DBP高效降解菌群的富集及其降解特性研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为唯一碳源及能源,从开封市垃圾焚烧发电厂活性污泥中富集得到细菌菌群LV-1,高通量测序显示LV-1共包含33个科、48个属,其中优势菌属为布鲁氏杆菌(Brucella sp.,62.78%)和中华杆菌(Sinobacter sp.,14.83%).在最佳降解条件下(30℃、p H6.0),LV-1 48 h内可将500 mg·L-1DBP降解93%左右,72 h内将1000 mg·L-1DBP降解95%以上.当DBP浓度为100~500 mg·L~(-1)时,LV-1对DBP的降解过程符合一级动力学方程,半衰期为13.64~19.20 h.利用GC-MS对DBP生物降解的中间产物进行分析,推测LV-1降解DBP的生化途径:DBP—→邻苯二甲酸-1-乙基-6-丁基酯(BEP)—→邻苯二甲酸单丁酯(MBP)—→邻苯二甲酸单乙酯(MEP)—→邻苯二甲酸(PA—→—→)CO_2+H_2O.此外,LV-1还能够有效降解侧链较短的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)及PA.     

随州市环境空气中苯系物的污染特征

2013年1月对随州市环境空气中苯系物(BTEX-苯,甲苯,乙苯和二甲苯)的质量浓度进行了监测,并分析了其变化规律及影响因素。结果表明,随州市环境空气中几种苯系物的浓度差异明显,其中苯的浓度最高,平均浓度为58.92μg/m3,甲苯、乙苯、间,对-二甲苯、邻-二甲苯的平均浓度分别为15.17、7.69、22.46、12.11μg/m3。对比发现,环境空气中苯系物的日间浓度高于夜间,工业区苯系物的浓度高于居住区和商业区。用SPSS软件对监测数据进行了分析,结果表明,溶剂的挥发和涂料喷涂行业是苯的重要来源。苯系物的浓度变化特征与交通尾气排放、化石燃料燃烧、光化学反应活动等密切相关。     

苯高效降解菌Corynebacterium sp.AL-5的筛选及其降解机理研究

在产石化企业污染场地风险防控日益受到关注,高性能生物降解菌剂是在产企业成功原位生物修复的关键.本研究从苯系物降解菌群中筛选并分离出高效苯降解菌株,经细菌形态和16S rRNA序列分析鉴定菌株,通过改变单一因素研究降解菌株的降解特性,并通过LC-Q-TOF-MS/MS检测中间代谢产物,进而推测菌株的苯降解途径.结果表明,高效苯降解菌株经鉴定命名为Corynebacterium sp.AL-5.菌株AL-5在28℃、pH=8.0、添加100 mg·L^-1酵母粉的培养条件下,10 h内可完全降解初始浓度为100 mg·L^-1的苯,并阐明了菌株AL-5通过苯酚和邻苯二酚途径降解苯.此外,菌株AL-5可在混合BTEX体系中同时降解苯和甲苯,半衰期分别为3.3 h和12.9 h,符合零级动力学方程和一级动力学方程.本研究可为在产石化企业苯污染土壤和地下水原位生物修复提供菌种资源和理论支撑.     

典型农药污染场地地下水中苯系物监控自然衰减研究

通过对某农药污染场地地下水中苯系物（BTEX）4年的长期监测数据进行分析,识别了该场地地下水中BTEX浓度的空间分布规律,并研究了场地地下水中BTEX的自然衰减规律.结果表明,地下水BTEX污染程度较重,浓度为0.001～180.52 mg·L-1,平均浓度为13.30 mg·L-1;BTEX浓度和污染羽面积随时间出现波动式变化,但整体仍呈逐渐减小的趋势,表明地下水中BTEX发生了自然衰减;地下水中氧化还原电位（ORP）与BTEX浓度呈显著负相关,说明研究区中BTEX高浓度区域在发生生物降解;研究区BTEX的衰减速率较小,半衰期较长,说明该场地单纯依靠监控自然衰减的修复时间将较长,需要与化学刺激等其他主动修复技术相结合以提高自然衰减效率.     

日照市夏季VOCs物种空间分布特征及其对臭氧生成的影响

2020年8月22～ 29日期间利用便携式声表面波气相色谱仪(GC-SAW)对日照市区的主要企业源、居民源和道路开展了在线采样分析,获得了大气中多种挥发性有机物(VOCs)的空间分布特征,并对主要组分的化学反应活性进行研究.结果 表明,日照市碳原子大于5的VOCs(VOCC＞5)主要以甲苯、正丙苯和正辛烷为主,且空间分...     

天津城区夏冬季典型污染过程中BTEX变化特征及其健康风险评估

利用GC955在线气相色谱仪分别于2019年7月和2020年1月在天津市区开展苯系物(BTEX,包括苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯和邻-二甲苯)实时在线观测,对典型污染过程中BTEX的浓度水平、组成及演化机制进行了研究,并运用特征物种比值法对BTEX的来源进行了定性分析,最后运用US EPA的人体暴露分析评价方法对BTEX健康风险进行评估.结果表明,臭氧和霾污染过程中BTEX体积分数平均值分别为1.32×10^-9和4.83×10^-9,其中苯的体积分数占比最大,其次是甲苯、乙苯和二甲苯占比最小.2020年1月BTEX体积分数很大程度上受到西南方向短距离传输的影响,而在2019年7月BTEX浓度受到本地排放的影响.BTEX浓度水平在2019年7月受到温度和相对湿度的共同影响,而在2020年1月当温度较低时BTEX浓度对相对湿度的变化更敏感.天津市区BTEX在霾污染过程中受生物质燃烧/化石燃料燃烧/燃煤排放的影响较大,而在臭氧污染过程中除了受到燃烧排放源影响,交通源排放在很大程度上也有影响.臭氧污染和霾污染过程中BTEX的HI分别为0.072和0....     

微塑料对近岸多环芳烃降解菌群结构及其降解能力的影响

近海岸微塑料的污染问题日益突出,对周围生态环境造成了严重的影响.微塑料研究主要集中于微塑料在生物体内的积累,而有关微塑料对微生物生态的影响研究还很少.本文针对受微塑料影响较严重的近岸环境,从受石油污染的近岸水体中富集驯化得到功能菌群菲降解菌群MB1,探究微塑料对近岸菲降解菌群结构及降解能力的影响.结果表明:微塑料的添加在一定程度上促进菲的降解;SEM扫描电镜分析进一步显示微生物附着在微塑料上并分泌丝状物质;采用Illumina序列分析添加微塑料后菌群结构的变化,发现培养6 d后在有添加微塑料的体系中优势菌属以Glaciecola为主,而未添加的对照组中优势菌属是Rhdovulum,说明微塑料的添加可明显改变降解多环芳烃的菌群结构,进而影响污染物的降解能力.     

反硝化苯降解的微环境研究

以稻田土,田边土和活性污泥为接种物,进行微环境试验,评价苯在厌氧反硝化条件下的可生物降解性。结果表明:苯和甲苯均发生了生物降解,甲苯的存在促进苯的降解,生物降解的同时发生硝酸盐还原,苯与硝酸根的消耗量之比为1∶2￣1∶3(质量比)。适宜的微生物种群是降解的关键条件。     

苯系化合物在硝酸盐还原条件下的生物降解性能

运用驯化的反硝化混合菌群进行了苯系化合物(BTEX)的厌氧降解试验.结果表明,混合菌群能够在反硝化条件下有效降解苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯.BTEX的降解规律符合底物抑制的Monod模型,当初始浓度小于50mg·L^-1时,6种受试基质的厌氧降解速率顺序为:甲苯>乙苯>间二甲苯>邻二甲苯>对二甲苯>苯.整个试验过程中NO₃^-的消耗与苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯及对二甲苯生物降解之间的摩尔比分别为:9.47,9.26,1     

兼氧、好氧污泥对对苯二甲酸的生物吸附及降解

研究了连续试验方法培养的未驯化兼氧、好氧污泥对TA的吸附、解吸规律。结果表明,TA在活性污泥上的吸附、解吸规律符合Freudlich等温方程,该方程能较好的预测好氧反应器污泥对TA的吸附量;活性污泥的Freudlich吸附常数和解吸常数不同,表明污泥的生物吸附是一部分不可逆过程;好氧污泥对TA的吸附量大于兼氧污泥。连续试验过程中,反应器内活性污泥对TA的去除机制主要是生物降解作用,而不是生物吸附作用。     

嗜盐菌群在甲苯降解过程中群落结构的变化解析

从胜利油田的高盐油污土壤中富集到1个高效降解BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)的嗜盐菌群,分析了菌群在甲苯降解过程中的群落结构变化.结果表明,该菌群在5%盐度下可完全降解200mg/L甲苯.PCR-DGGE图谱显示,随着甲苯的加入,该菌群的优势种属由Bacillus sp.和Bacillus aquimaris转变为Thalassospira xiamenensis、Pseudomonas stutzeri、Virgibacillus sp.和Bacillus sp..这4种微生物在整个降解过程中稳定存在,且在降解完成后24h内没有衰亡的迹象.另外,该菌群可以降解菲,显示了降解多种芳香族化合物的能力.     

1株α-蒎烯降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从处理废气的生物滤塔内筛选到1株能高效降解α-蒎烯的菌株PT.通过菌落形态、生理生化特征、16SrRNA基因序列相似性分析及Biolog鉴定等方法,确定该菌株属于荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens).菌株PT最佳生长条件为: NaCl浓度0.00%、pH7.13、温度25.5℃,降解速率达到最大值5.22mg/(L×h).降解过程符合Haldane’s抑制生长动力学模型,最大比降解速率为0.0364h-1.菌株PT能不同程度地降解一些分子结构较为简单或与α-蒎烯结构相似的工业有机污染物.代谢产物分析表明,菌株PT在降解α-蒎烯的过程中产生柠檬油精、紫苏酸等结构较为简单的物质,它们最终被完全矿化为CO2或合成细胞自身组成物质.碳平衡分析表明,底物有机碳含量完全矿化和转化为细胞生物量的比例分别为64.83%和30.37%.     

一株DDT降解菌的筛选及其降解特性

以DDT为目标污染物,通过筛选获得了一株效果稳定的DDT降解菌,并对其进行形态学观察,生理生化特性及16S rRNA测序鉴定.经鉴定,该菌株属于甲基菌属（Methylovorus）,命名为Methylovorus sp. XLL03.菌株在pH值为7,温度30℃,外加碳源浓度0.5%,初始DDT浓度20mg/L时生长量最大.在pH值为6,温度30℃下,外加碳源（葡萄糖）浓度0.1%,初始DDT浓度20mg/L时对DDT的降解率最大.在优化条件下,4d后菌株XLL03对DDT最高降解率可达50.4%.利用GC-MS对DDT的降解中间产物进行定性分析,初步推断在菌株XLL03中,DDT最初分别通过脱氯和脱氯化氢生成DDD和DDE,随后DDD和DDE进一步脱氯得到DDMU,最终DDMU开环后又经过一系列反应被彻底矿化.在DDT的代谢过程中,未发现代谢中间产物的积累,表明菌株XLL03在修复受DDT污染的水或土壤中具有一定的应用前景.     

不同pH条件下三氯乙烯及其脱氯产物对苯或甲苯厌氧生物降解的影响

将零价铁渗透反应格栅和生物降解格栅联用,先利用氯代烃易还原脱氯的性质通过零价铁渗透反应格栅去除氯代烃,后利用BTEX易生物降解的性质通过生物降解格栅去除BTEX,可以有效去除地下水中由氯代烃和BTEX这两种性质迥异的污染物形成的混合污染羽.但在联合格栅技术中,零价铁渗透反应格栅后的强碱性环境(pH9)、氯代烃脱氯还原中间产物(cis-1,2-DCE)的积累和可能出现的TCE穿透均可对生物降解格栅中BTEX的生物降解产生影响.针对上述问题,本文研究了不同pH条件下TCE和cis-1,2-DCE对苯或甲苯厌氧生物降解的影响.结果发现,碱性pH条件有利于苯或甲苯的生物降解,但不同pH条件下TCE或cis-1,2-DCE的加入对苯或甲苯的生物降解均产生抑制(除pH=7.9,cis-1,2-DCE=100μg·L-1时的甲苯),且TCE对苯和甲苯生物降解的抑制要明显强于cis-1,2-DCE;不同pH条件下,TCE 100和500μg·L-1对苯生物降解的抑制作用没有明显差异,但对甲苯生物降解的抑制却随着TCE浓度的增加而增加;pH=7.9时,cis-1,2-DCE的加入有利于甲苯的生物降解,之后随着pH的增加又转变为抑制.另外,在苯或甲苯厌氧生物降解过程中,可能存在cis-1,2-DCE与苯或甲苯的共代谢生物降解,且甲苯更有利于cis-1,2-DCE的共代谢降解.     

白腐菌对氯丹的降解性能及降解途径研究

 研究了2株多氯代二苯并二噁英高效降解白腐菌Phlebia lindtneri及Phlebia brevispora对氯丹的降解能力.在2个不同的液体培养体系中,2菌株对于高浓度(25μmol/L)的反式氯丹展现了较高的代谢能力,经6周培养后其降解率均达到50%以上.用GC/MS对其降解产物分析表明,氯丹的降解存在脱氢,脱氯化氢,羟基化以及氯原子的羟基置换4条不同的初始降解途径,除七氯,环氧七氯及氧化氯丹等常见初始代谢产物外,还发现3-羟基氯丹,氯代六氯醇,七氯二醇,羟基六氯,二羟基六氯等大量的羟基化代谢产物.尤其是P. lindtneri可以将曾被认为是终端代谢产物的氧化氯丹进行降解,并通过氯原子的羟基置换作用将其转化成羟基化代谢产物.     

河床原位修复对城市河流微生物群落的影响

采用分子生物学检测方法对实施了河床原位修复的河段进行全面的微生物群落分析。结果表明:河床生态修复后微生物群落结构及多样性发生了明显的变化。从微生物多样性指数来看,河床修复段的下游大于上游;从微生物群落结构来看,上游断面中ε-变形菌纲为最主要的细菌类型,多为致病病原菌,与该采样点周边人口密集而水质 经其他处理有关。经河床原位修复后,下游断面ε-变形菌纲丰度减少,α-变形菌纲和β-变形菌纲成为最优势的类群,其他细菌比例也相对均衡,NH₃-N和其他理化指标有所好转,说明微生物载体原位修复措施对城市景观河流黑臭的改善有一定的效果。     

噻吩磺隆降解菌FLX的分离鉴定及降解特性

从生产噻吩磺隆的农药厂内土壤中采取土样,经驯化富集后筛选到1株能高效降解噻吩磺隆的细菌FLX,根据表型特征、生理生化特性及16SrDNA分析,鉴定FLX初步为寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.).FLX能在含50mg/L噻吩磺隆的基础盐液体培养基中降解噻吩磺隆,48h降解率达83.34%.FLX降解噻吩磺隆的最适pH值为7.0,最适温度为35℃,在所试的金属离子中,Zn²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Fe_³⁺等对FLX的降解影响较小;Hg²⁺,Co²⁺则抑制FLX的生长与降解.酶的定域实验表明,该菌中噻吩磺隆水解酶为胞内酶.     

降解甲基对硫磷菌株YL8的分离、纯化及降解机理

从农药厂污水处理池的活性污泥中分离到1株能降解甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)的菌株YL8,经生理生化试验和16SrRNA同源性分析,初步将YL8归类为节杆菌属(Arthrobactersp.).该菌株能以MP和PNP为唯一碳源生长,在5h内将起始浓度为50mg/L的MP降解近90%;在9h内将50mg/L的PNP完全降解.YL8在降解MP的过程中几乎检测不到PNP的产生.