻中的类胡萝卜素、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的含量显著升高,经L8菌溶藻产物作用7d后,3者分别升高了35.7%、63.2%和185.7%,而叶绿素a含量下降了51.3%;经L8菌溶藻产物作用7d后,水华鱼腥藻的光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率、潜在活性以及光合电子产量均明显降低。低温(77K)荧光发射光谱的变化表明,光合色素相对含量的变化导致光能在水华鱼腥藻2个光系统之间的分配发生了变化,影响了光能在光系统Ⅰ(PSⅠ)、PSⅡ中的分配,进而影响了水华鱼腥藻的光合作用效率。     

一株具有藻毒素降解和溶藻功能细菌的分离鉴定

从太湖水华腐烂蓝藻中富集筛选出一株编号A-8的细菌。该菌株菌落圆形、灰白色,革兰氏染色阴性,氧化酶阴性,接触酶阳性;分子系统进化树显示为溶血不动杆菌。根据以上结果,将此菌株鉴定为溶血不动杆菌。此外,对这株菌降解微囊藻毒素、不同生长时期的细菌的溶藻效果及溶藻专一性进行了研究。结果显示:该菌在3 d时间里将藻毒素降解了30.4%;细菌通过分泌胞外物质溶藻,细菌在衰退期时胞外分泌物的溶藻效果最好;该菌还对瘤状念珠藻、颤藻等9种蓝藻有溶藻作用。     

嗜盐杆菌HSQAY1对中肋骨条藻的溶藻物质特性

研究嗜盐杆菌菌株(Halobacillus sp.HSQAY1)发酵液在不同p H、温度和反复冻融条件下对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)溶藻活性的环境稳定性;并采用乙醇沉淀、硫酸铵沉淀、超滤和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等方法对溶藻物质的理化特性进行了初步探讨和分析。结果表明,该菌株产生的溶藻物质在强酸性条件下(p H=3)丧失活性,p H5~11时的溶藻率在83.4%~98.4%之间;30~110℃时溶藻率在71.7%~94.5%之间,表现出一定的酸碱稳定性和热稳定性,且不受反复冻融(-20℃)影响。溶藻活性物质具有被乙醇和硫酸铵沉淀的特性,其活性组分是多种分子质量10k Da的蛋白类物质,溶藻活性蛋白粗提物的SDS-PAGE电泳显示,在15~50 k Da间有3条明显的特异蛋白条带。     

一株铜绿微囊藻溶藻真菌的分离鉴定及溶藻特性

从富营养化水体和土壤中分离筛选出一株溶藻真菌菌株JHQ3,通过ITS序列分析对溶藻真菌JHQ3进行鉴定,并研究了该菌株对铜绿微囊藻的溶藻方式和溶藻特性。结果表明：菌株JHQ3的ITS序列与萨氏曲霉属(Aspergillus sydowii)同源性达100%,菌株JHQ3属于萨氏曲霉属(GenBank登录号为OP363844);溶藻真菌JHQ3对铜绿微囊藻的作用方式以直接溶藻作用为主,间接溶藻作用为辅;在30℃时菌液溶藻效果最好,溶藻率高达94.06%;在pH为7时,溶藻率最高,为83.39%;菌液浓度大于10^-3(即稀释10³倍)时,其溶藻效果随菌液浓度的增加而增强;光暗比为12 h∶12 h时,溶藻效果较好,具有较好的工程应用价值;添加表面活性剂乙二胺四乙酸和Tween-80会抑制溶藻效果。溶藻菌株JHQ3能有效抑制铜绿微囊藻繁殖,在富营养化治理方面具有较好的应用前景。     

溶藻细菌对富营养化水体藻类群落结构的影响

向富营养化水体投放3株溶藻细菌(蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)L7、L8和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)L18)的菌液.在试验期内,3株溶藻细菌显示出很好的控藻效果,使叶绿素a(Chl-a)和藻类密度分别比初始值降低87%以上和72%以上;藻类Shannon-Weaver多样性指数维持在2～3,Pielous均匀度指数介于0.60～0.81,其中,溶藻细菌L7效果最明显.而未投加菌液的水体Chl-a未发生明显上升,但藻类密度自9.55×104个/mL上升到2.09×105个/mL,藻类Shannon-Weaver多样性指数由2.17降到1.11,Pielous均匀度由0.60降到0.33.3株溶藻细菌并非简单地杀灭水体中的全部或某些藻类,而是能明显地调节藻类群落结构,使其朝着较为稳定的方向发展,在修复藻型富营养化水体水生生态系统方面有很好的应用前景.     

溶藻菌H6对铜绿微囊藻的溶藻特性研究

全球水华现象日益严重，微生物控藻由于具有成本低、高效、环境友好等优点被广泛关注。以筛自河道的一株溶藻菌H6为对象，开展其对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻特性研究。实验结果表明，H6最佳投加量(体积分数)为5%,最佳投加时机为蓝藻水华暴发初期(680 nm波长处的光密度(OD₆₈₀)为0.3),pH控制在5～11,7 d溶藻率超过70%。H6以间接溶藻为主，直接溶藻为辅，通过分泌耐高温的溶藻物质进行除藻且溶藻产物为腐殖酸类物质。H6属于肠杆菌属(Enterobacteriaceae),在宽pH范围内有较好溶藻效果，丰富了水体蓝藻水华治理方面的菌种资源；分泌的溶藻物质的耐高温特性为后续菌粉制备及生产应用提供了便利。     

蜡样芽孢杆菌培养条件的优化及其溶藻方式的研究

通过优化培养温度、转速、装瓶量、接种量、发酵时间等培养条件提高蜡样芽孢杆菌的溶藻活性,为水华的防治提供新的选择。结果显示,蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)通过分泌一种耐高温的代谢产物或细胞外物质起到对铜绿微囊藻905的溶藻作用,属于间接溶藻。通过单因素实验和响应面实验并结合实际条件的可控制性考虑,得到蜡样芽孢杆菌的最佳培养条件:温度39℃、转速170r/min、装瓶量75mL、接种量6%(体积分数)、发酵时间9h。在最佳培养条件下,蜡样芽孢杆菌对铜绿微囊藻905的叶绿素a清除率为86.72%。     

DSF型群体感应系统的缺失导致嗜根寡养单胞菌溶藻作用的增强

水环境中的微藻与藻际微生物之间关系复杂多变,而微生物的群体感应(QS)作用会影响并调控菌藻的共生关系。以嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)野生株(WT)和QS扩散信号因子(DSF)合成酶基因-rpfF基因敲除株(△rpfF)为实验菌株,阐明DSF型群体感应是否调控嗜根寡养单胞菌对铜绿微囊藻的溶藻效果。结果表明：嗜根寡养单胞菌野生株和rpfF基因敲除株的溶藻特性相似,均具有针对铜绿微囊藻的溶藻特异性,主要通过分泌溶藻物质间接作用于藻细胞;野生株和敲除株培养48 h后的无菌滤液均有显著的溶藻作用,在投加体积分数10%无菌滤液的条件下,野生株和敲除株7 d溶藻率分别为53%和78%。此外,实验菌株分泌的溶藻活性物质具有热稳定性和酸碱耐受性,且不容易被乙醇沉淀;三维荧光光谱、紫外可见光光谱、傅里叶变换红外光光谱分析表明菌株胞外滤液中主要以类腐殖酸物质为主,芳香化程度较高;通过比较荧光强度和吸光度可知DSF合成酶基因缺失的嗜根寡养单胞菌的无菌滤液中类腐殖酸物质含量显著高于野生株。结果表明,DSF-QS缺失的嗜根寡养单胞菌生物量增多,能分泌更多的溶藻物质,增强...     

溶藻放线菌改性制剂对铜绿微囊藻的控藻能力研究

采用喷雾干燥法制备了一种溶藻放线菌粉剂,此粉剂按1∶10 000的质量比投加4 d后对铜绿微囊藻的溶藻效率可达90%,该粉剂经过壳聚糖改性处理后,在1∶20 000的质量投加比下,0.5 h即可絮凝去除90%的藻细胞,4 d后的溶藻效率仍可达80%。由于既能快速絮凝除藻,又能长效溶藻,使得改性溶藻放线菌粉剂具有更为广阔的应用前景。     

不同营养水平下悬浮细菌数量对生物粘泥性质的影响

循环水系统中的微生物有悬浮态和附着态,悬浮细菌的存在对附着态生物粘泥的生长及特性有明显影响。通过向模拟循环冷却水系统中投加不同数量初始悬浮细菌,考察在营养水平不同的情况下,悬浮细菌数量对生物粘泥化学组成和脱氢酶活性的影响。结果表明,营养水平不同,初始悬浮细菌数量对生物粘泥的化学组成和脱氢酶活性的影响程度不同;在不同营养水平下,应分别控制初始悬浮细菌数量。贫营养下,初始悬浮细菌数量应控制在6×105个/mL左右;中营养下,初始悬浮细菌数量应控制在1×105～2.6×105个/mL之间;富营养下,初始悬浮细菌数量应控制在0.11×105～2.6×105个/mL之间最不利于生物粘泥的生长。     

石油炼化废水组成对厌氧氨氧化-反硝化细菌混培物的影响

为了探究石油炼化废水中COD和毒性物质对厌氧氨氧化-反硝化细菌混培物的影响,利用已具有高效脱氮性能的细菌混培物建立生物脱氮反应器进行连续驯化实验,实现进水COD和毒性物质比例的增加,并结合MPN-PCR技术对驯化前后两类菌群数量进行检测。结果发现,驯化前后厌氧氨氧化细菌数目由7.549×10~(14)个·g~(-1)减为8.212×10~8个·g~(-1),脱氮生化活性仍保持在40.2%左右;反硝化细菌数目由3.523×10~6个·g~(-1)增为4.693×10~(16)个·g~(-1),脱氮生化活性增加了5.76倍左右。结果表明,厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌混培脱氮体系的脱氮生化活性未与细菌数目呈正相关性变化,COD和毒性物质对体系产生了不同程度的影响;厌氧氨氧化细菌比反硝化细菌对石油炼化废水毒性的作用更敏感;混培脱氮体系在一定程度上可以有效地抵抗石油炼化废水高浓度COD、高毒性物质对厌氧氨氧化生理生化脱氮过程的负面影响。     

轮虫对生物膜处理城市河道污水的优化作用

生物膜蓄积老化是影响生物膜活性和净化效果的关键问题,通过引入微型动物增加食物链长度和增强较高营养级生物捕食作用的生物法在解决该问题上具有经济、环保和操作简单等优点。轮虫广泛存在于各种水体并能捕食细菌,可作为生物法应用的理想微型动物。利用生物法的原理,采用城市河道污水为实验用水进行挂膜,通过投加轮虫于生物膜成熟的水箱中,探讨轮虫对控制生物膜蓄积老化的作用。结果显示,投加组与对照组的生物膜干重和主要污染物(氨氮、总磷和COD)去除率没有显著差异(P0.05);两组的细菌总数和生物膜活性均表现出下降趋势,但是,相对对照组,投加组细菌总数下降显著(P0.05);相对投加组,对照组生物膜活性下降极显著(P0.01)。研究表明轮虫的投加在短期内不能显著增加生物膜的净化效果,但在细菌总数控制和生物膜活性维持上具有显著作用,因此,轮虫在解决生物膜蓄积老化问题上具有潜在的应用价值。     

厌氧菌降解四氯乙烯的研究

报道了洳气污泥富集培养物中厌氧菌降解四氯乙烯的特征。研究结果表明，沼气污泥在甲醇、甲酸盐、乙酸盐、乙醇和Ｈ２／ＣＯ２等不同碳源基质中的富集培养物，以利用甲醇为碳源的富信培养物降解四氯乙烯（Ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｅ－ｔｈｙｌｅｎｅ，简称ＰＣＥ，下同）活性最高，平均每升培养液每天降解ＰＣＥ１４００ｎｍｏｌ。经对该富集培养物的分离培养，已分离出４株厌氧细菌，其中一株为甲烷八叠球菌，两株为弧菌，一株为杆菌     

包埋氨氧化细菌处理合成氨工业废水

以聚乙烯醇与海藻酸钠为载体,包埋固定氨氧化细菌(AOB),研究温度、DO、初始游离氨(FA)、有机物等影响因素对其短程硝化稳定性的影响。结果表明,25~30℃时载体中氨氧化细菌占优势;DO宜控制在4.0~5.5 mg/L之间,既能满足细菌生长所需,又不至过度曝气,造成载体间的摩擦增大,减少其使用寿命;载体耐氨氮负荷能力强,同时可以抵御有机物对氨氧化细菌的伤害;当初始FA>6.5 mg/L时,氨氧化细菌的活性将受到抑制;富集氨氧化细菌的污泥包埋后氨氮去除率降低了7.5%;包埋载体在确保短程硝化作用的同时,在内部形成的缺氧区可实现反硝化脱氮,提高了系统氨氮的处理能力。     

球形红细菌好氧降解氯代苯研究

采用光合细菌球形红细菌在好氧条件下对氯代苯进行生物降解.结果表明,氯代苯不能作为球形红细菌生长的惟一碳源和能源,球形红细菌好氧降解氯代苯是在适宜碳源存在下以共代谢的方式进行;根据分析细胞提取液中双加氧酶活性和代谢中间产物,推断出其降解机制为邻位裂解途径,按先开环再脱氯过程进行,邻苯二酚1,2-双加氧酶的活性可以通过氯代...     

局部包埋ANAMMOX活性填料启动生物滤池

以厌氧氨氧化细菌(AAOB)混培物、聚乙烯醇(PVA)、碳酸钙和粒径2~4 mm的颗粒活性炭作为主要包埋材料,制备出局部包埋ANAMMOX活性填料。研究了该填料在生物滤池启动过程中的运行效果。实验结果表明,局部包埋固定化技术可使生物滤池在较高的水力负荷和高反冲洗强度条件下仍保持稳定的AAOB生物量,滤池中AAOB的比生长速率为0.0027 h-1,经过包埋固定后AAOB的增殖过程不会受到不利的影响且活性恢复较快。滤池内存在反硝化与ANAMMOX耦合的现象。通过监测进出水的pH值变化可快速判断ANAMMOX工艺脱氮负荷的变化情况。用Logistic模型模拟局部包埋ANAMMOX生物滤池细菌增殖规律相关性极强,相关系数R值达0.983。局部包埋固定化技术可以有效地固定AAOB,有助于解决AAOB在大规模工程应用中发生的细菌流失等问题,具有一定的应用前景。     

乙草胺对土壤微生物的影响研究

研究了乙草胺在6种不同浓度下对土壤微生物种群数量及土壤中细菌、放线菌、真菌生长速率的影响。采用密闭法测定乙草胺对土一生物呼吸的影响。结果表明,乙草胺对土壤微生物种群数量及土壤中细菌、放线菌、真菌生长速率均有一定的抑制作用,对土壤微生物呼吸作用具有明显的抑制作用。     

噬菌弧菌H2的分离鉴定与噬菌活性分析

以霍乱弧菌作为宿主菌,从南美白对虾养殖水体中分离到一株具有噬菌特性的菌株H2,通过对其形态观察、特异性聚合酶链式反应(PCR)鉴定与系统发育分析,证实菌株H2为噬菌弧菌(Bacteriovoraxsp.)(GenBank登录号:JX122409),其16S rRNA序列与GenBank基因库中噬菌弧菌属菌株的16SrRNA序列有94%~98%的同源性,而且与噬菌弧菌菌株NE1(GenBank登录号:EF092445)的亲缘关系最近。此外,菌株H2对溶藻弧菌、哈维氏弧菌、创伤弧菌、副溶血弧菌、鳗弧菌等其他弧菌也具有良好的噬菌活性,在pH=7.5、亚硝酸盐氮为0.2mg/L时具有良好的噬菌活性,在氨氮≥0.2mg/L时的噬菌活性降低。确定了噬菌弧菌H2的分类地位,分析了噬菌弧菌H2对常见弧菌的噬菌效果以及水环境因子对其噬菌活性的影响,不仅丰富了弧菌寄生菌的微生物资源,而且为其在养殖水体弧菌消除中的应用奠定了基础。