氮源对克雷伯氏菌NⅢ2分泌絮凝剂特性的影响

实验研究了蔗糖为碳源,硝酸钠、脲、蛋白胨、硫酸铵和氯化铵等氮源对NⅢ2发酵产絮凝剂的影响。结果表明,发酵液起始pH值为7.50,以硝酸钠为氮源,发酵液pH会上升,升至7.60～8.34时,NⅢ2菌株开始大量分泌微生物絮凝剂,发酵72 h,产量可达7.5 g/L,该产量是目前报道的克雷伯氏菌产絮凝剂的最高值。脲为氮源,pH则下降,降至5.04～6.49时,大量分泌絮凝剂,发酵72 h产量达5.2 g/L。蛋白胨、氯化铵和硫酸铵等为氮源时,pH下降十分明显,pH小于3.71时有絮凝剂分泌,发酵72 h产量约2.0 g/L或更小。以硝酸钠和脲为氮源时,发酵液中有黄色物质分泌,该黄色物质出现或黄色逐渐加深,是NⅢ2菌高产絮凝剂的标志。除硫酸铵外,其他氮源发酵所产絮凝剂为O-糖蛋白。当以硝酸钠、脲、蛋白胨、硫酸铵和氯化铵为氮源时,絮凝剂中蛋白的含量分别为9.55%、33.28%、19.39%、13.81%和15.51%,且蛋白含量越高,絮凝剂活性越大。     

含硫无机物对克雷伯氏菌NIII2产絮凝剂特性的影响

研究了含硫无机物对克雷伯氏菌NIII2发酵产絮凝剂特性的影响作用。结果表明:未外加硫或投加足量硫化钠时,NIII2菌,因易产酸,絮凝剂产量低,约2.14 g·L-1;而投加足够(16 mg·L-1,以硫元素计)硫代硫酸钠和硫酸钠时,絮凝剂产量提高,最高可达9.03 g·L-1。与未外加硫相比,外加足够硫酸钠或硫代硫酸钠,能使絮凝剂中蛋白质相对含量分别提高29.8%和25%,并提高絮凝剂中总巯基、二硫键含量以及Zeta电位,致使絮凝剂粒径可广泛分布于0.5~3.3 μm范围内,且大粒径分子所占比例提高,聚合度增大,从而稳定絮凝剂活性和性能。投加8.0 mg·L-1絮凝剂,2 g·L-1高岭土所产生的SS去除率达93%左右。NIII2菌所产絮凝剂为糖蛋白类,未投加含硫无机物或投加硫化钠时所产絮凝剂为O-糖苷键相连的糖蛋白,而投加硫代硫酸钠、硫酸钠时所产絮凝剂则为絮凝剂为非O-糖苷键糖蛋白。     

Mg2+对克雷伯氏菌NIII2及其诱变菌产絮凝剂特性的影响

研究了Mg2+对克雷伯氏菌NIII2及其诱变株NIII2-1、NIII2-2发酵产絮凝剂特性的影响作用。实验表明,发酵液未外加或投加较少量Mg2+时,3菌株均不分泌黄色物质,且易产酸,致使絮凝剂产量低,小于1.5 g/L。发酵液中加入Mg2+的浓度在0.5~0.7 mmol/L范围,絮凝剂产生时,伴随黄色分泌物出现,发酵液p H稳定在7.5左右,同时絮凝剂产量大大提高,可达9.7 g/L。未投加Mg2+,3菌株所产絮凝剂Zeta电位负值较大,分别为-59.2、-56.6、-52.1 m V,且蛋白质与糖含量比值小于0.5,絮凝活性低;而投加Mg2+所产絮凝剂Zeta电位值可升至-48.0 m V,3菌株所产絮凝剂中蛋白和糖含量比值分别可提高到1.87、3.29、2.03,对高岭土所产生的SS去除率均大于93%。未投加Mg2+时,诱变株NIII2-1、NIII2-2所产絮凝剂含有相当多的O-链接和N-链接的结构,而其他情况下所产絮凝剂则主要是O-链接结构。     

培养基对菌产微生物絮凝剂的影响研究

研究了培养基成分种类及其用量对菌产微生物絮凝剂的影响。结果表明，较高的C／N比对菌产絮凝剂有利，碳源中的蔗糖是菌株Aeromonns sp．N11产絮凝剂的良好碳源，氮源以采用复合氮源为佳。培养基中加入酵母膏有利于絮凝剂的产生。NaCl能够促进所产絮凝剂的絮凝活性，碳源蔗糖和氮源脲对菌产絮凝剂的影响最大。利用正交实验得出产絮凝剂培养基的最佳配比为：蔗糖20g／L，酵母膏0．8g／L，脲0．5g／L，硫酸胺0．5g／L，NaCl7g／L。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝特性

采用常规的微生物学方法,从垃圾渗滤液中筛选到一株高效微生物絮凝剂产生菌LB1,根据其形态学和生理生化特征初步鉴定该菌株属于假单胞菌属,命名为Pseudonomas sp. LB1。LB1所产微生物絮凝剂的絮凝特性的研究结果表明,LB1的最佳产絮凝时间为96 h,所产絮凝活性物质主要是其生长过程中的胞外分泌物和细胞生长后期的次级代谢产物,菌体细胞本身具有一定的助凝作用。LB1所产絮凝剂最佳加样量为3％（体积分数V/V）;对pH的适应范围较宽,在4～10之间具有较高的絮凝活性,均大于75％;温度为25℃时絮凝率为86.3％,在25～60℃之间,絮凝率基本保持稳定;LB1所产絮凝剂对几种废水具有较好的絮凝效果。     

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对硝基苯及4-氯硝基苯的降解

硝基苯类化合物生物降解菌的筛选及性能研究,是制药、染料等行业废水达标的重要基础。以浓度梯度升高法筛选到一株硝基苯厌氧降解菌Klebsiella oxytoca NBA-1。考察了该菌对氧气的需求,以及在厌氧条件下,温度、pH值、外加葡萄糖及硝基苯初始浓度等环境因子对菌株降解硝基苯能力的影响,并进一步讨论菌株对氯取代硝基苯类化合物的降解情况。结果表明,该菌在厌氧条件下生长比好氧条件下慢,但降解速度更快;厌氧降解硝基苯的最佳pH值和温度和分别为8．3和30～35℃;加入0．3％～0．5％的葡萄糖可促进降解,且对300mg／L以下的硝基苯均有降解能力;该菌能将4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺,并进一步脱氯为苯胺。研究结果可为硝基苯及含氯硝基苯的处理工艺选择提供相关的参考依据。     

培养基对菌产微生物絮凝剂的影响研究

研究了培养基成分种类及其用量对菌产微生物絮凝剂的影响。结果表明,较高的C/N比对菌产絮凝剂有利,碳源中的蔗糖是菌株Aeromonassp.N11产絮凝剂的良好碳源,氮源以采用复合氮源为佳。培养基中加入酵母膏有利于絮凝剂的产生。NaCl能够促进所产絮凝剂的絮凝活性,碳源蔗糖和氮源脲对菌产絮凝剂的影响最大。利用正交实验得出产絮凝剂培养基的最佳配比为蔗糖20g/L,酵母膏08g/L,脲05g/L,硫酸胺05g/L,NaCl7g/L。     

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对硝基苯及4-氯硝基苯的降解

硝基苯类化合物生物降解菌的筛选及性能研究,是制药、染料等行业废水达标的重要基础。以浓度梯度升高法筛选到一株硝基苯厌氧降解菌Klebsiella oxytoca NBA-1。考察了该菌对氧气的需求,以及在厌氧条件下,温度、pH值、外加葡萄糖及硝基苯初始浓度等环境因子对菌株降解硝基苯能力的影响,并进一步讨论菌株对氯取代硝基苯类化合物的降解情况。结果表明,该菌在厌氧条件下生长比好氧条件下慢,但降解速度更快;厌氧降解硝基苯的最佳pH值和温度和分别为8.3和30~35℃;加入0.3%~0.5%的葡萄糖可促进降解,且对300 mg/L以下的硝基苯均有降解能力;该菌能将4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺,并进一步脱氯为苯胺。研究结果可为硝基苯及含氯硝基苯的处理工艺选择提供相关的参考依据。     

复合型微生物絮凝剂产生菌的培养及对炼化废水处理的研究

从炼油厂活性污泥中筛选出5株微生物絮凝剂产生菌菌株,依次编号为SHD-1至SHD-5.将任意2株复合培养后,发现SHD-1和SHD-5构建的复合菌对炼化废水的絮凝效果最好.通过单因子实验确定复合菌的最优培养条件:培养时间为48 h,初始pH为7,摇床转速为160 r/min、碳源为葡萄糖、氮源为蛋白胨+(NH4)2SO...     

一株絮凝剂高效产生菌的筛选及对炼油废水絮凝特性的研究

采用常规的细菌分离纯化方法从土壤和活性污泥中分离出237株菌株,通过考察菌株的絮凝能力及稳定性,从中筛选出一株絮凝剂菌,命名为HT1-2,根据其生理生化实验结果,初步鉴定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus)。对HT1-2的培养条件进行优化,通过单因素和正交实验得到其最优培养条件为:碳源(葡萄糖)2.0%(质量分数),氮源(氯化铵)0.2%(质量分数),菌液接种量10%(质量分数),培养温度30℃,摇床转速120r/min,发酵液初始pH=8。在此条件下培养的HT1-2对炼油废水中石油类去除率达40%以上。     

连续培养酱油曲霉(Aspergillus sojae)产微生物絮凝剂的研究

为了利用廉价材料规模化生产微生物絮凝剂,以味精废水作为廉价培养基质,对酱油曲霉的摇瓶连续培养和发酵罐连续培养进行了研究。摇瓶中以5%的接种量进行连续培养,最适温度在30~33℃之间,每6 h替换一次新鲜废水培养基,5次替换新鲜废水培养基后最大絮凝率仍达到97.8%。在发酵罐扩大连续培养中以5%的接种量接种后经过9 h预培养达到稳定生产絮凝剂后,以4 mL/min的补料流量进行连续培养,生产的絮凝剂产量达到2.392 g/L,且最大絮凝率为98.1%。生产36 h后对发酵系统中菌体进行稀释,使菌体量保持在50~200 g/L之间可持续进行生产。     

Shewanella sp.XB缺氧反硝化降解苯酚

苯酚的生物降解一直受到关注。以苯酚为惟一电子供体,研究了Shewanella sp.XB对苯酚的缺氧降解特性。研究结果表明,在反硝化条件下,当C/N为13.3时,苯酚可以完全降解,NO-2-N积累量很少。另外,当加入氧化还原介体,如核黄素3μmol/L、AQDS 0.01 mmol/L、AQS 0.05 mmol/L和LQ 0.01 mmol/L时,苯酚降解速率分别为不加介体时的1.45、1.77、1.67和1.63倍。当以氯化铵代替硝酸盐时,苯酚也能进行厌氧发酵降解。另外,菌株XB反硝化降解苯酚可能是厌氧和好氧降解的混合过程。     

表面活性剂对紫背浮萍吸收氮磷的影响

采用室内培养方法,以氨氮和总磷以及植物生长量作为观测指标,分别研究了阴离子型表面活性剂LAS、阳离子型表面活性剂CTMAB和非离子型表面活性剂Tween-80对紫背浮萍吸收氮磷及植株生长的影响。结果表明,无表面活性剂影响时紫背浮萍在模拟富营养化水体中生长良好并表现出很强的氮磷去除能力;LAS和CTMAB浓度低于1 mg/L时,紫背浮萍对总磷的吸收比对氨氮的吸收更易受影响;当浓度达到10 mg/L时,LAS和CTMAB的存在使紫背浮萍明显受到损伤,氮磷吸收率出现负值,而非离子型表面活性剂毒性相对最小,对紫背浮萍吸收氮磷的影响明显低于阴离子型和阳离子型的表面活性剂。     

Effect of culture conditions on the formation of struvite by Myxococcus xanthus

The amount of struvite (MgNH₄PO₄·6H₂O) produced by Myxococcus xanthus as well as the culture parameter values (pH, total phosphorus, total Kjeldahl nitrogen) were dependent on the culture medium used. Struvite formation started during the exponential phase and the maximum concentration was observed at the beginning of stationary growth phase. The addition of each medium component to the liquid culture influenced the amount of crystal produced. This amount did not depend on the pH increase during the culture period. The moment of the bacterial growth phase, at which each medium component was added, influenced the struvite formation.     

不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%;狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

脱氮副球菌YF1微生物燃料电池生物阴极脱氮和产电

以脱氮副球菌YF1构建纯种生物阴极微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)进行脱氮和产电机理的研究。研究结果发现,阴极碳氮比、pH值对产电和脱氮效率有明显影响。当MFC的阴极运行条件pH值为8.0,碳氮比为20时,运行时间15 h时,脱氮率高达100%,输出电压为150 mV。上述结果表明,微生物燃料电池运行过程中,细菌降解硝酸根的机理为将硝酸根还原为N2或者直接将其作为自身的营养物质而利用。循环伏安(CV)与扫描电镜(SEM)的结果表明,在微生物燃料电池运行中,副球菌YF1通过接触导电作为产电的电子供体。     

黄菖蒲和狭叶香蒲根系对氮磷的吸收动力学

采用改进的常规耗竭法,研究了黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）和狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）根系对NH₄⁺、NO₃^-和H₂PO₄^-的吸收特征及差异。结果表明,这2种植物根系对NH₄⁺、NO₃^-和H₂PO₄^-的吸收动力学特征均可采用Michaelis-Menten方程描述。2种植物根系对NH₄⁺、NO₃^-和H₂PO₄^-的亲和力（Km）和最大吸收速率（Vmax）有显著差异。吸收H₂PO₄^-时,黄菖蒲根系具有较高的Vmax值和较低的Km值,说明黄菖蒲具有嗜磷特性,并能够适应广范围浓度的H₂PO₄^-环境,适宜用于污染水体磷的去除;吸收NO₃^-时,狭叶香蒲根系具有较高的Vmax值和较低的Km值,表明狭叶香蒲可用于广范围浓度NO₃^-污染的水体修复;吸收NH₄⁺时,黄菖蒲根系具有较低的Vmax值和Km值,而狭叶香蒲根系具有较高的Vmax值和Km值,说明黄菖蒲适宜用于NH₄⁺污染较轻水体的修复,而在NH₄⁺污染较重水体中宜选用狭叶香蒲作为先锋植物。     

金属纳米材料在厌氧条件下对脱氮副球菌反硝化作用的影响

以脱氮副球菌YF1为实验菌株,研究纳米Fe0和纳米Fe/Ni 2种金属纳米材料对菌体生长及其反硝化作用的影响。实验结果表明:添加纳米材料到反应体系中会降低实验菌株的生长量和生物反硝化作用,纳米Fe/Ni对实验菌株的毒性比纳米Fe0大。在含硝态氮初始浓度为100 mg/L的反硝化培养基中接种脱氮副球菌,于30℃培养20 h,脱氮率为89.47%,而菌+1 000 mg/L纳米Fe/Ni的体系脱氮率仅为64.33%;菌+1 000 mg/L纳米Fe0体系的脱氮率为76.36%。不同体系的反硝化过程均可采用零级动力学模型进行拟合(相关系数R2>0.92)。这2种金属纳米材料对实验菌株的生长量及其反硝化作用的影响程度,与体系的pH和温度有较大关系。