蜡状芽孢杆菌SY的筛选、鉴定及对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

对沈阳张士灌区镉污染的农田土壤进行镉含量及物理性质测定,得出其总镉质量比为8.41 mg/kg,土壤呈酸性.通过富集纯化从该土壤中筛选出1株对镉具有较强耐受性和吸附能力的细菌SY,该细菌在Cd2+质量浓度为100 mg/L条件下仍能正常生长,对镉的吸附率高达99.25%.对SY进行形态学观察和16SrDNA序列分析,确定SY为蜡状芽孢杆菌群(Bacillus cereus group).通过水稻种子出芽率试验,研究蜡状芽孢杆菌SY对镉胁迫下水稻种子萌发的影响.结果表明,镉胁迫能严重抑制水稻种子发芽,水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等发芽指标均随Cd2+处理浓度的增大而明显下降,但经过蜡状芽孢杆菌SY处理后,水稻种子的发芽率显著提高.研究表明,SY对镉胁迫下的水稻种子具有解毒作用.     

一株芽孢杆菌产生物絮凝剂去除赤潮微藻的研究

以赤潮微藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为受试对象,对一株芽孢杆菌WZ01所产的生物絮凝剂去除赤潮微藻的性能进行了研究。结果表明:芽孢杆菌WZ01所产生物絮凝剂对人工培养的米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻藻液均有去除能力,适宜的絮凝剂质量浓度为40.0~60.0 mg/L,絮凝时间为90~120 min,pH=7.5~8.5,在20~40℃范围内生物絮凝剂对2种微藻的絮凝率无显著区别;Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度对生物絮凝剂去除2种微藻有一定影响,适宜浓度为4.0~6.0 mmol/L;适宜条件下生物絮凝剂对人工培养的米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻藻液的絮凝率均超过80.0%。研究表明,芽孢杆菌WZ01所产的生物絮凝剂在去除赤潮微藻方面有应用潜力。     

波茨坦短芽孢杆菌降解间甲酚和4-氯酚的特性

为了高效处理工业含酚废水,研究了波茨坦短芽孢杆菌降解双底物体系过程中间甲酚和4-氯酚的相互作用及苯酚对间甲酚和4-氯酚降解的影响。结果表明,在间甲酚-4-氯酚体系中,4-氯酚会抑制间甲酚的降解,4-氯酚初始质量浓度为40 mg/L时,160 mg/L的间甲酚降解时间延长了8 h;同时间甲酚也抑制4-氯酚的降解,间甲酚初始质量浓度为40 mg/L时,160 mg/L的4-氯酚降解时间延长了4 h。采用Abuhamed动力学方程可以准确描述间甲酚-4-氯酚双底物降解体系中细胞生长的过程,动力学参数I_(1,2)=1.77,I_(2,1)=2.47,决定系数R~2=0.96。拟合参数表明,4-氯酚对间甲酚降解的抑制要强于间甲酚对4-氯酚降解的抑制。酶活测定表明,底物抑制作用增强时苯酚羟化酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶的活性降低。添加低质量浓度的苯酚会对间甲酚和4-氯酚的降解产生促进作用,最佳促进质量浓度为200mg/L;添加300 mg/L以上的苯酚会对间甲酚和4-氯酚的降解产生抑制作用,抑制作用随苯酚质量浓度升高而增强。     

甲基对硫磷降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从湖北仙桃农药厂附近长期受农药污染的土壤中分离出1株甲基对硫磷降解菌HS-MP12,该菌能利用甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)作为唯一的碳源、氮源生长.在24 h内,HS-MP12对起始质量浓度为500 mg/L和200 mg/L的MP降解率分别为86.8%和95.7%,对起始质量浓度为200 mg/L的PNP的降解率为92.3%,测定条件为: pH值6,温度30 ℃.HS-MP12经过形态观察、生理生化鉴定、16S rDNA序列测定和同源性分析,初步鉴定HS-MP12菌株为蜡状芽孢杆菌( Bacillus cereus).实验结果表明, HS-MP12在降解MP时,没有代谢中间产物对硝基苯酚的积累,推测可能存在不同的降解途径.     

改性生物炭固定枯草芽孢杆菌对黑臭水体中污染物的处理效果研究

以核桃壳生物炭为载体,通过吸附法和包埋法固定从黑臭水体底泥中分离出的具有降解功能的枯草芽孢杆菌N₃,考察固定化体对模拟黑臭水中NH■-N和化学需氧量(COD)的去除效果并研究降解机理。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等检测手段发现,吸附法制备的固定化体(XF-K)比包埋法制备的固定化体(BM-K)的表面形态及官能团更有益于吸附微生物和降解污染物。在90 h内,XF-K对NH■-N和COD的降解率分别达到88.46%和82.41%,降解效果明显优于BM-K。XF-K的最佳作用条件为pH=7、温度35℃、投加质量浓度0.01 g/mL。准二级动力学模型可以更好地描述XF-K对NH■-N和COD的吸附过程;XF-K对NH■-N的吸附更符合L型模型,对COD的吸附更符合F型模型。     

黑臭水体有机物降解菌的分离鉴定及降解特性

为了从黑臭水体中发掘高效有机物降解菌株资源,用于低浓度有机污染黑臭水体中,采用富集、分离、纯化的方法,从沈阳市仁镜河黑臭段底泥中分离获得1株具有较高有机物降解率的a菌株。结合形态观察及16S rDNA基因测序分析,鉴定其为东洋芽孢杆菌(Bacillus toyonensis)。由单因素试验可知,菌株a的最佳生长条件为：pH=7.0、装液量25%、温度32℃。在最佳生长条件下测定生长曲线确定最佳接种点为培养12 h。有机物降解特性研究表明,在30℃、120 r/min摇床中,反应进行4 d时a菌株对黑臭水有机物去除率达到64.75%。相同试验条件下,初始菌量增加,COD_Cr去除率先升高后降低,初始菌量为1%(体积分数)时COD_Cr去除率较高;a菌株对不同碳源利用情况不同,对小相对分子质量碳源利用率较高。     

流体混合状态对微生物的影响——以枯草芽孢杆菌为例

采用雷诺数表征液体环境的混合状态。利用一种自主研发的流体混合设备产生不同的液体流态,研究流态对枯草芽孢杆菌生长的影响。枯草芽孢杆菌是净化污水的一大主要细菌。结果发现,雷诺数越大,越有利于细菌的生长,具体表现为对数期时间缩短,到达平稳期时菌体浓度提高。此外,接种枯草芽孢杆菌后会消耗溶解氧,使培养基中的溶解氧维持在一个较低的水平(0~1mg/L)。     

芽孢杆菌ZG0427表面活性剂性质及对石油降解菌的作用

为研究生物表面活性剂对石油降解菌的作用效果,采用酸沉法从芽孢杆菌(Bacillus sp.)ZG0427培养液中提取了生物表面活性剂,用薄层层析方法对其类型进行鉴定,并测定了带电性质及乳化性能。分别将芽孢杆菌ZG0427菌体和表面活性提取物加入石油降解假单胞菌(Pseudomonas sp.)YM15及红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)KB1培养物中,研究其对石油降解菌生长及石油降解效果的影响。结果表明,芽孢杆菌ZG0427所产表面活性剂为脂肽类阴离子表面活性剂。当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达到58.0%。当ZG0427与YM15混合培养时石油降解率从32.70%提高到39.33%;与KB1混合培养时,石油的降解率从19.98%提高到34.33%。当在石油降解菌中添加不同质量浓度表面活性剂提取物后,不仅促进了假单胞菌YM15的生长,还能明显增加其石油降解效率(p0.05),在培养基中添加20 mg/L表面活性剂提取物,培养第5 d时,YM15菌落数达到2.5×1012CFU/m L,对石油的降解率为40.07%。生物表面活性剂产生菌ZG0427与石油降解菌KB1及YM15构成的复合菌剂对石油有良好的降解效果,但高剂量表面活性剂对KB1生长产生了不同程度的抑制作用,导致石油降解率降低。     

固定化微生物降解石油的影响因素研究

为研究以天然有机材料为载体的固定化微生物降解石油的效果,使其应用于修复石油污染物成为可能,选取高效石油降解单株菌SM -1和混合菌MM -7为试验菌株,并以天然有机材料为载体,采用吸附法制备固定化微生物,考察不同材料载体YJ-07和YJ-05的固定化微生物的降解性能以及不同环境因素,包括pH值、初始油质量浓度、接种量、盐(NaCl)质量浓度对游离菌和固定化降解菌的石油降解率的影响.结果表明:固定化菌MM - 7(YJ-07)的石油降解率为59.6％,比固定化菌MM -7(YJ -05)高2.3倍;固定化菌对石油的降解效果明显优于游离菌,降解率较游离菌提高10％ ～43％,对环境因素的变化有更强的耐受性;各单株固定化菌与游离菌最适宜条件为pH=7～8,盐质量浓度5～7 g/L,石油质量浓度1～7 g/L,接种量10％～20％;混合菌的降解效果略好于单菌.     

一株DDT降解菌的鉴定及其生物学特性

利用DDT为唯一碳源筛选、纯化得到DDT降解菌株DT1,通过形态特征、生理生化特性及系统发育分析鉴定为假单胞菌属细菌(Pseudomonas sp.)。通过单因子试验及差异显著性分析得到菌株DT1的最佳生长条件为37℃、初始p H值8.0、DDT初始质量浓度20mg/L、最适Na Cl质量浓度1 mg/L。通过正交试验优化菌株DT1的降解能力,最优方案为温度37℃、p H值9.0、DDT初始质量浓度30 mg/L,可将DDT降解率提高到60.85%。影响其降解能力的环境因素从主到次依次为温度、p H值、DDT初始质量浓度。     

毒死蜱在韭菜中的残留动态研究

韭菜是中国消费者比较喜爱的一种蔬菜,其食用安全性关系到消费者的身体健康.毒死蜱在韭菜生产中经常采用叶面喷洒和灌根方式进行害虫防治.采用气相色谱法(GC-NPD)进行毒死蜱残留测定,研究了毒死蜱在韭菜生产中灌根和叶面喷洒时的残留动态.结果表明,在推荐用量和加倍用量灌根处理条件下,毒死蜱的半衰期分别为3.81 d和3 42 d;在推荐用量和加倍用量叶面喷洒处理条件下,毒死蜱的半衰期分别为2.42 d和2.38 d.不同的用药方式对韭菜中毒死蜱残留量的影响存在差异.若严格按照良好农业操作(GAP)生产,可以符合无公害韭菜中最大残留限量标准的要求.     

多溴联苯醚好氧降解菌GH10的筛选及降解特性研究

从污水处理厂活性污泥中筛选得到一株多溴联苯醚好氧降解菌,命名为GH10.根据菌株形态特征、生理生化特性、16S rDNA基因序列及系统发育树分析,鉴定为长野雷夫松氏菌(Leifsonia shinshuensis).该菌能够利用十溴联苯醚作为唯一碳源生长,它对十溴联苯醚的降解率用HPLC法测定.十溴联苯醚质量浓度为10～50 mg/L时,降解效果较好,在十溴联苯醚初始质量浓度为50 mg/L、温度为30℃、摇床转速为150 r/min的条件下避光培养5d,菌株GH10对十溴联苯醚的降解率可达到59.24％.降解十溴联苯醚的最适条件为温度30℃,pH值7.0,接种量10％,相同条件下添加外加碳源葡萄糖可提高其降解率到90.08％.通过对十溴联苯醚降解动力学的模拟发现,添加外加碳源葡萄糖可以将十溴联苯醚的半衰期从3.91 d缩短至1.45 d.     

毒死蜱在香蕉、土壤中的残留动态及安全性评价

为了监测香蕉中毒死蜱的残留量,科学、安全地使用毒死蜱防治香蕉上的害虫,确保产品质量,采用气相色谱法及田间试验方法,研究了毒死蜱在香蕉及其土壤中的残留降解动态.结果表明:在香蕉中,毒死蜱的原始沉积量较高,残留降解规律符合一级动力学关系,推荐剂量和加倍剂量处理的降解动态方程分别为y=1.0724e-014149t和y=1.7840e-0.1468t,半衰期(T1/2)为4.8 d,降解99％所需要的时间(T0.99)为31.4～31.8d;在土壤中,毒死蜱的残留降解动态方程为y=6.4365e-1412t,T1/2为4.9d,T0.99为32.7 d.距第2次施药后60～68d,最终在香蕉与土壤中均未检出毒死蜱残留量(检出限为0.005mg/kg).研究表明,漳州蕉区在香蕉生产上科学、合理地施用毒死蜱,其最终残留符合NY/T 750-2011规定的MRL要求,不会对蕉园土壤环境造成污染.     

混合菌群FF降解染料效果及生物毒性变化

利用混合菌群FF降解偶氮染料活性黑5和蒽醌染料活性蓝19,通过检测一些常规指标,如脱色率、DOC(溶解性有机碳)去除率、UV254、比紫外吸收值SUVA(UV254/DOC)等来表征降解效果,进一步通过固相萃取方法进行前处理,采用SOS/umu(又称umu试验)和双杂交酵母法分别检测染料降解过程中遗传毒性和抗雌激素活性。结果表明,采用混合菌群FF,活性黑5和活性蓝19(150 mg/L)在35℃和p H=8.0条件下静置培养48 h后脱色率分别为82.5%和89.2%;DOC去除率低,分别为19.5%和13.0%;降解后UV254和SUVA均增加。遗传毒性检测表明,活性黑5本身无遗传毒性,降解过程中也无遗传毒性;活性蓝19本身无遗传毒性,降解24 h、48 h后在高浓缩倍数下出现遗传毒性。随着降解的进行,活性黑5和活性蓝19的抗雌激素活性均显著增加。     

臭氧生物活性炭有机物吸附与生物降解量化分析

以西安北石桥污水净化中心出水为研究对象,通过对臭氧-生物陶粒与臭氧-生物活性炭处理工艺的对比研究,分析比较了两种生物过滤系统的生物活性及有机物去除特性,建立了臭氧-生物活性炭工艺在有机物降解过程中吸附和生物降解作用的量化计算方法,探讨了臭氧-生物活性炭工艺有机物降解过程及去除机理.研究表明:臭氧-生物活性炭工艺对有机物的去除是活性炭吸附和生物降解的协同作用,其中生物降解占主导作用,约占有机物总去除量的65%,生物降解作用去除的有机物几乎全部是易于降解的溶解性有机物;而吸附作用去除的有机物约占有机物总去除量的35%,去除的有机物中难降解和易于降解的有机物的量基本相当.     

SBR法降解处理日化厂废水的实验研究

日化厂废水成分复杂,其中表面活性剂、含P化合物、油脂、色素等严重污染生态环镜,较难处理.本文采用小规模的间歇式活性污泥法(SBR)生物反应器降解处理日化厂废水,分析了废水降解过程中污泥体积指数、污泥负荷、容积负荷等微生物学的特性变化,并讨论了曝气时间、污泥负荷、容积负荷对污染物去除率的影响.结果表明,通过对普通活性污泥的培养与驯化,利用SBR工艺降解处理日化厂废水是可行的.当曝气时间为4.5 h,污泥负荷为1.2 kg/(kg·d)(以MLSS计的COD),容积负荷为2.1～2.3g/(L·d)时,COD、油脂、总磷、表面活性剂(SAA)、SO42-等的去除率分别可达92.3%,99.1%,99.3%,99.3%,99.0%和98.9%.     

苏云金芽胞杆菌无晶体突变株对小鼠和雏鸡的安全性

以苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB304为受试菌株,对小鼠和雏鸡进行安全性测试,考察BMB304在鸡肠道中的存留情况,以探索利用苏云金芽胞杆菌S-层表面展示系统研制热稳定性禽用口服活菌疫苗的安全性和可行性.小鼠腹腔一次性注射1010 CFUBMB304菌液1.0 mL,观察14 d,未发现有急性毒性反应.小鼠饮用含BMB304 108 CFU/mL、107 CFU/mL和106 CFU/mL的饮用水28 d,各组小鼠精神和饮食正常,剖检未见异常变化,各剂量组小鼠体重变化、脏器系数、血常规指标及血液生化指标与对照组无显著性差异.雏鸡24 h内灌服1010 CFU BMB304芽胞液1.0mL,14 d内未出现急性毒性反应.饲喂雏鸡含BMB304芽胞108 CFU/g、107 CFU/g和106 CFU/g饲料28 d,雏鸡精神和饮食正常,剖检未见异常变化,各剂量组的日增重与对照组差异不显著.饲喂雏鸡含BMB304芽胞106 CFU/g饲料3 d后,经测定,芽胞能在肠道中萌发并至少存留5 d但不超过7 d.研究表明,苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB304对小鼠和雏鸡安全无毒,且能在鸡肠道内暂时定植,能被用于研制在细胞表面展示外源抗原并能常温长期保存的新型禽用口服疫苗.