Arthrobacter sp.AD30和Pseudomonas sp.AD39在阿特拉津工业废水生物处理及污染土壤生物修复中的应用

将分类地位和降解特性不同的两个高效降解除草剂阿特拉津的菌株Arthrobacter sp.AD30和Pseudo-monas sp.AD39,用于阿特拉津工业废水的生物处理和污染土壤的生物修复试验.填充聚氨酯泡沫的小型生物反应器阿特拉津降解实验表明,在进水的CODCr为1702 mg·1-1、阿特拉津浓度为133 mg·1-1和水力停留时间(HRT)为24 h的条件下,出水的CODCr稳定在100 mg·1-1以下,阿特拉津浓度在0.2 mg·1-1以下,均达到国家工业水污染物排放标准(GB 21523-2008).土壤的生物修复实验表明,含有200 mg·kg-1阿特拉津的土壤接种上述两个菌株,在30℃处理20 d以后,土壤中99.1%的阿特拉津被去除.这些结果表明,由AD30和AD39组成的混合菌株在工业废水的生物处理和污染土壤的生物修复中具有很好的应用潜力.     

耐盐苯酚降解菌Staphylococcus sp.的分离及降解特性

从巴丹吉林沙漠盐湖表层沉积物中筛选到一株高效耐盐苯酚降解菌CL.测定了菌株CL的生理生化指标、16S rRNA基因序列,通过动力学模型探究了该菌株的生长和苯酚降解特性,同时考察了固定化对其耐受及降解苯酚能力的影响.结果表明,菌株CL属于葡萄球菌属(Staphylococcus sp.),在温度30℃、pH 7.0—8.0、盐度0—10%和苯酚浓度100—200 mg·L~(-1)条件下,该菌株能高效降解苯酚,其降解率均在85%以上.菌株CL对不同浓度苯酚的降解符合Haldane模型,其最大比降解速率和抑制常数分别为0.32 h~(-1)和351.70 mg·L~(-1),同时该菌株在不同盐度下对苯酚的降解符合Ghose and Tyagi模型.固定化可以明显增加菌株CL对苯酚的降解和耐受能力.菌株CL在高盐环境下能够高效降解苯酚,具有生物处理高盐含酚废水的潜力.     

海洋苯酚降解菌Candida sp.P5的分离鉴定及其降解特性

从海洋沉积物中分离、筛选到一株能以苯酚作为唯一碳源和能源的酵母菌P5.根据菌落特征、菌体形态、生理生化特性和18S rDNA序列分析,确定菌株P5为假丝酵母菌属(Candida sp.).该菌株最适宜生长和降解苯酚的条件为:温度25℃,pH6.0～7.0,摇床转速100r/min,需氧;菌株P5能在较高浓度的苯酚条件下生长,在72h内可以降解95%以上的苯酚.对苯酚代谢途径和相关酶的研究发现,菌株P5主要在邻苯二酚1,2-双加氧酶作用下通过邻位途径进行苯酚代谢.图7表2参24     

海洋苯酚降解菌Candida sp.P5的分离鉴定及其降解特性

从海洋沉积物中分离、筛选到一株能以苯酚作为唯一碳源和能源的酵母菌P5．根据菌落特征、菌体形态、生理生化特性和18SrDNA序列分析，确定菌株P5为假丝酵母菌属（Candicla　sp．）．该菌株最适宜生长和降解苯酚的条件为：温度25℃，pH6．0～7．0，摇床转速100r／min，需氧；菌株P5能在较高浓度的苯酚条件下生长，在72h内可以降解95％以上的苯酚．对苯酚代谢途径和相关酶的研究发现，菌株P5主要在邻苯二酚1，2-双加氧酶作用下通过邻位途径进行苯酚代谢．图7表2参24     

单壁碳纳米管对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的毒性效应及生物体防御机制研究

碳纳米管的生态安全和健康风险日益受到人们的广泛关注。本文采用典型的海洋底栖生物——太平洋牡蛎(Crassostrea gigas, C. gigas)作为受试生物,研究了单壁碳纳米管(Single-Walled Carbon Nanotubes, SWCNTs)暴露对其造成的毒性效应及牡蛎自身的防御机制,以期为碳纳米管的海洋生态风险评价提供科学依据。在0.1～10 mg·L~(-1)的SWCNTs暴露96 h后,太平洋牡蛎鳃和消化腺中的丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量显著增加(P≤0.05),总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性呈现显著的剂量依赖性升高(P≤0.05),cat、hsp70、aox及caspase-7等基因的相对表达量显著上调(P≤0.05)。相比于单独暴露,P-gp蛋白抑制剂Tariquidar与SWCNTs的复合暴露显著增加了鳃和消化腺中MDA含量,产生了更严重的氧化损伤。这些结果表明,SWCNTs暴露对太平洋牡蛎的鳃和消化腺造成了一定程度的氧化损伤,而牡蛎体内的抗氧化系统和多外源性物质抗性机制在防御SWCNTs的过程中起到了至关重要的作用。     

单壁碳纳米管对斑马鱼生理生化特性的影响

采用半静水式慢性试验方法研究了单壁碳纳米管(SWCNTs)对斑马鱼生理生化特性的影响.将斑马鱼分别置于0、0.1、1、10 mg·L-1 SWCNTs悬浊液中暴露28 d,测定斑马鱼的脑、鳃和肝组织中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、钠-钾-腺苷三磷酸酶(Na+-K+-ATPase)活性,并考察SWCNTs纯度及分散剂(十二烷基硫酸钠,SDS)对SWCNTs生物毒性的影响.结果表明,所用SWCNTs分散方法及纯度并不是影响其生物毒性的主要因素,SWCNTs对斑马鱼各组织中GSH含量及SOD活性无显著影响,但能导致肝、鳃、脑组织中Na+-K+-ATPase活性显著增加,MDA含量明显下降.由此可见,SWCNTs悬浊液可能会刺激斑马鱼加强对氧自由基的清除,但未发现其他明显的毒性作用.     

苯酚降解菌UW7的鉴定及对苯酚的降解作用

从焦化厂污水处理曝气池泥样中分离出具有降解苯酚能力的UW7菌株,根据形态、生理生化性状初步鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter).该菌16S rRNA基因序列(在GenBank中的登录号为GU083586)与多株鲁氏不动杆菌(A.lowffii)的相似性在99%以上.结合形态、生理生化特性,鉴定UW7菌株为鲁氏不动杆菌(A.lowffii UW7),该种细菌具有降解苯酚的特性尚未见报道.该菌株降解苯酚的最适温度为30℃,最适生长pH 7.0,对2.5 g/L浓度的苯酚能够有效降解,对3.5～4.0 g/L浓度的苯酚有较强的耐受能力,是处理高浓度苯酚废水的良好菌种资源.     

Methylobacterium sp. YAL-2对乙酰甲胺磷的降解特性

从有机磷生产厂家的下水道污泥中分离出一株对高浓度和低浓度乙酰甲胺磷都具有高效降解能力的寡营养菌YAL-2,根据形态、生理生化和16S rRNA基因系统发育分析,将菌株YAL-2鉴定为Methylobacterium sp.降解特性实验表明,菌株YAL-2能利用乙酰甲胺磷为唯一碳源生长和降解;在添加了甲醇的无机盐培养基中,84 h可完全降解300mg L-1乙酰甲胺磷,24 h将50 mg L-1和10 mg L-1乙酰甲胺磷降至非检测水平;4 d能完全去除100 mg L-1甲胺磷,5 d分别降解58.4%和40.6%的100 mg L-1乐果、敌敌畏.小青菜农药残留去除实验显示,菌株YAL-2可在7 d内将乙酰甲胺磷和甲胺磷将至限量水平.结果表明,将菌株YAL-2应用于保证果蔬等食品的食用安全是可行的.     

呋喃丹降解菌CFDS-1的筛选鉴定及降解特性

为有效治理呋喃丹的污染,从受呋喃丹长期污染的土壤中分离筛选到一株高效降解呋喃丹的菌株CFDS-1,经形态、生理生化、16S rDNA(GenBank accession No.AY702969)同源性及系统发育地位等分析,将其初步鉴定为Sphingomonas sp.当接种量为5%时,CFDS-1能在48 h内降解100 mg L-1的呋喃丹,对于高达300 mg L-1的呋喃丹依然有降解效果;CFDS-1对呋喃丹的降解率与起始接种量呈正相关;降解呋喃丹的最适pH是8.0～9.0;在20～42℃范围内,温度对CFDS-1降解呋喃丹没有显著影响;该菌在250 mL三角瓶中装液量为100 mL时,对呋喃丹的降解效果最好.土壤实验表明,该菌株同样能有效地降解土壤中的呋喃丹残留.     

纳米二氧化钛和单壁碳纳米管对普通小球藻生长的抑制效应(Effects of Nano-TiO2 and Single-Walled Carbon Nanotubes on the Growth of Chlorella vulgaris)

纳米材料独特的理化性质使其得到了广泛的应用,但其可能带来的生物安全性问题引起了社会各界的广泛关注.采用污染物藻类毒性测试的标准实验方法,研究了纳米二氧化钛(nano-TiO2)和单壁碳纳米管(SWCNTs)对普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长的抑制效应.结果表明,在0.01～500mg·L-1浓度范围内,nano-TiO2对普通小球藻的生长没有明显的抑制现象,而SWCNTs却对普通小球藻的生长存在明显的抑制效应,其96h半效应浓度(96h-EC50)为261.5mg·L-1.光学和电子显微镜观察发现,与nano-TiO2相比,SWCNTs能够发生凝聚并吸附大量的普通小球藻细胞,因此严重抑制了普通小球藻的正常生长.     

Ralstonia sp.strain U2菌株对萘的趋化作用

一株降解萘的细菌Ralstonia sp. strain U2对萘具有趋化现象,萘、水杨酸都可以作为其对萘产生趋化现象的诱导物.U2菌对水杨酸、龙胆酸同样都具有趋化性,但这种趋化性是组成型的,不需要诱导.图3参22     

对硝基苯酚在沉积物上的吸附特性1

研究了沉积物吸附对硝基苯酚的作用机理及影响因素.结果表明,对硝基苯酚在沉积物上的吸附由其中的有机质含量和结构决定,体系的pH值对对硝基苯酚的吸附有较大的影响,其主要原因是体系的pH值控制着沉积物中有机质的溶出量.在实验浓度范围内,分配作用在沉积物吸附对硝基苯酚中占主导地位.     

重金属离子对酵母降解苯酚的影响

研究了铜、镉、锌和铅对酵母 (Pityrosporumsp .)降解苯酚的影响 .急性毒性试验表明 :Cu2 36h时对菌体生物量的毒性抑制微低于对苯酚降解的抑制 ;48h时对菌体生物量的毒性高于对苯酚降解的毒性 .受试时间段 ,Cd2 对菌体生物量的毒性均高于其对苯酚降解的毒性 .在 0— 36h内 ,Cu2 对菌体比增长速率的EC50 是 45 0nmol·l- 1 ,对苯酚降解速率的EC50 是 0 32nmol·l- 1 ;Cd2 相应的EC50 分别是 681nmol·l- 1 和 33 3nmol·l- 1 .Cu2 比Cd2 具有更高的毒性 .而锌和铅在低浓度时 ,对酵母降解苯酚过程中菌体生物量以及苯酚的降解均有促进作用 ,其促进作用随着金属离子浓度的增加而减弱 .     

杞柳对水中2,4-二氯苯酚的降解

通过在人工配制的含有2,4-二氯苯酚(2,4-DCP, 2,4-Dichlorophenol)的营养液中培养杞柳(Salix integra),研究了杞柳在不同处理条件下对水溶液中2,4-DCP的去除效率,并探讨了其对2,4-DCP降解的动力学过程.结果表明,在抑菌和不抑菌处理条件下,杞柳对水溶液中的2,4-DCP有促进降解的作用,在96h内杞柳对20 mg·L-1的2,4-DCP去除效率分别为:76.9%、81.1%,并且对2,4-DCP的去除都符合一级动力学方程;而没有杞柳生长的水体中2,4-DCP的降解率为0%.2,4-DCP的植物吸收降解、微生物降解对2,4-DCP去除的贡献率约为:92.57%、7.43%.在模拟光照下,杞柳在48 h内能去除水中约52.37%的2,4-DCP.同时,根系组织中多酚氧化酶和过氧化物酶活性受到了2,4-DCP明显的抑制.试验所采用的质量浓度对杞柳没有产生毒害作用,表明杞柳是修复水中2,4-DCP较好的材料.     

多壁碳纳米管对铜绿微囊藻生长及生理特征的影响

碳纳米材料由于其具有优异的性能,得以广泛生产和使用,其不可避免会进入水环境中,对水生生态系统造成潜在影响。本文以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为受试材料,通过暴露实验,研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)单独作用对铜绿微囊藻的生物毒性和致毒机理。研究结果表明:低浓度(0.1 mg·L~(-1)和0.5 mg·L~(-1))的MWCNTs能刺激铜绿微囊藻的生长,超氧化物歧化酶(SOD)酶活增强;中低浓度(0.1～10.0 mg·L~(-1))范围内,MWCNTs促使光合色素合成,促进藻细胞增殖;高浓度(50mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)) MWCNTs对蓝藻生长产生抑制,严重抑制叶绿素a,藻细胞生命活力下降; MWCNTs浓度高于1 mg·L~(-1)时,SOD、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性逐渐降低,丙二醛(MDA)的含量则逐步上升;可溶性蛋白含量与MWCNTs浓度有关,MWCNTs浓度低于5 mg·L~(-1)时,蛋白质含量增加,MWCNTs浓度高于5 mg·L~(-1)时,蛋白质含量逐渐减少。     

乙羧氟草醚降解菌Reudomonas sp.YF1的分离、鉴定与降解特性

从生产乙羧氟草醚工厂的污水处理池污泥中分离到一株乙羧氟草醚降解细菌,命名为YF1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).接种量为5%时,菌株YF1在含200 mg/L乙羧氟草醚的基础盐液体培养基中降解乙羧氟草醚,7 d后降解率约80%.加大接种量和外加营养碳氮源可以促进乙羧氟草醚的降解.该菌株降解乙羧氟草醚的最适pH为7.0,最适温度为30℃.菌株YF1能利用苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、苯甲酸、龙胆酸、对硝基苯酚和邻氯苯酚为底物生长,不能利用3-苯氧基苯甲酸为碳源生长,菌株YF1细胞内邻苯二酚1,2-双加氧酶受到乙羧氟草醚或其代谢产物的诱导.图5表1参25     

DOM对碳纳米管吸附菲的影响

碳纳米管由于其特有的属性,如电导性、旋光性和机械强度等,在许多领域都表现出了很强的应用价值.正是由于碳纳米管的大量生产和应用,使它们不可避免地进入了环境.由于其巨大的比表面积和疏水性质,碳纳米管对有机污染物,尤其是疏水性有机污染物有很强     

多壁碳纳米管与镉复合污染对水稻生长的影响

选取水稻(Oryza sativa)为研究对象,采用营养液水培法,以营养液(0 mg·L~(-1) MWCNTs、0 mg·L~(-1) Cd~(2+))为参照,分析不同浓度梯度下多壁碳纳米管(MWCNTs)单一处理、MWCNTs与Cd~(2+)复合处理对水稻生长的影响.结果表明,MWCNTs单一处理中,水稻幼苗的生长与MWCNTs添加浓度呈明显负相关.低浓度的MWCNTs(1.5 mg·L~(-1))对水稻幼苗的生长产生抑制作用,较高浓度的MWCNTs(≥6.0 mg·L~(-1))会显著(P0.05)抑制水稻幼苗的生长.添加5 mg·L~(-1) Cd~(2+)会增强MWCNTs对水稻幼苗的生长抑制,当MWCNTs浓度从1.5 mg·L~(-1)上升到12 mg·L~(-1),单一处理组与复合处理组相比,水稻幼苗的根系活力分别下降6.4%、10.4%、24.4%和13.9%;水稻幼苗的叶绿素含量显著降低;复合处理组的水稻叶片的POD活性略高于单一处理组,分别高出11.0%、46.1%、5.6%、11.6%;水稻幼苗叶片气孔导度变小、胞间CO_2浓度升高、光合速率减慢.MWCNTs与Cd~(2+)对水稻幼苗的生长具有明显的协同抑制效应.     

砷氧化菌Pseudomonas sp. AO-1的分离鉴定及其对As(Ⅲ)的氧化性能研究

随着环境砷污染日趋严重和不断地传播使得人类健康处于高风险之中,修复治理环境中的砷污染刻不容缓。将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)是治理砷污染的关键步骤,因此寻找一种经济且绿色的氧化技术成为了研究热点,而微生物氧化As(Ⅲ)被认为是治理砷污染一种绿色经济可行的方法。从湖南锡矿山矿区含砷的土壤中筛选出一株砷氧化菌,并利用分子生物学技术对其进行了鉴定;研究了其对As(Ⅲ)的抗性,不同As(Ⅲ)浓度下的生长特征曲线,不同pH条件下As(Ⅲ)的氧化性能,生长曲线及其氧化动力学。研究结果表明：该菌属于假单胞菌属(Pseudomonas),将其命名为Pseudomonas sp.AO-1(简称：AO-1),其对As(Ⅲ)的抗性达2 000 mg·L^-1,具有较高的抗性;当As(Ⅲ)质量浓度高于100 mg·L^-1时,菌株AO-1的生长受到了明显的抑制,其进入对数增殖期的时间延后,稳定期较短,衰亡期提前;pH对菌株AO-1的生长及As(Ⅲ)氧化率有显著的影响,其最适生长pH为7;当pH为3-8时,菌株AO-1氧化As(Ⅲ)的氧化率随pH的升高先提高后减小,pH为7...