耐镉浮萍筛选、鉴定及其对镉的富集效果

近年来,水体镉污染日益严峻,筛选超富集植物用于其治理具有重要意义。本研究以90个浮萍株系为实验材料,采用30 mg·L⁻¹ 的镉处理7 d,获得7个镉耐受优势株系。通过Blast比对和构建系统发育树鉴定该7个浮萍株系的种属,确定为Spirodela polyrhiza、Lemna japonica、Lemna minor和Landoltia punctata。通过低质量浓度(0.5 mg·L⁻¹)和高质量浓度(10 mg·L⁻¹)镉处理7 d,进一步比较和研究了7个优势株系对镉的富集效果。结果表明,低浓度镉处理后,5个株系的镉富集量超过100 mg·kg⁻¹;高浓度镉处理后,7个浮萍株系的镉富集量超过1 200 mg·kg⁻¹,生物富集系数大于120,对水体中镉的去除率高于70%。其中,4号株系(L. japonica)为本次筛选出的最佳株系,其镉富集量、生物富集系数和对水体中镉的去除率分别达到2 834.30 mg·kg⁻¹、283.43和82.50%。     

一株铅镉抗性菌株的分离鉴定及其生物学特性

鉴定了从黑龙江扎龙湿地土壤中筛选出的一株抗铅镉的菌株,研究了其生物学特性和部分生理生化指标。利用16SrDNA序列分析鉴定其菌属,并且研究Pb2+、Cd2+、Pb2+/Cd2+、温度、pH、盐以及抗生素对菌株生长的影响。经鉴定,该菌株为阴沟肠杆菌属(Enterobacter cloacae)。该菌株对Pb2+的去除率和吸附率分别达到了70.34%和44.39%,对Cd2+的去除率和吸附率分别达到了40.54%和25.14%。该菌株最适生长温度为25℃,最适生长pH为7.0左右。此菌株对抗生素亚胺培南最敏感。随着盐、Pb2+、Cd2+、Pb2+/Cd2+混合浓度的升高,该菌株生长受到抑制。     

一株耐铜细菌的鉴定及富集特性的研究

从铜矿污染区的土壤中分离纯化得到一株耐铜菌株USTB-E,最高耐受浓度为560 mg/L,通过形态观察,生理生化鉴定及16S rDNA序列分析技术鉴定出此菌株为假单胞菌。该菌的最适生长温度为35℃,pH为6.0,渗透压为0.3%。为了研究该菌耐铜机理,实验对铜离子富集机理进行了动力学研究,研究结果表明,USTB-E菌对...     

一株1，2-二氯苯降解菌的分离鉴定及其降解特性

采用富集驯化方法,从盐城芦苇湿地根际土壤中分离得到一株可高效降解1,2-二氯苯的菌株,命名为DL-1。该菌株可以在以1,2-二氯苯为惟一碳源的无机培养基上生长,能够耐受最高浓度为200 mg/L的1,2-二氯苯。根据形态特征观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列同源性分析,该目标菌株被鉴定为蜡质芽孢杆菌（Bacillus cereus）。菌株DL-1对1,2-二氯苯降解性能研究表明,该菌株为一株兼性厌氧菌,其适宜降解浓度、适宜温度、适宜pH值和适宜接种量分别为120mg/L、32℃、7和10%,在适宜降解条件下降解12,-二氯苯4 d其降解率达到80.3%。本实验为利用该菌株降解12,-二氯苯污水的应用提供了理论基础。     

耐盐性毒死蜱降解混合菌的构建及其降解特性

为明确蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)混合菌株对毒死蜱的降解效果,采用正交实验的方法构建混合菌。以混合菌对毒死蜱的降解率和菌株的生长量为依据,利用单一因素实验考察了不同因素对混合菌降解毒死蜱的影响。结果表明:构建的混合菌中三菌株的体积比为1∶1∶3。在含80 mg/L毒死蜱的反应体系中,最适接菌量为8%(V/V),最适pH为7。在实验浓度下,混合菌对毒死蜱的降解符合一级动力学方程。混合菌对盐分有较高的耐受度,当反应液中氯化钠浓度在20～100 g/L之间时,混合菌对80 mg/L毒死蜱的降解率最高达61%。     

8种植物对铀和镉的富集特性

研究8种植物在铀镉复合污染土壤条件下的吸收、富集和转运特性具有重要意义。在每千克土中施用铀、镉的浓度分别为150、15 mg·kg-1,采用主成分分析法对植物富集特性进行综合性评价。结果表明：白皮菜铀镉综合评价值最高,地上部、地下部、单株铀镉总含量、单株铀镉总积累量均最大,分别为90.03 mg·kg-1DW（干质量）、477.00 mg·kg-1DW、150.26 mg·kg-1DW和1 168.52 μg;花椰菜铀综合评价值最高,地上部、地下部铀含量分别为42.16、444.83 mg·kg-1DW,单株铀积累量达到255.42 μg;南瓜综合评价最低,单株铀镉积累量仅为58.47 μg;供试植物地上部铀含量均显著小于地下部铀含量,转运系数均小于1,根系是植物富集铀镉的主要器官。     

一株高效MC-RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素-RR(MC-RR)特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC-RR降解菌CM1,该菌对MC-RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus boronitolerans)。通过研究温度和pH值对菌株CM1降解MC-RR能力的影响,发现菌株CM1在60 h将MC-RR由12.77μg/mL降解到1.67μg/mL,降解率达86.90%,最适降解温度为37℃,最适pH值为7.0。CM1菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC-RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12 h可以将7.27μg/mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC-RR应用研究方面提供了理论基础。     

一株高效硝化菌的鉴定及其特性

本研究通过测定菌株ABT01在不同初始氮浓度、pH、C/N、温度和溶氧条件下对氨氮的去除效果,获得该菌株的最佳应用条件。实验结果表明,当初始氨氮浓度低于40 mg/L时,该菌株的氨氮去除率高达85%以上。该菌株最适脱氨氮条件均为：pH 5.0-7.0、C/N=5、35℃、摇床转速150 r/min（溶解氧5.1 mg/L）,氨氮去除率最高达96.8%。同时该菌株经16S rDNA测序、细胞壁脂肪酸组成等鉴定方法,确定ABT01为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。研究表明,枯草芽孢杆菌ABT01具有较好的氨氮去除能力,对水产养殖水质调控有潜在的应用价值。     

一株高效MC—RR降解菌的分离鉴定及其降解特性

为了得到一株具有降解微囊藻毒素一RR（MC—RR）特性的产芽孢菌株,采用加热富集芽孢菌的方法,从太湖分离到一株MC．RR降解菌CMl,该菌对MC—RR具有强烈的降解特性。通过形态学特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析鉴定该菌株属于耐硼赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillusb oronitolerans）。通过研究温度和pH值对菌株CMl降解MC—RR能力的影响,发现菌株CMl在60h将MC—RR由12．77μg／mL降解到1．67μg／mL,降解率达86．90％,最适降解温度为37℃,最适pH值为7．0。CMl菌株的胞外物质和胞内物质均能降解MC—RR,但胞内物质具有更强烈的降解特性,12h可以将7．27μg／mL的MC-RR完全降解。为丰富MC-RR降解菌纯菌种研究以及在去除水体中MC—RR应用研究方面提供了理论基础。     

一株氧化亚铁硫杆菌的分离及其浸出废旧线路板中铜的效果

从广东某硫铁矿山酸性废水中分离到一株嗜酸性细菌,经形态观察、生理学和近全长16S rRNA基因分析鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.ferrooxidans),命名为Z1。该菌与GenBank中菌株A.ferrooxidansCMS等处在系统发育树的同一分支,16S rRNA基因序列相似度均为99%。菌株Z1生长的最适pH值和温度分别为2.25和30℃,对数生长期处于第18～30小时,Fe2+平均氧化速率达到0.2307 g/(L.h),经驯化后能耐受15 g/L的废旧线路板金属富集体。浸出实验结果表明,在起始pH值为2.25、起始Fe2+浓度为9 g/L、接种量为10%、金属富集体投加量为15 g/L的条件下,菌株Z1能在62 h内浸出废旧线路板中99.3%的铜。与生物浸出效果类似,过滤除菌的滤菌液处理能在86 h内浸出96.0%的铜。而不接种上述细菌的9K培养基无菌浸出对照134 h铜的浸出率仅为61.3%。因此,菌株Z1可作为浸出废旧线路板中有价金属的潜在有效菌株。     

一株鱼粉加工硫化氢恶臭气体脱除菌株的分离与鉴定

鱼粉是水产动物、及畜禽动物养殖饲料中无法替代的优质动物蛋白源。然而因加工原料新鲜度不断下降、腐败等原因,鱼粉加工过程中会释放出大量的硫化氢恶臭气体,导致周边环境的严重污染。取鱼粉厂污水沉淀池中的污泥,对脱硫微生物进行富集、分离、纯化、检测脱硫效率,得到一株高效脱硫菌株XJ-2,其脱硫效率达87.1%。通过菌株形态观察、生理生化实验、API 50CHB试剂条检测及16S rDNA测序鉴定,结果确定该菌为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。研究菌株XJ-2生长特性,发现菌株对环境中的pH值耐受力较强,不耐高温,正好避开鱼粉厂休业期,且经生长曲线研究发现该菌的稳定期较长,具有良好的应用前景。此研究将为生物法脱除鱼粉加工恶臭气体的应用提供一定的理论基础。     

高PHAs合成性能菌株的筛选及其条件优化

通过尼罗蓝荧光筛选,从活性污泥体系中筛得Ace-6、But-1和But-17。经DNA分子鉴定,Ace-6缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）,But-1约氏不动杆菌（Acinetobacter Johnsonii）,But-17蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）。采用摇瓶平行发酵实验,确定了各自的最佳碳源和氮源,并通过多因素正交实验对其进行合成条件优化。结果表明,Ace-6菌株合成条件为温度30℃、乙酸钠30 g·L-1、酵母粉0.35 g·L-1、pH 7.0、接种量5%,PHAs的总量可达412.02 mg·L-1;But-1菌株的合成条件为温度35℃、乙酸钠20 g·L-1、硫酸铵0.35 g·L-1、pH 7.5、接种量8%,PHAs的合成量可达392.39 mg·L-1;But-17菌株合成条件为温度35℃、淀粉20 g·L-1、氯化铵0.35 g·L-1、pH 7.5、接种量5%,PHAs可达304.70 mg·L-1。     

酵母细胞对溶液中Co2+和Cd2+的生物富集

利用野生型酿酒酵母菌株及七基因缺失突变型酵母菌株,研究了不同基因型酵母株在不同的活性状态下对重金属Co2+和Cd2+的富集。结果显示,在磷酸盐缓冲液(PBS)中,酵母处于生长基本停止状态,两种酵母菌株都对Co2+和Cd2+表现出比较强的被动吸附能力,但野生型酵母的富集效率优于七基因缺失突变酵母株。说明酵母在PBS中对重金属的富集主要是依靠被动吸附机制,且与细胞的表面结构有关。在限制性培养基中,酵母的生长状态较好,野生型酵母对Co2+表现出了较好的主动富集现象,并且在暴露96 h时达到富集高峰,而七基因缺失突变酵母株中的含量随时间推移变化不大。在对Cd2+的富集过程中,七基因缺失突变型酵母表现出较野生型酵母更快速富集的效果。研究结果为利用酵母富集环境中重金属的实际应用提供了新的参考数据,提示对于不同环境下的不同毒性的重金属离子,可以采取不同的富集方法,针对性地设计应用方案。     

一株嗜热偶氮染料脱色菌的分离鉴定及其脱色特性

从纺织厂的工业废水排污口取样,分离筛选出了一株嗜热的高效偶氮染料脱色菌PDR2。通过形态学、生理生化特征以及16S rDNA基因序列分析等方法对该菌株进行鉴定,发现该菌为厌氧芽孢杆菌,与Anoxybacillus sp（GQ471935）同源性最高。此外,分别考察了菌株PDR2在不同碳源、氮源、pH以及培养温度等条件下对偶氮染料直接黑38脱色性能的影响,在此基础上进一步研究了菌株PDR2对不同浓度直接黑38染料的耐受性。结果表明,菌株PDR2在55℃、pH 6.0且以葡萄糖为碳源,牛肉膏和蛋白胨为混合氮源时其脱色效果最佳,且菌株对偶氮染料直接黑38有着较强的耐受能力,在染料浓度低于0.4 g·L-1时其脱色效果良好。在最佳条件下静置培养24 h时,菌株PDR2对0.1 g·L-1直接黑38染料的脱色率高达92.34%,展出了良好的应用潜力。     

Biodegradation of carbofuran in soils within Nzoia River Basin,Kenya

Carbofuran (2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran-7-yl methylcarbamate) has been used within the Nzoia River Basin (NRB), especially in Bunyala Rice Irrigation Schemes, in Kenya for the control of pests. In this study, the capacity of native bacteria to degrade carbofuran in soils from NRB was investigated. A gram positive, rod-shaped bacteria capable of degrading carbofuran was isolated through liquid cultures with carbofuran as the only carbon and nitrogen source. The isolate degraded 98% of 100-μg mL^?1 carbofuran within 10 days with the formation of carbofuran phenol as the only detectable metabolite. The degradation of carbofuran was followed by measuring its residues in liquid cultures using high performance liquid chromatography (HPLC). Physical and morphological characteristics as well as molecular characterization confirmed the bacterial isolate to be a member of Bacillus species. The results indicate that this strain of Bacillus sp. could be considered as Bacillus cereus or Bacillus thuringiensis with a bootstrap value of 100% similar to the 16S rRNA gene sequences. The biodegradation capability of the native strains in this study indicates that they have great potential for application in bioremediation of carbofuran-contaminated soil sites.     

生物处理镉污染土壤及其酶活性研究

以添加镉的天津农田土壤为对象,分别设定空白处理、添加诺沃肥处理及生物强化处理(添加1株紫外线诱变工程菌和诺沃肥).研究土壤在不同pH、温度和含水率条件下可提取有效态镉(E-Cd)、过氧化氢酶及脲酶活性的变化情况.结果表明,添加诺沃肥处理可以有效降低E-Cd含量.而生物强化处理可进一步促进镉的固定效果;最适合生物修复的环境条件为PH 7.0、温度30℃和土壤含水率50%;添加诺沃肥处理和生物强化处理的土壤中过氧化氢酶和脲酶活性明显高于空白处理,说明生物修复后,土壤酶活性已经恢复,表明这2种处理能改善土壤结构和性能,提高土壤的肥力.