1,2,4-三氯苯双加氧酶和脱氢酶基因克隆与序列分析

通过PseudomonasnitroreducensJ5-1对不同氯苯类底物的降解实验,发现其降解能力大小顺序为:1,2,4-三氯苯,1,3-二氯苯,1,2-=氯苯,氯苯,与已报道的1,2,4-三氯苯降解菌株在底物利用的特性方面存在差异.采用PCR技术从J5-1中扩增获得氯苯降解过程中的关键酶--氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列,分别命名为tcbA和tcbB,序列比对发现其与Burkholderia sp-PS12的氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列同源性最高.通过J5-1的氯苯双加氧酶.亚基(TcbAa)与PS12的氯苯双加氧酶a亚基(TecAl)的氨基酸序列比对发现,在307-310位置有连续4个氨基酸残基的差异(1307L、M308T、1309V、Q310E),这可能是造成2株菌对1,2,4,5-四氯苯降解偏好性差异的原因.此外,通过催化芳香化合物降解的双力D氧酶a亚基的系统进化分析,认为TcbAa属于甲苯/联苯亚科,且与多取代氯苯双加氧酶e亚基的同源性最大.     

1,2,4-三氯苯矿化菌的鉴定与功能分析

采用同位素示踪法从氯苯污染土壤中筛选到能高效降解1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)为CO₂的细菌E3和F2,根据其表型特征、16S rDNA序列和荧光原位杂交(FISH)分析,鉴定E3和F2为博德特氏菌（Bordetella sp.）.E3和F2的16S rDNA序列相似性为100%;它们与菌株Bordetella sp. QJ2-5同源性最高,与Bordetella petrii(GDH030510)最接近,同源性分别为100%和99.4%.E3和F2能在含1,2,4-TCB的无机盐培养基中彻底降解1,2,4-TCB生成CO₂,30 d降解率达到90%以上,其中58%和46%矿化为CO₂,同时形成一定量的微生物生物量.     

氯苯类化合物的生物降解

经过2个月的驯化,从某染料厂和某毛纺厂活性污泥中分离出能够生长于1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯和六氯苯的4种微生物.通过测定该混合菌降解氯苯类化合物过程中的累积好氧量、微生物生长曲线及降解产物Cl^-的释放,证明在好氧条件下该混合菌能够以1,4二氯苯和1,2,4-三氯苯为唯一碳源和能源,降解产物Cl^-浓度的变化与微生物生长周期有关.通过好氧振荡瓶培养法测得3种氯苯的生物降解顺序为:1,4-二氯苯[356.7μg/(L·d)]>1,2,4-三氯苯[110.4μg/(L·d)]>六氯苯[～6μg/(L·d)],说明氯取代数越多,氯苯类化合物越难被好氧降解.     

1,3-二氯苯降解细菌Bacillus cereus PF-11的遗传选育及其降解特性研究

以焦化厂废水中分离得到的一些苯降解细菌为出发菌 ,通过遗传突变方法获得了一株高效降解 1,3 二氯苯的突变株PF 11.在合适条件下突变株PF 11培养液对 1,3 二氯苯的降解速率可达 31mg (L·d) ,并伴随着有效的氯离子释放 .经初步鉴定 ,突变株PF 11为以前未见报导的革兰氏阳性Bacilluscercus菌 .菌株PF 11的底物专一性较低 ,对单氯苯和 1,2 二氯苯均有降解作用 ,降解能力为单氯苯 >1,3 二氯苯 >1,2 二氯苯 .初步推测最初反应步骤是双加氧酶催化的分子氧攻击苯环形成二氯邻苯二酚     

氯苯类化合物在沉积物上的非线性吸附行为

以5种自然沉积物为对象,采用批量平衡法,测定了氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯和1,2,4,5-四氯苯在这5种沉积物样品上的吸附等温线,以研究沉积物自然有机质（NOM）的性质对氯苯类化合物（chlorobenzenes, CBs）吸附行为的影响.结果表明,1,2,4-三氯苯在虎门、黄沙、雅岗、三水、长洲5种沉积物中的等温吸附线性因子n都小于1,分别为0.956、 0.858、 0.872、 0.947和0.915,说明所有吸附等温线均为非线性;同时,非线性的程度n与极性指数（O+N）/C呈负相关关系,相关系数R²达0.994 7,表明NOM的聚合度（以极性指数为表征）直接影响着吸附非线性程度;5种沉积物对1,2,4-三氯苯的吸附亲和力（K_oc）随沉积物极性指数的增大而减弱,说明NOM聚合度较高的沉积物对1,2,4-三氯苯的吸附亲和力更强;氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,4,5-四氯苯在同一种沉积物（黄沙）上吸附等温线的线性因子n分别0.755、 0.788、 0.858、 0.949,非线性程度按溶质分子由小到大的顺序依次减弱,说明溶质分子本身的性质也影响着CBs在沉积物上的吸附性能.     

质粒pT7降解三氯苯的功能研究

从以1,2,4-三氯苯为唯一碳源的降解菌--施氏假单胞菌(Pseudomonas Stutzeri)T7中提取到一个降解质粒,为研究该质粒的降解功能,将其转化到E.coli JM109中,转化子获得了降解1,2,4-三氯苯的能力.采用色谱/质谱联用(GC/MS)技术检测到转化子E.coli JM109(含质粒pT7)降解1,2,4-三氯苯过程中的部分中间产物分别为2,3,5-三氯-2,4-己二烯二酸、2,5-二氯-2,4-二烯-1,4-内酯-己酸、2,5-二氯-4-氧代-2-烯己二酸;在转化子中分别检测了三氯苯双加氧酶、脱氢酶、邻苯二酚1,2-双加氧酶的酶活性.     

降解1,2,4-三氯苯的硝基还原假单胞菌J5-1的分离鉴定和邻苯二酚1,2-双加氧酶基因的克隆

从受氯苯污染的土壤中分离到1株以1,2,4-三氯苯为唯一碳源生长的细菌,命名为J5-1.根据其生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.EF107515)序列相似性分析,将该菌株初步鉴定为硝基还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens).当1,2,4-三氯苯初始浓度为400 mg/L时,J5-1对其最大降解率接近90%;当1,2,4-三氯苯浓度初始为20 mg/L时,降解效果最好.J5-1对1,2,4-TCB的降解服从一级反应动力学.从J5-1的基因组DNA中克隆到CC120的全长序列.     

两株假单胞菌降解酚类化合物的特性

从焦化废水中分离得到2株可降解对氯酚的假单胞菌(Pseudomonas)CO-1和CO-44.其最适降解温度为35~40℃,最适pH值为6.0~8.0.菌株降解对氯酚的速度与对氯酚初始浓度呈负相关.2株细菌均能较快地降解苯酚和甲酚,其中CO-1还能够降解1-萘酚和萘.在添加对氯酚的焦化废水中,CO-1和CO-44能够在42h内将苯酚、甲酚和对氯酚完全降解.从2株细菌中均检测到了苯酚羟化酶基因,分别从菌株CO-1和CO-44中检测到邻苯二酚1,2-双加氧酶基因和邻苯二酚2,3-双加氧酶基因.     

1,2,4-三氯苯厌氧还原脱氯过程及荧光增白剂PF对脱氯过程影响研究

南京某化工厂生产荧光增白剂PF(1,2-双(5-甲基-2-苯并唑基)-乙烯,调查发现其地下水中存在多种污染物:1,2,4-三氯苯(TCB)、二氯苯同分异构体(DCB)、一氯苯(MCB)、苯和PF.场地多年监测结果显示很可能存在厌氧条件下氯苯类污染物的自然降解.为了探索污染物降解机制并确定荧光增白剂PF对该脱氯过程的影响,笔者通过室内实验发现1,2,4-TCB被脱氯为1,2-DCB、1,3-DCB和1,4-DCB,摩尔比率约为10%、35%、55%.随着1,2,4-TCB投喂次数的增加,降解菌的脱氯速度越来越快,最高可达到7μmol·d~(-1).1,2-DCB和1,3-DCB先脱氯产生MCB,1,4-DCB滞后约两周开始降解,脱氯速度从第14周的0.19μmol·d~(-1)增加到第17周的0.88μmol·d~(-1),并在第108 d左右消耗完全.虽然1,2-DCB和1,3-DCB比1,4-DCB先开始脱氯,但脱氯速度相对缓慢,1,2-DCB的脱氯速度从第12周的0.001μmol·d~(-1)增加到第15周的0.21μmol·d~(-1),1,3-DCB的脱氯速度从第12周的0.06μmol·d~(-1)增加到第17周的0.14μmol·d~(-1).DCBs降解产生的MCB在第160 d左右开始脱氯生成苯,脱氯速度从第23周的0.296μmol·d~(-1)到第25周的1.94μmol·d~(-1)再到第28周的0.007μmol·d~(-1).同时,实验结果表明荧光增白剂PF不会改变1,2,4-TCB的脱氯过程,但在MCB脱氯到苯的过程中具有一定的抑制作用.     

不动杆菌（Acinetobacter sp.）降解4-氯酚的特性及机制研究

富集培养从受污染土壤中分离到的能够以4-氯酚为唯一碳源和能源的微生物,16S rDNA序列分析表明,该微生物为Acinetobacter sp..其降解4-氯酚的机制为邻位裂解途径,氯代邻苯二酚1,2-双加氧酶的活性可以通过氯酚的诱导显著提高.当氯酚的初始浓度范围为2～8 mmol/L时,该微生物能够很好地生长,并能有效地降解氯酚.除4-氯酚外,该微生物还可以降解2-氯酚、3-氯酚和2,4-二氯酚,有较宽的底物范围.添加柠檬酸等共基质不仅能够改善微生物的生长,还可以提高氯酚的降解效率,这对于实际受污染环境的生物修复非常重要.     

采用巯基捕收剂稳定化处理垃圾焚烧飞灰中的重金属

研究了3种巯基捕收剂,二乙基二硫代氨基甲酸钠（乙硫氮）、乙基黄原酸钾（乙基黄药）和二丁基二硫代磷酰铵（丁铵黑药）,对垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化效果.3种巯基捕收剂的用量均为62.5　μmol·g^-1飞灰.扫描电镜观察发现,飞灰经稳定化处理后,巯基捕收剂均匀地覆盖于飞灰晶体表面,使矿物晶体棱角变得模糊.利用酸浸提程序（TCLP法）和水浸提程序（水平振荡法）评价飞灰中重金属Cu、Pb、Cd、Cr和Zn的浸出毒性.在0.1 mol·L^-1醋酸浸提条件下,与Na₂S相比,巯基捕收剂对Cu和Pb的稳定化效果较好,其中乙硫氮对Cu的稳定化比率接近100%,丁铵黑药对Pb的稳定化比率达到69.2%;在水浸提条件下,乙硫氮、乙基黄药和丁铵黑药对5种重金属的稳定化比率分别为72.6%、73.5%和76.8%,显著高于Na₂S处理（52.4%）. 3种巯基捕收剂对5种重金属亲和力的强弱顺序大致为Cu＞Pb＞Cr＞Cd＞Zn,并且超过60%的巯基捕收剂与酸可浸提重金属离子发生了螯合沉淀反应.重金属-巯基捕收剂絮凝物在中性和碱性条件下（pH>6）比较稳定,在酸性条件下（pH<6）可发生部分溶解.为获得较好的重金属稳定化效果,维持稳定化飞灰的高酸缓冲容量十分重要.     

假单胞菌的氯儿茶酚1,2-双加氧酶基因的克隆和表达

 从土壤中分离得到1株降解2,4-二氯酚(2,4-DCP)能力较强的细菌菌株GT241-1,克隆了该菌株的3,5-二氯儿茶酚1,2-双加氧酶基因(dcpB),采用的克隆策略为:用Southern杂交对dcpB进行定位后,构建重组质粒,再用斑点杂交从重组质粒中筛选目的转化子.经序列测定得知dcpB亚克隆片段全长4303bp,其中dcpB基因编码区765bp.核苷酸和推测的氨基酸序列分析表明,dcpB与已在GenBank登记的相关基因有一定的差异.dcpB基因能够在大肠杆菌转化子中成功地表达有生物活性的酶.     

Binary competitive adsorption of naphthalene compounds onto an aminated hypercrosslinked macroporous polymeric adsorbent

An aminated hypercrosslinked macroporous polymeric adsorbent was synthesized and characterized.Adsorption isotherms for 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid(1, 2, 4-acid) and 2-naphthol obtained from various binary adsorption environments can be well fitted by Freundlich equation, which indicated a favorable adsorption process in the studied range. Adsorption for !, 2, 4-acid was an endothermic process in comparison with that for 2-naphthol of an exothermic process. 2-naphthol molecules put a little influence on the adsorption capacity for 1, 2, 4-acid. However, the adsorption to 1, 2, 4-acid depressed that to 2-naphthol in a large extent for the stronger electrostatic interaction between 1, 2, 4-acid and adsorbent. The predominant mechanism can be contributed to the competition for adsorption sites. And the simultaneous environment was confirmed to be helpful to the selective adsorption towards 1,2,4-acid based on the larqer selectivity index.     

氨基-J酸废水处理及资源化研究

用PCW 5萃取剂对氨基 J酸废水进行了萃取处理 ,废水的CODCr去除率 >95 % ,萃取液用碱液反萃回收氨基 J酸产品 ,每立方米废水回收 2 7 9kg氨基 J酸 ,回收产品符合工业品质量要求     

碳纳米管负载TiO2对1,2,4-三氯苯的光降解研究

碳纳米管负载TiO2复合光催化剂与纳米TiO2光催化剂对1,2,4-三氯苯的光催化降解效果,及降解动力学的研究结果表明,复合光催化剂比纳米TiO2有更好的光催化降解效果,经254 nm紫外光辐照60 min后,使用复合光催化剂的1,2,4-三氯苯降解了70%,而使用纳米TiO2为催化剂的1,2,4-三氯苯仅降解了51%...     

硫氮比对废水脱氮与沼气脱硫耦联功能茵的影响

从废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器中分离到了2株同步脱氮除硫功能菌--荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa).在pH 7.0,温度30℃,无供氧,培养时间2 d的条件下进行了2株功能菌纯培养的同步脱氮除硫效果试验,研究了不同硫氮比对同步脱...     

应用于矿山修复的高效菌株鉴定与溶岩机制:基于增强回归树分析

岩石矿区废弃地水土流失问题极度严峻,微生物对修复该问题造成的退化生境具有重要意义,为探究微生物对岩石矿区生境修复的有效性与作用机制,采用两次定向筛选,获得1株高效产铁载体及吲哚乙酸(IAA)的硅酸盐矿物分解细菌,利用16S rRNA基因序列分析鉴定该细菌为Pseudomonas protegens.通过该细菌对硅酸盐岩的岩石分解实验,测定培养液pH值,K、Al、Si这3种元素的释放量,检测岩石溶蚀的粒径变化,并分析培养液中不同有机酸,氨基酸及多糖的浓度变化,研究Pseudomonas protegens NLX-4对硅酸盐的溶蚀效果,同时引入增强回归树(boosted regression tree analysis,BRT)分析,探究其促溶机制.分析表明,该细菌通过代谢积累一定浓度的酒石酸(777 mg·L~(-1))以及多糖(8.21 g·L~(-1)),对硅酸盐岩产生释钾、释铝、脱硅的作用,从而有效促进岩石的分解.菌株Pseudomonas protegens NLX-4可作为修复废弃矿地被破坏生境的良好菌种资源.