BDE209好氧降解菌的筛选及降解特性研究

为了有效修复广东省贵屿镇环境中十溴联苯醚(Pentabromophenyl ether,BDE209)的污染,从该地区的环境样品中筛选出1株在好氧条件下以BDE209为唯一碳源和能源生长的降解菌J-1,根据菌株的形态特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,鉴定为苏云金芽孢杆菌( Bacillus thuringiensis ).通过考察不同的环境因素对菌株生长及其降解能力的影响,确定该菌适宜的生长条件为:pH=6.0～9.0,温度30 ℃,溶氧量4.55～7.50 mg/L.降解BDE209的最佳条件为:pH=8.0,温度30 ℃,溶氧量5.94 mg/L.投菌量的增加能较大幅度地提高该菌对BDE209的降解效果.不同的共代谢底物对菌株降解BDE209有不同的影响,乳糖和蔗糖能促进其对BDE209的降解.当体系中存在低质量浓度的Cd2+时(≤5 mg/L),该菌对BDE209的降解效果得到提高.     

白腐菌Phlebia brevispora TMIC34596对林丹的酶促降解特性

为了阐明白腐菌株Phlebia brevispora TMIC34596对有机氯杀虫剂林丹的酶促降解机理及规律,在实验室条件下,通过菌株的纯培养、超声波破碎和高速离心等过程,提取到胞内粗酶液和胞外粗酶液,并研究了胞内及胞外酶对林丹的降解特性、最佳降解条件及动力学参数等。结果表明,胞内酶起主要的降解催化作用,相同处理时间内对林丹的降解率是胞外酶的4~5倍。胞内酶降解林丹的酶促反应最适温度为35℃,最适p H值为5.0,最适条件下反应2 h后的林丹降解率为64.0%。胞内酶在25~40℃、p H值在4.0~6.5时能保持较高的降解活性,对林丹的降解率在50%以上。胞内酶降解林丹的米氏常数Km为1.30μmol/L,最大反应速率Vmax为1.18μmol/min,表明胞内酶对林丹有较强的亲和力,降解林丹速度较快。通过气相色谱-质谱分析,五氯环己醇和四氯环己二醇被鉴定为林丹的胞内酶代谢产物,表明胞内酶可通过连续的脱氯及羟基化作用将林丹转化为多羟基化产物,该途径不同于目前所报道的白腐菌对林丹的降解途径。     

白腐真菌在生物难降解有机废水处理中的应用

概述了白腐真菌的特性和降解机理,利用白腐真菌生化降解两种生物难降解的有机废水的实验结果表明,白腐真菌对生物降解有机废水有着良好的降解性能,显示出广阔的应用前景。     

白腐真菌木质素降解酶的产生及其调控机制研究进展

以黄孢原毛平革菌为主,介绍了近年来白腐真菌木质素降解酶系的生理生化特性、基因组成及其调控的研究进展,并且对木质素降解酶系的外源性调控及其酶活的失活机制进行了综述.然而,尽管对白腐真菌木质素降解酶的研究已有很大的进展,但木质素降解酶的分子调控机制仍尚未明了,因此将白腐真菌实际应用于污染物的降解仍需进一步的研究.     

石化污泥混合菌和白腐真菌对气相苯系物的降解能力比较

为寻找合适的菌源在生物滴滤器中挂膜以降解苯系物挥发性有机废气,选用以甲苯为底物驯化的石化污泥和白腐真菌做菌源,研究了2类菌源对苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机气体的生物降解规律.比较了石化污泥菌源微生物对苯系物代谢过程在耐受化合物浓度、降解起动期、降解速率以及降解程度等方面的差异.结果表明,石化污泥混合菌对苯的降解效率远高于白腐真菌,混合菌最大降解率为100%,而白腐真菌最高降解率只有46.1%.在石化污泥菌种体系中,对于同种化合物而言,随着化合物初始浓度的增加所需起动期增长,降解率降低;3种化合物的降解难易顺序为:甲苯＞苯＞二甲苯,同种物质的平均降解速率低于起动期后的降解速率.石化污泥菌源更适合降解苯系物废气.     

白腐真菌产木质素过氧化物酶影响因子的研究

以木质素过氧化物酶活力为评价指标,研究各种因子对白腐真菌(黄孢原毛平革菌)生长及产木质素过氧化物酶(简称LiP)的影响。结果表明:①藜芦醇在质量浓度为150 mg/L、苯甲醇在质量浓度为150 mg/L、吐温80在质量浓度为7 mg/L时对白腐真菌生长及产酶促进作用最好;②Fe2+对白腐真菌生长及木质素过氧化物酶活性的影响表现为"先促进,后抑制"的作用;Cu2+对白腐真菌的生长及木质素过氧化物酶的活性的抑制作用较明显。     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

白腐真菌在生物难降解有机废水处理中的应用

概述了白腐真菌的特性和降解机理 ,利用白腐真菌生化降解两种生物难降解的有机废水的实验结果表明 ,白腐真菌对生物难降解有机废水有着良好的降解性能 ,显示出广阔的应用前景。     

复合菌系RXS中木质纤维素降解酶类分析

复合菌系RXS能分泌多种木质纤维素降解酶,为探究这些酶在木薯渣降解中的作用,对RXS的培养时间、酶作用的温度和pH值,以及添加金属离子对酶活性和降解效果的影响进行了研究。结果表明,在培养48 h后,木聚糖酶(Xylanase)、滤纸酶(FPAase)和内切葡聚糖酶(CMCase)酶活性均达到最大值(分别为56.02 U/m L、3.14U/m L和6.78 U/m L),pH=6.0(FPAase和Xylanase的最适pH值)、温度为55℃(FPAase和CMCase酶活性最高)条件下,RXS酶液处理可使木薯渣的失重率达到18.78%,纤维素和半纤维素质量分数分别由31.46%和20.19%下降到22.12%和12.23%。添加Cu~(2+)有效地抑制了酶液中FPAase和Xylanase的酶活性,木薯渣几乎不降解,纤维素和半纤维素组分质量分数基本不发生变化;分别添加Co~(2+)和Zn~(2+)时,对3种酶均有一定程度的抑制,木薯渣失重率仅为3.29%和4.70%;分别添加Fe~(2+)、Mg~(2+)时,FPAase酶活性被抑制,Xylanase与CMCase共同降解底物,木薯渣失重率分别达12.77%和15.81%,纤维素和半纤维素质量分数明显降低。研究表明,Xylanase与CMCase是复合菌系中降解木薯渣的关键酶,其协同作用可使木薯渣有效降解。     

溴氰菊酯降解菌的筛选及其降解特性研究

以过期变质的溴氰菊酯农药为供试材料,采用细菌培养基初筛后,依据气相色谱法测定溴氰菊酯选择性培养基中溴氰菊酯降解率的复筛结果,筛选出2株(X_(09)、X_(20))溴氰菊酯降解菌.结果表明,过期变质的农药同样是筛选农药降解菌的重要资源;筛选出的2株溴氰菊酯降解菌X_(09)、X_(20)分别隶属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.).其降解温度为20～35℃,降解pH值为6～10.2株降解菌在培养温度为30℃条件下,溴氰菊酯降解率分别为65.6%和48.4%;在pit值为7.0条件下,溴溴氰菊酯的降解率分别为68.1%和49.5%;加大接种量(20%-25%)可以提高X_(09)的溴氰菊酯降解率(69.1%),添加1%的牛肉膏、葡萄糖、蔗糖可显著提高X_(20)溴氰菊酯降解率(69.3%).     

金属离子及盐分对苯胺好氧生物降解过程的影响

以苯胺废水处理反应器内污泥为菌源,采用间歇反应的方法考察了Fe3 、Ni2 、Zn2 、Cr(Ⅵ)和Cu2 5种金属离子及盐分对苯胺好氧降解过程的影响.结果表明,适宜浓度的Fe3 、Ni2 、Zn2 、Cr(Ⅵ)和Cu2 可以促进苯胺的降解,苯胺降解速率提高了5.7%～26.6%.但当Fe3 、Ni2 、Zn2 、Cr(Ⅵ)和Cu2 的质量浓度分别大于50 mg/L、5 mg/L、2.5 mg/L、2.5 mg/L和1 mg/L时,开始对苯胺降解菌产生抑制作用.按毒性从大到小的顺序排列为: Cu2 、Cr(Ⅵ)、Zn2 、Ni2 、Fe3 .苯胺降解菌生长最佳盐度(NaCl质量分数)介于0.5%～1.0%.研究表明,在苯胺废水处理实践中应把金属离子和盐度控制在适宜的范围内.     

基于BP模型的十溴联苯醚分散液液微萃取条件优化

采用正交试验研究萃取剂类型、萃取剂体积、分散剂类型、分散剂体积、溶液pH值、离子强度和萃取时间对水样中痕量十溴联苯醚(decaBDE)分散液液微萃取(DLLME)回收率的影响.结果表明,离子强度对萃取回收率(ER)的影响非常显著,而分散剂体积与萃取剂体积交互作用的影响不显著.通过极值法确定的decaBDE分散液液微萃取条件下的萃取回收率为88.24%.以正交试验数据为训练样本,以分散剂体积、萃取剂类型、pH值、离子强度及萃取时间为输入,萃取回收率为输出,建立了影响decaBDE分散液液微萃取的BP神经网络模型.模型检验样本预测输出值和试验值的决定系数为0.873 4,表明模型可以预测水样中decaBDE分散液液微萃取的回收率.采用遗传算法工具箱对建立的BP神经网络模型进行优化求解,得到的优化分散液液微萃取条件下的decaBDE萃取回收率平均值为99.94%,比通过极值法确定的萃取回收率提高10%以上.     

不溶性腐殖酸对重金属离子的吸附研究

讨论了不溶性腐殖酸(IHA)对水中重金属pb2 、Cd2 、Cu2 的吸附去除作用.将可溶性腐殖酸进行改性处理,制备了不溶性腐殖酸,并应用差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等测试手段对其热性能及微观形貌进行了分析表征.研究了不溶性腐殖酸对水溶液中的Pb、Cd、Cu等重金属离子的吸附特征.吸附等温线分别以Linear,Frendlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示吸附的最佳模型为Frendlich方程.利用该方程拟合的数据,由Clausius-Claperyon's方程计算出的pb2 、Cd2 、Cu2 吸附焓变值说明,重金属在不溶性腐殖酸上的吸附以物理吸附为主.同时考察了温度、酸度及吸附时间对吸附的影响.结果表明,随着温度的升高和pH值的增大,不溶性腐殖酸对pb2 、Cd2 、Cu2 的吸附量增加.随着pH的增加,在近中性条件下不溶性腐殖酸对重金属离子的吸附率高且稳定.当pH=7时,在实验浓度范围内pb2 、Cd2 、Cu2 在不溶性腐殖酸中的吸附率分别为98.73%,97.86%,99.25%.吸附进行12 h以后,吸附作用基本达到平衡.不溶性腐殖酸对重金属离子具有强烈的吸附作用且吸附率稳定,可以广泛用于去除污水中的重金属离子.     

高分子重金属絮凝剂处理含镍废水性能研究

为提高重金属废水处理的效率及简化处理流程,以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,合成了一种既能捕集重金属离子又能除浊的新型高分子重金属絮凝剂PEX.通过絮凝实验研究了PEX在不同pH值下捕集Ni2 的性能,考察了废水中含有的不同有机配位剂柠檬酸铵、氨基乙酸、EDTA、腐殖酸等对PEX去除Ni2 的影响,并讨论了浊度和Ni2 对PEX絮凝效果的相互影响.实验结果表明:该絮凝剂对Ni2 有很好的捕集功能,Ni2 的最高去除率可达99%以上;pH值对Ni2 的去除率有一定的影响,但只要PEX投加量足够,pH值对Ni2 的最高去除率影响不大;水中存在有柠檬酸铵或氨基乙酸时,在一定程度上会抑制Ni2 的去除,但增加PEX投加量会减小此影响;当有EDTA存在时,会明显促进Ni2 的去除;当有腐殖酸存在时,在较低pH值下会抑制Ni2 的去除,但当pH值升高时其对Ni2 的去除有促进作用;Ni2 和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除,浊度的去除率在99%以上.PEX具有双重功效,对重金属离子和浊度的去除率高,具有一定的推广应用前景.     

金属离子对双氧水热稳定性的影响研究

为了研究金属离子对双氧水在绝热条件下分解特性的影响,利用泄放尺寸设计装置VSP2模拟双氧水及分别掺杂0.01%质量分数Fe~(2+)、Fe~(3+)、Gu~(2+)的双氧水在绝热条件下的反应失控过程,得到绝热分解过程的热力学和动力学参数,依此推算出该4种试样25 kg包装下的自加速分解温度SADT,以及绝热条件下到达最大反应速率的时间TMRad。结果表明,Fe~(2+)、Fe~(3+)、Gu~(2+)使双氧水的起始分解温度T0、SADT、TMRad均降低,提高了双氧水的热危险性。在Fe~(3+)的作用下,双氧水在常温下就发生缓慢分解,发生失控的可能性最大;掺杂了Gu~(2+)的双氧水分解反应最剧烈,热失控严重度最高。     

铜绿假单胞菌NY3好氧降解四溴双酚A的特性研究

为发掘铜绿假单胞菌NY3对有机污染物更多的降解功能,探究该菌好氧降解四溴双酚A(TBBPA)的特性。结果表明,NY3菌能以四溴双酚A为唯一碳源和能源好氧生长,并在TBBPA质量浓度为20 mg/L时,脱溴率达到51.90%。该菌生长量越大,对TBBPA降解率和脱溴率越高。TBBPA质量浓度为60 mg/L时,外加共代谢碳源葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠、乙醇均能明显提高NY3菌生长量,且使脱溴率分别提高21.7%、13.4%、13.11%、18.5%、18.3%、17.1%。NY3菌好氧降解TBBPA优化条件为最佳氮源(NH4)2SO_4、pH=8.0、温度(30±1)℃、摇床转速150 r/min的条件下振荡培养。在NY3菌降解TBBPA过程中,转化的主要中间产物包括3,3',5-三溴双酚A、4-(2-羟基-异丙烷基)-2,6-二溴-苯酚、2,6-二溴-4-异丙烷基-苯酚、3,3',5-三溴-5'-羟基-双酚A、4,5-二羟甲基-5-(3,5-二溴-4-羟苯基)-2-己烯酸,根据转化产物分析,NY3菌降解TBBPA主要通过脱溴、羟基化,然后开环裂解,进一步脱羧等途径。这是首次报道铜绿假单胞菌具有降解含溴阻燃剂的功能,且质荷比为477和407的2种中间产物也鲜有报道。     

苯酚强降解菌的筛选及温度对降解的影响

以江油市某以石油为原料生产甲醇的甲醇厂污水处理站污泥和分析纯苯酚为原料,通过富集培养,涂布平板法(Spread plate method)和平板划线法(Streak plate method)进行菌株分离,并采用不断加大苯酚质量浓度的方法对PD2菌株置于34 ℃、150 r/min的摇床上进行振荡驯化培养,得到以苯酚为唯一碳源,能降解高酚浓度的优势降酚菌.PD2菌株经过6代驯化后的试验表明: 该菌58 h对质量浓度为1 100 mg/L苯酚的降解率达98.6%,58 h对质量浓度为1 400 mg/L苯酚的降解率达94.3%,60 h对质量浓度为2 200 mg/L苯酚的降解率达83.6%.说明一定范围内提高苯酚的质量浓度可以提高PD2菌株降解苯酚的酶的活性.在不同温度下观察菌株的生长及对苯酚的降解情况,结果表明,该菌最佳降解苯酚温度为34 ℃.     

杯[6]芳烃羟肟衍生物对重金属离子的萃取性能

以对叔丁基苯酚为原料合成杯[6]芳烃,再以杯[6]芳烃为母体,通过化学修饰合成得到杯[6]芳烃羟肟衍生物,采用IR对其结构性能进行了表征,并考察了溶液初始pH值、萃取时间、温度等因素对杯[6]芳烃羟肟衍生物萃取重金属离子(Pb2+、Ni2+、Cu2+、Mn2+)性能的影响.结果表明,在25℃、pH=5.0、萃取时间为20 min的条件下,杯[6]芳烃羟肟衍生物对各重金属离子的萃取率均达到88％以上,最高萃取率达到96.3％.与杯[6]芳烃相比,杯[6]芳烃羟肟衍生物对重金属离子的萃取率提高了50％以上.     

面包酵母菌对Pb2+和Cd2+单双重金属离子体系的吸附效果

为了探讨灭活面包酵母菌对Pb2+、Cd2+的单、双重金属离子体系(以下简称双离子体系)的吸附效果及影响机制,选择灭活面包酵母菌为吸附剂,对Pb2+、Cd2+的单离子体系和Pb2+-Cd2+双离子体系吸附动力学过程和等温吸附效果进行研究.结果表明,不同离子体系中,在相同初始浓度情况下,面包酵母菌对Pb2+的吸附量总是大于对Cd2+的吸附量.试验条件下,面包酵母菌对Pb2+、Cd2+的单离子体系和Pb2+-Cd2+双离子体系等温吸附符合Langmuir模型,最大吸附量qmax分别为0.414 9 mmol/g、0.346 8 mmol/g和0.488 5 mmol/g.SEM/EDS分析表明,Pb2+、Cd2+被吸附到菌体上,造成菌体变形或出现破裂,并使内部物质外泄,这可能是吸附进行一定时间后出现二次吸附过程的主要原因.灭活面包酵母对Pb2+和Cd2+具有良好的吸附效果,对Pb2+-Cd2+双离子体系的吸附,离子间的点位竞争和联合毒性作用是影响体系总体吸附效果的重要因素.