虾池环境生物修复作用菌的模拟应用

在模拟条件下，研究了虾池环境生物修复作用菌对对虾养殖环境中虾池有机物的降解过程，结果表明，虾池环境生物修复作用菌能明显改善虾池环境，降低有机物的含量（4d后CODMn的去除率为43.52%)。将大分子的有机物降解为小分子的无机氮等；对虾养殖池中作用菌的使用量以262.5kghm^-2为宜。图3参13     

混合菌对石油的降解

从含油污水中分离得到4株能高效降解石油的微生物菌株(X2、X3、X4、X5),经鉴定,4株菌分别属于黄单胞菌属(Xanthomonas sp.)、动胶菌属(Zoogloea sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和邻单胞菌属(Plesiomonas sp.).通过观察4株菌在原油培养基中的生长变化过程,确定了其中的优势菌;并对4株菌进行复配实验以确定各株菌混合后的石油降解效果;用正交实验法确定达到最佳石油降解效果各菌的投加量;通过对残油的Gc-MS测定分析,确定各菌在降解石油时所起的作用.结果表明,混合菌株中菌X4为优势菌,且有高的降解效果(达68,60％),其它3株降解率不高的菌混合投加也能达到较高的降解效果(达63.17％),菌X4是混合菌株维持高降解率的关键;达到最佳降解效果的各菌投加量分别为0.1％、0.1％、0.5％、2.0％;菌X2和菌X3降解C12-C16直链烃和少量支链烃,菌X4和菌X5对C12-C22直链烃有好的降解效果.图2表4参10     

苯酚降解酵母Pd6的分离及对酚类化合物的降解

从炼油厂污染的污水和土壤中,筛选分离出一株具有很高苯酚降解能力的酵母菌Pd6.通过生理生化方法并结合26S rRNA序列比对,将其初步鉴定为麦芽糖假丝酵母(Candida maltosa).该酵母菌能以苯酚为唯一碳源和能源,对苯酚的最大降解浓度为1500mg/L,添加有机碳和有机氮可显著提高其对苯酚的降解率.在外加碳源的条件下,菌株Pd6还具有降解其它9种取代酚的能力.此外,关于苯酚和氯酚共代谢的研究表明,酵母菌Pd6可以利用苯酚为唯一碳源降解对氯酚和间氯酚.表明该菌在苯酚及其衍生物的生物降解和水污染治理方面可起到重要作用.     

罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.)T6对三氯吡啶醇污染土壤的修复及能完全矿化毒死蜱工程菌株的构建

以毒死蜱降解中间代谢产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)高效降解菌罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.)T6为材料,研究其在土壤中对TCP的降解特性。结果表明,温度、接菌量和初始底物浓度对TCP的降解都有影响,T6菌株降解TCP的最适温度为30℃,当土壤含菌量〔以菌落形成单位(CFU)计〕小于10×108kg-1时,降解率随着含菌量的增加而提高,当含菌量超过10×108kg-1时,降解率不再提高。降解率随着TCP初始浓度的增加而降低,当TCP初始浓度为50~100 mg·kg-1时,6 d内可将50 mg·kg-1TCP降解80%。利用基因工程手段,将来源于寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)DSP-1的甲基对硫磷水解酶基因(mpd)插入菌株T6基因组16S rRNA基因中,成功构建一株可彻底矿化毒死蜱的重组工程菌株T6-mpd。生长试验结果表明罗尔斯顿菌T6-mpd和T6的生长特性基本一致。对T6-mpd菌株降解毒死蜱的特性研究结果表明,在LB培养基中,T6-mpd对毒死蜱的水解效率与DSP-1基本一致,但在基础盐(MSM)培养基中,T6-mpd在60 h内对50 mg·L-1毒死蜱的降解率仅为36%,显著低于DSP-1。模拟土壤原位修复试验结果表明,在含菌量为108kg-1条件下,T6-mpd在2 d内可将50mg·kg-1毒死蜱降解64%。认为T6-mpd菌株在毒死蜱残留污染环境修复中具有潜在的应用前景。     

污染土壤中菲的修复技术研究进展

菲是多环芳烃中的代表性物质,具有"三致"效应,而且菲的蒸汽压小,辛醇-水分配系数高,生物可利用性低,是一种持久性有机污染物。随着化石燃料的大量使用,受菲污染的土壤越来越多,研究菲的修复技术对污染土壤的再利用具有重要意义。结合目前国内外研究进展,综述了污染土壤中菲的修复方法,包括物理修复、化学修复和生物修复。针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、实例应用和优缺点,重点论述了植物修复和微生物修复方法的降解机理和应用,分析了微生物性质,包括氧、营养物、温度、土壤理化性质、共存污染物等环境因素对生物降解的影响。由于溶解性的菲有较好的迁移转化能力,因此表面活性剂的助溶作用适用于各种修复方法,选择合适的表面活性剂可以提高修复效果。在各种修复技术中,物理修复是通过物理技术实现菲的解吸与富集,无污染,但是去除率低;化学修复是使用氧化剂将菲氧化分解成无毒易降解的小分子物质或通过添加化学淋洗剂增加菲的溶解性,提高迁移转化能力,用时短,但是引入其他试剂,容易造成二次污染;植物修复是通过植物的提取、降解和固定等过程实现菲的修复,尤其是植物的根际环境为微生物的生长提供有利的条件;微生物修复以菲可作为微生物生长的碳源为基础,在分解酶的作用下实现菲的降解,但是生物修复周期长,可利用的生物少,而且可能生成毒性更高的中间代谢产物。因此,寻找合适的修复物种,采用基因技术提高生物的修复能力或多法联用、取长补短可提高修复效率。最后,在共降解理论的基础上,结合重金属和有机污染物共存时,一种物质的存在对另一种物质的降解有促进作用,提出了协同降解的概念,寻求对多种污染物有协同降解或共降解作用的修复方法是今后发展的主要方向。     

降解氯氰菊酯光合细菌的分离鉴定及降解特性研究

从农药厂污水处理池的活性污泥中分离到一株高效氯氰菊酯农药降解菌,命名为PSB07-13。根据该菌体培养特征、菌落形态特征、活细胞光谱吸收特征、生理生化特性、光合作用内膜系统结构类型,并结合16S rRNA（Genebank Accession NO.EU366142）序列相似性分析,将其鉴定为沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）。利用气相色谱对PSB07-13的降解能力进行了测定,结果表明：该菌培养6d后,对50mg·L-1的氯氰菊酯的降解率达到80.94%。降解特性研究结果表明：该菌在含氯氰菊酯培养基中的最适生长温度为30℃、pH为7.0及光照强度为7500lx;该菌不能以氯氰菊酯为唯一碳源和能源生长;该降解菌还能较好地降解甲氰菊酯、联苯菊酯、溴氰菊酯等菊酯类农药。该农药残留降解菌可以用于农药厂有机废水处理及农田农药残留降解,具有一定的应用前景。     

磺胺类抗生素复合污染降解菌的筛选及其降毒作用

磺胺类抗生素是环境中检测出率较高的一类污染物.微生物降解是一种相对安全、高效且成本低的污染物去除技术,而关于磺胺类抗生素复合污染降解菌对该类抗生素的去除及其降毒能力方面的研究较少.因此,以3种磺胺类抗生素:磺胺吡啶(SP)、磺胺氯哒嗪(SCP)和磺胺二甲嘧啶(SM2)为碳源,从土壤中筛选3种磺胺类抗生素复合污染的降解菌,应用时间毒性微板分析法,测定3种抗生素及其复合污染物在降解前、后对指示生物蛋白核小球藻的毒性效应,并分析降解菌对3种抗生素及其复合物污染物的降毒能力.结果表明,以SP、SCP和SM2为碳源筛选出2株(S1和S2)降解菌,其中,S1菌株对3种抗生素的降解能力优于S2菌株,并初步鉴定S1降解菌为马氏棒杆菌属;S1降解菌的生长状况和降解能力最佳条件:3种抗生素的混合浓度为1 500 mg·L-1,pH=7.0,温度30℃,转速为150 r·min-1以及接种量为2.0％;S1菌株降解后的抗生素及其复合污染物对蛋白核小球藻的毒性明显低于降解前的毒性,降毒率在99％以上;S1降解菌对3种磺胺类抗生素的降解能力为SM2＞SP＞SCP.     

胞外呼吸菌Exiguobacterium sp. PY14的分离鉴定及其异化铁还原特性

胞外呼吸菌广泛分布于自然生境中,是驱动铁等元素地球化学循环的重要因素,已成为各种有机污染物降解和重金属污染去除的研究热点.为了挖掘具有环境修复应用前景的胞外呼吸菌,从鄱阳湖湿地土壤中筛选具有胞外异化铁还原能力的菌株,通过形态、生理生化和遗传分析进行菌种鉴定,并对其最优生长条件、异化铁还原特性及胞外电子传递机制进行研究.结果显示,分离得到的菌株PY14具有较高的异化铁还原能力,细菌形态、生理生化特征及16S rRNA基因系统发育分析鉴定其为革兰氏阳性的微小杆菌属（Exiguobacterium）;具有嗜碱耐盐生长特性,最适生长pH值为8.0,在NaCl浓度高达50g/L条件下生长良好;能够利用葡萄糖、丙酮酸、乙酸和乳酸等多种小分子碳源（电子供体）进行厌氧呼吸,5 d内5 mmol/L水铁矿的还原率高达80%,添加电子穿梭（蒽醌-2,6-二磺酸盐）可显著增强其异化还原水铁矿、针铁矿和赤铁矿的速率;可通过自身分泌腐殖酸类电子穿梭体实现介导异化铁还原过程.本研究获得了一株有望在盐碱土壤或水体等环境中高效驱动铁还原的胞外呼吸菌,为进一步认识革兰氏阳性细菌胞外电子传递机制提供新依据.（图8表1参4...     

微生物对水-沉积物中苯并[a]芘-镉复合污染修复的研究

从广东汕头贵屿镇的沉积物中分离得到1株对PAHs有较好降解能力且有较强重金属耐受性的菌株（简称B4）,菌种鉴定表明该菌为氧化节杆菌属。以土著微生物、处理方式、沉积物、修复时间等为不同的影响因子对该菌修复水体/沉积物中苯并[a]芘（BaP）-镉（Cd）复合污染进行了初步研究。结果表明：该菌同时具有降解BaP和吸附Cd的性能;土著微生物对BaP有一定的降解能力,并能显著促进B4降解BaP,当体系中BaP质量浓度为1.00 mg.L-1时,降解率达到了68.3%;Cd的吸附却因土著微生物的存在发生一定程度的解吸。振荡培养对BaP的降解效果略优于静止培养修复,而静止修复却更有利于Cd的去除。沉积物促进体系Cd的吸附,却减弱了菌种对BaP的降解。在静止培养修复中,BaP的降解主要发生在7 d以前,降解率保持在35%左右,此时Cd的去除效果亦较好。     

假单胞菌AEBL3对土壤中呋喃丹的生物降解

从农药污染的农田土壤中分离到一株假单胞菌AEBL3，该菌能够以呋喃丹为唯一的碳源和氮源生长。使用AEBL3作为生物强化剂对模拟呋喃丹污染的土壤环境进行了生物修复试验。结果表明，接种AEBL3能够明显增加土壤中呋喃丹的降解率。降解菌AEBL3在土壤中具有一定的移动性，当从土壤表层加菌时，对0-7cm深土层中的呋喃丹都有很好的降解效果。在各种投加方式的比较中，以投加降解菌原液修复效果最好，缓冲液悬浮的菌细胞次之，砂粒混合物的效果最差。16S rRNA的变性梯度电泳(DGGE)结果揭示了生物修复过程中土壤微生物菌群结构中的动态变化。     

五氯酚(PCP)高效降解菌Psendomonas sp.CS5的研究

从曾受五氯酚(pentachlorophenol,简称PCP,下同)污染废水的活性污泥中,经驯化富集和分离筛选获得一株PCP降解菌,菌号为CS-W-98-5.在24h内该菌降解w(PCP)=400×10     

蜡状芽孢杆菌不同菌株降解有机磷农药的特性分析

筛选分离降解微生物解决有机磷农药残留给水体和土壤环境带来的污染问题是一项可行的生物修复技术。采用富集培养和定时取样分析有机磷农药残留的方法,分离驯化出三株能够降解有机磷农药的细菌,研究了其形态特征和生理生化特性并对其16SrDNA序列进行了分析,同时比较了三菌株对甲基对硫磷（Methyl－parathion）、毒死蜱（Chlorpyrifos）和_二唑磷（Triazophos）的降解特性。结果表明：通过富集培养得到10菌株具有降解甲基对硫磷和毒死蜱的能力,比较确定HY-1、HY-2和HY-4三菌株作为研究对象,经鉴定为蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）的不同菌株,三菌株在Genbank上的登录号分别为：eu915687、eu915686和eu915688。在甲基对硫磷质量浓度为50mg·L-1时,三菌株72h的降解率分别为91．7％、87．7％与92．4％．降解率无显著性差异（P〉0．05）,当甲基对硫磷质量浓度增加到100mg·L-1时,三菌株对甲基对硫磷的降解率有所下降,其中HY-2对甲基对硫磷的降解率下降最大达23％,且和其他两菌株有显著性差异（P〈0．05o三菌株72h对100mg·L-1毒死蜱的降解率分别达到64．8％、53．7％和56．5％,在不同的毒死蜱初始质量浓度下,HY-1和HY-4两菌株对毒死蜱的降解率无显著性差异（P〉0．05）,HY-2与HY-1、HY-4两菌株有显著性差异（P〈0．05o三菌株对三唑磷的降解率均较低,其中HY-2对初始质量浓度为100mg·L-1三唑磷的降解率最高仅为20．7％,其余两菌株对三唑磷的降解率比HY-2低且无显著性差异（P〉0．05o可以得出本研究分离得到的蜡状芽孢杆菌不同菌株对有机磷农药的降解存在多态性。     

Synergistic degradation of pyrene and volatilization of arsenic by cocultures of bacteria and a fungus

The combination of two bacteria (Bacillus sp. PY1 and Sphingomonas sp. PY2) and a fungus (Fusarium sp. PY3), isolated from contaminated soils near a coking plant, were investigated with respect to their capability to degrade pyrene and volatilize arsenic. The results showed that all strains could use pyrene and arsenic as carbon and energy sources in a basal salts medium (BSM), with the combined potential to degrade pyrene and volatilize arsenic. Bacillus sp. PY1, Sphingomonas sp. PY2 and Fusarium sp. PY3 were isolated from the consortium and were shown to degrade pyrene and volatilize arsenic independently and in combination. Fungal-bacterial coculture has shown that the most effective removal of pyrene was 96.0% and volatilized arsenic was 84.1% after incubation in liquid medium after 9 days culture, while bioremediation ability was 87.2% in contaminated soil with 100 mg·kg^-1 pyrene. The highest level of arsenic volatilization amounted to 13.9% of the initial As concentration in contaminated soil after 63 days. Therefore, a synergistic degradation system is the most effective approach to degrade pyrene and remove arsenic in contaminated soil. These findings highlight the role of these strains in the bioremediation of environments contaminated with pyrene and arsenic.     

紫色土硅酸盐细菌的表型特征及溶磷解钾能力

对40株分离自四川、重庆等地的代表笥紫色土中的硅酸盐细菌和1株参照菌株进行了52个表型性状的数值分析，探讨了硅酸盐细菌液体振荡培养后pH值、菌数变化与溶磷、解钾量之间的关系，结果表明：紫色土硅酸盐细菌绝大部分属于胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus），但在个体和群体生长特征、碳氮源利用、硝酸盐还原能力、耐Ⅰ菌株在86％相似水平分为2个亚群，不同的硅酸盐细菌菌株的溶磷、解钾特性差异较大，具有溶磷解钾双重特性的菌株约占供试菌株（含参考菌株）的22％，只具溶磷特性的约占29％,其溶磷效果较显著（有效磷增加最高达40.64%），而解钾效果不明显（有效钾增加最多的只有7.9%）。供试紫色土硅酸盐细菌的溶磷、解钾特性与菌株生长过程中产酸有关，其溶磷、解钾量与培养液中pH值的降低呈正相关，图5表3参20。     

ERIC-PCR:一种快速鉴别环境细菌菌株的方法

以 Ｅ Ｒ Ｉ Ｃ（ 肠杆菌基因间共有重多序列） 序列设计的特异引物对３ 株大肠杆菌、３ 株软腐欧氏杆菌、２ 株草生欧氏杆菌、１ 株梨火疫欧氏杆菌、１ 株催娩克氏菌、１ 株阴沟肠杆菌和９ 株具有降酚能力的细菌等２０ 种细菌的基因组 Ｄ Ｎ Ａ 进行 Ｐ Ｃ Ｒ 分析．每种菌株均存在数目不等的各自独特的带型,能够区分同一种类中极为相近的菌株．经多次重复,各特异性扩增的主要带型能重复稳定出现．聚类分析的结果表明,供试菌株多数按照分类地位归到相应的组中．９ 种具有降酚能力的细菌中,２ 种分离自处理焦化废水池活性污泥,７ 种来自土壤样品． Ｅ Ｒ Ｉ Ｃ Ｐ Ｃ Ｒ 指纹图显示,前２ 种属于一类,都有一条大小约１ ．１ ｋｂ 的主带,其它７ 种土壤中分离出来的细菌除其中１ 种有１ 条约１ ．２ ｋｂ 大小的主带外,其余６ 种都有１ 条大小约１ ．４ ｋｂ 的带．聚类分析将从土壤中分离出来的细菌归为３ 种不同的类型． Ｅ Ｒ Ｉ Ｃ Ｐ Ｃ Ｒ 可以从分子水平对细菌基因组进行快速指纹图分析,在对环境细菌分离物进行快速鉴定和归类等方面具有实用价值     

水体中氧化铁鞘细菌的分离鉴定及保藏

采用试管静止富集培养及生态模拟富集培养，结合平板划线、稀释涂布、平板滴加法，成功地从150份水样中分离到94株鞘细菌．利用Winogradsky液体试管法进行产铁氧化酶鞘细菌的快速初筛，从中筛选出24株产铁氧化酶能力较高的菌株，再经摇瓶复筛，获得产酶活性最高的菌株FC9901．采用多相鉴定方法对菌株FC9901细胞形态、培养特征、生理生化反应及各种碳源利用情况进行了研究，根据《伯杰氏细菌鉴定手册》第9版，把该菌株鉴定为第十四群鞘细菌类(sheathed bacteria)球衣菌属(Sphaerotilus)浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)．对鞘细菌几种保藏方法进行比较研究，结果表明蒸馏水保藏法保藏时间长，是一种经济简便有效的保藏方法．图3表7参9     

养殖水体复合功能菌的分离及其性能

针对养殖水体中因氨态氮、硫化氢和小分子有机酸富营养化引起的污染问题,分离筛选出硝化细菌、反硝化细菌、光合细菌、硫化细菌和生物絮凝菌等具有不同生理功能的污染物治理菌株,经优化配伍制备出性能优良的复合功能菌,结果表明:硝化细菌对氨态氮的去除率达97.8%,亚硝态氮的去除率达95.7%,反硝化细菌对硝态氮的去除率为96.4%,光合细菌和硫化细菌对硫化氢的去除率为55%,微生物絮凝菌的絮凝效率为83%;复合功能菌对CODCr、NH4+-N,总氮、硫化物的去除率分别可达94.3%,89.6%,88.7%和71.3%。     

Biodegradation of phenol by native microorganisms isolated from coke processing wastewater

The present investigation was undertaken to assess the biodegradation of phenol by native bacteria strains isolated from coke oven processing wastewater. The strains were designated ESDSPB1, ESDSPB2 and ESDSPB3 and examined for colony morphology Gram stain characters and biochemical tests. Phenol degrading performance of all the strains was evaluated initially. One of the strains namely ESDSPB2 was found to be highly effective for the removal of phenol, which was used as sole carbon and energy source. From an initial concentration of 200 mg I(-1) it degraded to 79.84 +/- 1.23 mg l(-1). In turn the effect of temperature (20 to 45 degrees C), pH (5-10) and glucose concentration (0, 0.25 and 0.5%) on the rate of phenol degradation by that particular strain was investigated. Observations revealed that the rate of phenol biodegradation was significantly affected by pH, temperature of incubation and glucose concentration. The optimal conditions for phenol removal were found to be pH of 7 (84.63% removal), temperature, 30 degrees C (76.69% removal) and 0.25% supplemented glucose level (97.88% removal). The main significance of the study is the utilization of native bacterial strains from the waste water itself having potential of bioremediation.     

稳定同位素技术在污染环境生物修复研究中的应用

稳定同位素技术主要应用于地球化学,它是将人工合成的同位素标记特定的化合物,追踪标记物在生命活动中的变化规律,目前该项技术也广泛应用于环境微生物学、生态学、生物医学等领域.生物修复是利用存在于土壤、地下水和海洋等环境中的生物特别是微生物将有毒、有害的污染物降解为二氧化碳和水,或转化为无害物质,从而使污染的生态环境修复为正常生态环境的过程.这些降解微生物都来自于小部份可培养微生物,对于大部份未可培养降解微生物,通常在实验室条件下很难得到.而利用稳定同位素技术,如13C标记底物,收集利用该底物的微生物核酸,就可以得到具有降解作用的功能微生物,为环境污染生物修复提供重要的菌源和功能基因.环境中的许多物质都可以用SIP来标记,这些标记物主要有PLFA-SIP、DNA-SIP、RNA-SIP等,它们都可以用来在复杂样本中进行有特殊代谢功能微生物的鉴定和分析,在利用微生物进行生物修复中具有重要的意义.图2表1参42