一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分离及沥滤效果研究

从山西某煤矿的酸性矿井水中分离得到菌株ATF-1,对其形态、生理生化特性、16SrDNA基因序列、生长特性及其对城市污泥的摇瓶沥滤效果进行了研究。结果表明:(1)该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,经16SrDNA鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)。菌株ATF-1培养的最佳条件为初始pH 2.0、温度30℃、接种量10%(体积分数)、Fe2+投加量9.00g/L。(2)以菌株ATF-1作为沥滤菌处理城市污泥,经过15d的生物沥滤,污泥中Zn、Pb、Ni、Cu、Cd和Cr去除率的最大值分别为93.56%、46.54%、85.48%、97.68%、90.64%和45.15%,处理后污泥中的重金属含量符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284—84)中规定的在酸性土壤上的最高容许含量。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌脱煤矸石中硫影响因素的筛选及条件优化

采用Plackett-Burma(P-B)和Box-Behnken(B-B)设计相结合的方法筛选和优化嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)脱除煤矸石中硫的主要影响因素和实验条件。首先,通过P-B设计从pH、煤矸石粒度、煤矸石添加量、Ag+浓度和煤矸石类型等因素中筛选影响脱硫率的主要因素。然后,在确定使用新鲜矸石条件下,对另外4个主要因素采用B-B设计和响应面分析进行脱硫条件优化。研究结果表明,pH、煤矸石粒度和Ag+浓度对脱硫率具有显著影响,其影响程度为煤矸石粒度 >pH >Ag+浓度。利用Design Expert软件建立起脱硫率与影响因素之间的二次回归方程模型,通过求解方程得到最优脱硫条件为pH(3.0)、煤矸石粒度(124 μm)、煤矸石添加量(56 g/L)、Ag+浓度(100 mg/L),在该条件下实际脱硫率达88.62%,与模型预测值接近,说明可以利用该模型来分析和预测矸石的脱硫效果。     

氧化亚铁硫杆菌浸铜作用研究

为研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)对铜浸出的作用,从某煤堆积水中分离得到A.f菌,利用该菌对铜进行浸出实验,设置3个处理,3个处理的浸出液分别为9 K培养基(简称S),成熟菌液(简称MS)和过滤除菌液(简称FS)。结果表明,3个处理中铜都得到了浸出,浸出铜浓度按S、FS和MS依次递增分别为4 433、5 377和6 296 mg/L;浸出初期,MS中的铜,浸出速度最快,过滤除菌液中次之,而培养基中的速度比较稳定,比前两者均慢,24 h后三者浸铜速度趋近一致;三者中pH、Eh变化相似,pH均先升高至3.4左右保持相对稳定,Eh均先迅速下降至280 mV后保持稳定。由实验可知,氧化亚铁硫杆菌主要在浸出初期促进了铜的浸出,且菌液中溶解氧氧化Fe2+以及酸性条件下氧化Cu0对铜的浸出作用不容忽视。     

氧化亚铁硫杆菌对双底物的利用

氧化亚铁硫杆菌是脱硫领域的重要微生物之一。研究了在亚铁和含硫基质双底物存在的条件下,氧化亚铁硫杆菌对2种能源物质的利用情况,结果表明,Thiobacillus ferrooxidans在双底物利用过程中,铁氧化系统首先启动,随Fe2＋浓度的下降,硫氧化系统开始启动,之后两者协同作用;3种含硫基质的存在对Fe2＋的氧化有不同的影响,S对Fe2＋的氧化不产生抑制作用,而Na2S2O3和Na2SO3对Fe2＋的氧化有一定的抑制,尤其是Na2SO3的抑制作用更明显,亚铁完全氧化所需的时间更长。     

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜的研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌，利用该菌种对线路板中的铜进行了浸出实验。研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响，观察了浸出过程中pH和氧化还原电位（Eh）的变化，结果表明添加量为10g／L和20g／L时，在15d内线路板Cu几乎全部浸出，而50g／L和100g／L在15d内亦有较高的浸出效率，并呈持续上升趋势。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃挠性PCB中金属的影响因素分析

废弃挠性PCB是资源化价值高的电子废弃物之一,正需环境友好的方法回收其所含的多种有价金属。采用显微镜对破碎后的挠性PCB粉样进行解离情况观察,发现破碎法难以将挠性PCB中的金属与非金属解离。通过设计单因素实验,研究挠性PCB粉末粒度大小、添加量、培养液初始pH、菌接种量、活化时间以及FeSO4·7H2O添加量6个因素对氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f菌）浸出挠性PCB中金属过程的影响。结果表明,A.f菌不能浸出挠性PCB中Au,但Cu、Ni可以有效浸出且最优化条件为：10 g·L-1挠性PCB、粒度0.25~0.42 mm、培养基初始pH 2.5、菌接种量5%、菌活化时间5 d、FeSO4·7H2O添加量30 g·L-1,金属Cu的浸出率达到90.1%,比未接种处理高出42.4%;金属Ni的浸出率达到了85.9%,比未接种处理高出了32.9%。因此,采用生物法可环境友好地回收挠性PCB中Cu、Ni,有利于废弃挠性PCB的资源化处理。     

低分子量有机酸对氧化亚铁硫杆菌影响

氧化哑铁硫杆菌生物淋滤修复重金属污染土壤研究报道很少,因为该菌对低分子量有机酸敏感.研究 6 种低分子量有机酸(甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苹果酸和柠檬酸)对嗜酸性氧化哑铁硫杆菌 R2 氧化 Fe2 的影响,且利用高效液相色谱法测定沈阳冶炼厂和张士灌区重金属污染土壤中低分子量有机酸的浓度.结果表明,6 种有机酸对 R2 氧化能力均具有抑制作用,且抑制顺序为:甲酸乙酸丙酸草酸苹果酸柠檬酸.其中 R2 对甲酸最敏感,甲酸浓度为0.064 mmol/L时,抑制率达到 60%;浓度为 0.254 mmol/L时,R2 氧化Fe2 的能力完全被抑制.液相色谱分析可知,冶炼厂和张士灌区土壤中有机酸的浓度很低,其中草酸含量最高,分别为 0.04和 0.149 mmol/L.尽管氧化亚铁硫杆菌对低分子量有机酸很敏感,但是试验土壤中低分子量有机酸的浓度远远低于硫杆菌的耐受限度.因此,分离菌株 R2 有望应用于重金属污染土壤的修复.     

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜的研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌,利用该菌种对线路板中的铜进行了浸出实验.研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响,观察了浸出过程中pH和氧化还原电位(Eh)的变化,结果表明添加量为10 g/L和20 g/L时,在15 d内线路板Cu几乎全部浸出,而50g/L和100g/L在15 d内亦有较高的浸出效率,并呈持续上升趋势.     

氧化亚铁硫杆菌的筛选、生长特性及其橡胶再生研究

从大西洋底死火山口土壤中筛选出一株硫杆菌,经16S rDNA鉴定为氧化亚铁硫杆菌。研究了初始底物Fe2+浓度,初始pH,接种量对其生长的影响,确定了其最佳的生长的条件:在30℃、170 r/min条件下,最适底物Fe2+浓度为9 g/L,最佳初始pH为2.5,最适接种量为10%(体积分数)。探讨了氧化亚铁硫杆菌对天然硫化橡胶的脱硫再生,橡胶的SEM分析、FTIR图谱及EDS图谱研究表明氧化亚铁硫杆菌对硫化胶粉的硫交联键有断裂或转化作用,脱硫率达52.6%,氧化亚铁硫杆菌对天然橡胶具有一定的再生作用。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中铜的研究

对废弃线路板中的铜进行了细菌浸出、只有硫酸亚铁环境下的浸出及酸浸出实验,研究了不同条件对比浸出效果,研究结果表明,细菌浸出比只有硫酸亚铁存在的浸出和酸浸要快得多。研究了在线路板粉末浓度12、24、40、60和120 g/L下浸出速率的变化,结果表明, 在考察范围内,浸出速度随着加入的废弃线路板粉末浓度的升高而降低,当线路板粉末的浓度＞60 g/L时,浸出速度维持在较低水平,选取24 g/L作为浸出的线路板粉末的浓度。分别在细菌培养0、24、48和72 h时加入线路板粉末24 g/L进行浸出实验,结果表明,细菌培养时间长,使得浸出过程进行得也更快。     

氧化亚铁硫杆菌对酸化铅锌尾矿中Zn、As淋溶释放的影响

以青海某铅锌尾矿为研究对象进行酸预处理加速模拟静态淋溶实验,重点研究了氧化亚铁硫杆菌（At.f菌）接种量变化对尾矿中重金属Zn、As迁移释放的影响。结果表明,随时间延长,接种量变化均可导致淋溶体系pH值下降、电导率上升,氧化还原电位先上升后下降。At.f菌可明显促进Zn、As的释放,不同接种量对重金属的迁移释放作用不同;At.f菌存在下,Zn的释放能力大于As,Zn优先于As溶出,Zn、As浓度均表现为快速释放和缓慢释放并趋于平稳两个阶段,Evolich模型和Guass模型可分别描述Zn、As的释放过程。通过对细菌淋溶前后残渣SEM-EDS及XRD图谱分析发现,淋溶后尾矿颗粒结构疏松,表面腐蚀明显,生成了CaSO4、钙磷石等不溶物,使Zn、As后期释放减慢。     

嗜酸硫杆菌和黑曲霉对电镀污泥重金属浸出效果

电镀污泥重金属浸出对电镀污泥资源化利用具有重要意义。为了降低处置成本,采用嗜酸硫杆菌与黑曲霉对电镀污泥重金属浸出效果进行了研究。结果表明,采用嗜酸性氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌混合菌种对含固率为3%的电镀污泥进行为期15 d（培养驯化后）的处理后,污泥中Ni、Cr与Cu的浸出率虽分别高达92.8%、85.0%和96.8%,但耗时久,无法大规模地实际应用。利用黑曲霉对电镀污泥进行为期6 d的处理,Ni、Cr和Cu的浸出率分别达到92.0%、74.4%和55.3%。若采用黑曲霉培养15 d后产生的生物有机酸和同pH的柠檬酸处理电镀污泥4 h后,两者对Ni、Cr和Cu的浸出率分别为：85.0%与94.2%、63.8%与73.7%、57.9%与99.6%。可见,利用黑曲霉发酵菌液浸出电镀污泥中重金属有一定的实际应用价值。     

环境污染物的分子毒理机制研究进展

以分子生物学技术为基础研究污染物的毒理机制．从分子水平揭示了污染物毒作用的本质。综述了国内外分子毒理机制的研究进展。详细阐述了毒理芯片、单细胞凝胶电泳等分子生物学技术应用与毒理学研究中的特点、应用前景以及存在的问题。提出了分子毒理机制今后的研究方向。     

一株氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从广东省大宝山矿区尾矿中分离纯化得到一株嗜酸细菌,对其进行DNA提取和16S rRNA扩增后测序,将测序结果与国际基因数据库Genbank中已有相关菌株序列进行相似性比对后,发现该菌株与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacil-lus ferrooxidans)Tf-49菌位于系统发育树的同一分支中,二者相似度高达99%以上,确定其为氧化亚铁硫杆菌并命名为DBS-8菌。另外,通过设计5因素4水平的正交实验,研究了接种量、培养温度、硫酸铵浓度、初始pH和初始亚铁浓度对该菌株生长状况的影响。结果表明适宜该菌株生长的最佳初始条件为:20%的接种量、3.0 g/L硫酸铵、9.0 g/L初始亚铁、pH=2.0和28℃培养,各初始条件对细菌生长影响的顺序为:pH初始亚铁浓度接种量温度硫酸铵浓度。     

Toxic effect and mechanism of four ionic liquids on seedling taproots of Arabidopsis thaliana

Arabidopsis thaliana was selected as model organisms to investigate the toxic effect and mechanism of four kinds of imidazolium and pyridinium ionic liquids (ILs) on plant seedling taproots. After exposure to ILs, the growth of seedling taproots was significantly inhibited in a dose-dependent manner. The toxicity of ILs on seedling taproots was [Bmim][BF₄] > [Bmpy][BF₄] > [Bmim][Br] > [Bmpy][Br]. The reduction of seedling root cell vitality, aggravation of seedling root cell death, and repression of gravitropic growth responses were observed. The amounts of H₂O₂ and ROS in seedlings were enhanced with increasing concentrations of ILs. Moreover, the expression levels of cdc2a and pcna1 genes were decreased after exposure to ILs. Our results suggest that ILs can induce the overproduction of ROS in A. thaliana seedling taproots and thus cause oxidative damage to seedling taproots. Meanwhile, ILs alter the expression patterns of two cell cycle-related genes and hence cause the seedling taproot growth inhibition. This work provides an integrated understanding of the toxic effect and mechanism of ILs on A. thaliana seedlings at the molecular and physiological level and also provides theoretical basis and reference for the environmental safety evaluation of ILs, prior to their widespread use and release.

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Synergistic effect and degradation mechanism on Fe-Ni/CNTs for removal of 2,4-dichlorophenol in aqueous solution

Environmental Science and Pollution Research - Fe-Ni bimetallic nanoparticles supported on CNTs (Fe-Ni/CNTs) were synthesized, characterized, and applied for removal of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP)...     

中空纤维膜传质H2对氧化亚铁硫杆菌还原溶解黄钾铁矾类矿物的影响

为强化氧化亚铁硫杆菌厌氧还原溶解黄钾铁矾类矿物过程中的H₂传质,以2种典型中空纤维膜(无泡出气与微气泡出气)搭建中空纤维膜反应器,研究中空纤维膜传质H₂对氧化亚铁硫杆菌厌氧还原溶解黄钾铁矾类矿物的影响。结果表明,采用无泡出气中空纤维膜,黄钾铁矾类矿物最大还原溶解速率为5.82 mmol·(L·d)⁻¹,16 d后黄钾铁矾类矿物还原溶解量达到86.6%;而采用微气泡中空纤维膜,黄钾铁矾类矿物最大还原溶解速率为3.18 mmol·(L·d)⁻¹,16 d后黄钾铁矾类矿物还原溶解量仅达到53.9%。进一步地,无泡出气中空纤维膜相比微气泡出气中空纤维膜,在显著降低H₂消耗的同时,能够让氧化亚铁硫杆菌更易获取H₂,进而分泌更多胞外有机物,提高浸出效率。本研究结果可为无泡出气中空纤维膜在氧化亚铁硫杆菌还原溶解黄钾铁矾类矿物的应用提供参考。     

除草剂阿特拉津与丁草胺对麦穗鱼的联合毒性研究

以除草剂阿特拉津和丁草胺为供试毒物,研究了它们对麦穗鱼的单一及联合毒性.结果表明,阿特拉津与丁草胺对麦穗鱼的96 h半致死浓度(LC50 )分别为41.64、0.33 mg/L,安全浓度(SC)分别为4.164、0.033 mg/L.因此,阿特拉津对鱼类是一种低毒除草剂,丁草胺则对鱼类具有较高的毒性.在阿特拉津与丁草胺的联合毒性试验中,24、48、96 h的相加指数分别为0.056、 0.053 、0.084,表明阿特拉津与丁草胺对麦穗鱼的联合毒性存在协同效应.