活性污泥总蛋白提取方法的比较

有效提取总蛋白是活性污泥蛋白质组学研究的第一步,由于活性污泥中含有腐殖质以及其他复杂的有机物质,因此常规的提取方法均难以获得高质量的蛋白质。文章考察了SDS-酚-TCA法、SDS-酚法、柠檬酸钠-酚法、SDS提取法和SDS震荡提取法抽提活性污泥总蛋白的效果,比较了蛋白得率,并通过SDS-PAGE对蛋白的质量进行了检测。结果表明,5种方法均可从活性污泥中提取蛋白质,但5种方法在提取的蛋白的得率和质量上存在差异,其中采用SDS-酚法抽提的蛋白质效果最好,以该方法提取的蛋白质得率最高并且蛋白条带最多。该文为活性污泥总蛋白的提取提供了一种有效的方法。     

某污染场地地下水石油烃的健康风险评估及其微生物群落分析

有机污染场地地下水石油烃污染问题较为普遍,对周边环境和人体健康造成一定影响. 为探究污染场地地下水环境中石油烃含量、健康风险及其与微生物群落分布关系,对天津市某污染场地地下水石油烃开展健康风险评估调查,使用气相色谱法分析石油烃浓度,利用污染场地健康与环境风险评估软件进行健康风险评估,利用高通量测序技术进行地下水微生物群落特征分析. 结果表明:①5个监测井的石油烃污染情况有显著差异,A1～A4监测井石油烃浓度较低,健康风险处于可接受水平;A5监测井石油烃浓度是其他4个监测井的60～100倍,总石油烃危害商为44.990,为可接受值的45倍,健康风险较高. ②4个监测井地下水中均含有变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),说明这两种细菌对石油烃污染有一定耐受能力. A5监测井细菌Chao指数和Shannon-Wiener指数最高,说明细菌多样性和丰富度最高,且该监测井变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)绝对丰度均较高,说明一定浓度石油烃的存在会促进具有降解石油烃功能的细菌生长. 研究显示,一定浓度石油烃的存在使石油烃降解菌绝对丰度增加,从而增加了对石油烃的降解能力,增强了石油烃的自然衰减能力,有利于降低人体健康风险.      

一种简便高效的土壤石油烃提取方法的建立

通过开展单因子实验与正交实验,考察不同参数下超声萃取法对土壤中总石油烃(TPH)的提取效率,并对比了超声萃取法、超声-索氏萃取法及传统索氏萃取法对不同原油污染土壤的提取效果。结果表明:超声萃取法的最优工作参数为20 m L二氯甲烷,超声10 min,4000 r/min离心10 min,萃取4次。3种提取方法中,超声萃取法对石油烃平均回收率最高,为100.95%,而传统的索氏萃取法最低,仅为94.54%。可见,超声萃取法操作简单,效率高,可广泛用于土壤中总石油烃含量的提取测定。     

麦秸强化微生物降解石油烃及场地试验

在油-盐混合污染耕地的耕作层中施加麦秸以强化水浸洗盐和促进微生物对石油烃的降解.通过实验考察了麦秸添加量对降解石油烃所用的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)和刺孢小克银汉霉菌(Cunninghamella echinulata)的生长及其对于石油烃降解行为的影响.结果发现,在土壤中添加5%(质量分数)麦秸可使土壤中的细菌和真菌生物量提高至对照样品的25和3倍;19 d时总石油烃降解率从29.2% 提高到48.0%,其中饱和烃、芳烃的降解率分别从31.5%和39.1%提高到55.7%和55.9%.在中原油田污染耕地现场试验结果表明,石油烃降解菌添加25 d后,添加麦秸的修复土壤中的细菌和真菌生物量为对照土壤的158和9倍;45 d后试验地块中的总石油烃质量分数降至0.3%以下,石油烃降解率最高达到75%.上述结果显示出添加麦秸与真菌-细菌协同修复方法相结合在治理油-盐混合污染耕地中具有很好的应用前景.     

重复接种菌群强化修复石油污染土壤

微生物技术在修复石油污染土壤中具有广阔的应用前景.重复接种是提高外部菌群在实际环境中的竞争力和适应性的潜在而有力的手段,是保证高效修复的关键.该研究选择了从石油污染环境中分离获得的2株烃降解菌(SW-1、SW-4)及2株生物表面活性剂产生菌(F、F2),按不同比例复配,构建高效烃降解菌群,研究了重复接种该菌群强化修复石油污染土壤的效果,监测了修复过程中石油降解率、细菌数量以及土壤酶活性的变化.结果 表明,由4株菌等比例组成的菌群在7d内降解率最高;与单次接种相比,重复接种显著提高了土壤中烃的降解率,GC-MS分析表明菌群对C15～C30烷烃有较好的降解效果,相关性分析表明降解率与土壤中细菌数量和酶活性的增加显著相关.研究结果将有助于微生物修复技术在石油污染环境中的广泛应用,具有重要的环境和经济效益.     

石油污染土壤的生物修复技术及微生物生态效应

利用投菌法和生物刺激法对陕北子长石油污染土壤进行微生物修复研究.通过利用红外分光光度法测定不同处理方法对石油烃的去除效果确定了修复陕北石油污染土壤的最佳方案.修复过程中利用最大可能计数法(MPN)、PCR-琼脂糖电泳法、PCR-DGGE法分别测定了石油烃降解菌数目、催化基因、土壤微生物多样性对土壤微生物生态效应进行研究.结果发现石油污染土壤不同生物处理修复效果为:生物刺激(加入N、P营养物质)生物强化(投加降解菌)其他.土壤中石油烃降解率与可降解石油烃的催化基因含量之间存在正相关关系,修复过程中土壤中的石油烃和烷烃降解菌数量显著多于多环芳烃降解菌数量,投加外源降解菌SZ-1可以显著提高土壤细菌群落的多样性.研究结果有助于深入理解生物修复石油土壤过程中的微生物生态效应变化.     

蛋白质组学技术在环境内分泌干扰物分析上应用

为了探讨蛋白质组学技术在环境雌激素分析上的应用,用浓度为3.7×10-9mol/L的17β-雌二醇(E2)处理MCF-7细胞2或3天后进行双向电泳,对比不同的蛋白质提取、染色方法,利用光密度扫描仪将电泳图像数字化,并使用PDQuest软件进行图像分析,以观察雌激素诱导下的蛋白质表达图谱。结果表明,在蛋白质的提取上,冻融法比超声裂解法更有效;在蛋白质染色上,银染法比考马斯亮蓝染色法能得到更多可显示的蛋白质斑点。用E2处理72h后的MCF-7细胞,可检测到40个下调蛋白和5个上调蛋白。该蛋白质表达模式的改变提示了环境雌激素诱导下的特异性蛋白质表达图谱变化。本研究为分析雌激素类内分泌干扰物的内在作用机制提供了一种新的可行方法,也为建立其高通量筛选方法提供了新的思路。     

超声波提取-荧光法测定贝类体内石油烃含量

建立了一种超声波提取-荧光法测定贝类体内石油烃的快速方法,采用正交实验对提取溶剂、提取次数、超声时间、超声功率和洗脱溶剂等因素进行了优化,获得了最佳提取条件。该方法的检出限为0.070×10-6,加标回收率范围为76.5%～96.9%。采用所建立的方法测得青岛近海湖岛和沙子口两个区域扇贝体内石油烃含量分别为164.14×10-6dw和119.52×10-6dw,污染指数分别为1.3和0.95,表明湖岛海域贝类受石油烃污染严重。     

石油烃降解混合菌的筛选及其降解条件研究

对采集克拉玛依地区的部分石油污染样品进行了富集分离,得到了5组石油烃高效降解混合菌,其中混合菌KL9-1对温度的耐受范围最宽,并且石油烃的降解效率最高。该混合菌在45℃的条件下,通过7 d的降解,稀油的降解率达到43.27%,稠油的降解率达到20.09%。利用单因素试验考察环境因素对混合菌KL9-1降解石油烃的影响,结果表明混合菌KL9-1的接种量、石油烃仞始浓度、初始pH、摇床转速、表面活性剂的添加都会影响石油烃的降解效果,在35℃的条件下,当接种量6.0%、石油烃初始浓度1.5%、仞始pH 7.5、摇床转速120 r/min及添加200 mg/kg Tween80表面活性剂时,稀油和稠油的降解率都达到最高,其中稀油的降解率可以达到62.49%,稠油的降解率达到40.36%。     

真菌-细菌修复石油污染土壤的协同作用机制研究

提出并研究了真菌和细菌协同强化原位修复石油污染土壤.从中原油田石油污染土壤中筛选出刺孢小克银汉霉菌(Cunninghamella echinulata)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),在泥浆体系中考察了Cun.echinulata和E.cloacae的生长及其对石油烃的降解过程.结果表明,混合培养体系中细菌和真菌的数量最高分别为其纯培养体系的3倍和20倍,细胞衰亡则被明显推迟;混合培养体系中石油烃的去除率高于真菌和细菌纯培养体系石油烃去除率的总和;采用多次接种新鲜菌种的培养方式能够强化混合培养体系对石油烃的降解.在石油烃污染土壤中接入由Cun.echinulata和E.Cloacae所组成的真菌-细菌微生物制剂实施原位修复,结果表明,Cun.echinulata和E.Cloacae的生长及其对石油烃的降解不受土著微生物的抑制,最适工艺条件为:水和木屑含量分别为25%和6%(质量分数),Cun.echinulata和E.cloacae接种量分别为2.5×104和2.5 × 107CFU/g.接种上述真菌-细菌40 d后石油烃去除率可达约65%,而土著微生物对石油烃去除率为16.0%.     

Fe~(2+)对菌株Y_7降解石油烃的影响

以陕北石油污染土壤中筛选出来的菌株Y7作为研究对象,用石油烃培养基进行驯化培养。通过石油烃降解率、OD(吸光度)值和pH值等指标来评价降解效果。研究结果表明菌株Y7可以对石油烃进行有效降解,并且在培养基中加入适量的Fe2+,对菌株的生长和石油烃的降解有一定促进作用,其中最佳Fe2+浓度为24 mg/L;菌株Y7在最佳Fe2+浓度的环境下,前3天降解石油烃效果最好,降解率可达40%。     

脱氮活性污泥总DNA提取研究

文章就提取SBR脱氮反应器中活性污泥总DNA的预处理、细胞破壁、去除蛋白质等方法进行了比较研究。将不同方法提取得到的DNA样品进行琼脂糖凝胶电泳、紫外吸光度和ERIC-PCR检测。结果表明,采取TENP、PBS溶液和玻璃珠震荡对活性污泥进行预处理,SDS和物理冻融结合破碎细胞,一次酚/氯仿和饱和NaCl溶液离心去除蛋白质的DNA提取操作,可以得到腐殖酸、蛋白质含量较少的活性污泥DNA样品。研究发现:从活性污泥提取的DNA样品中含有对PCR反应体系有明显抑制作用的杂质。通过稀释,控制DNA浓度40～13ng/μL,可以减小杂质的影响,实现将活性污泥DNA样品直接用于PCR扩增。ERIC-PCR得到的DNA产物凝胶电泳结果:条带清晰稳定有特异性,为进一步应用分子生态学方法研究活性污泥的性质奠定了基础。     

石油烃降解菌株的复配及其降解特性研究

从松原油田石油污染土壤中筛选出3种高效降解石油烃的菌株分别为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)YH、类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)TM和红球菌(Rhodococcus sp.)K1,对其菌落、菌体形态进行观察,并将3种菌株以不同比例进行复配,研究了3种单菌株及其复配菌株对石油烃的降解效果以及其间的协同降解作用。结果表明:复配菌株与单菌株对石油烃的降解效果有所差异;3种菌株具有协同降解石油烃的作用;3种菌株的复配比例(YH∶TM∶K1)为1∶0.5∶1.5时,对石油烃的降解效果最好;初始浓度为2 000 mg/L的石油烃,加入3 mL复配菌株,在130 r/min、30℃下振荡培养6 d后,石油烃的降解率达94.3%;当石油烃的初始浓度为2 000 mg/L时,复配菌株对石油烃的降解动力学曲线与零级动力学方程的拟合效果良好,其降解动力学方程为y=-309.6x+2 045.0(R~2为0.931),降解半衰期为3.4 d。     

电动微生物法修复石油和镍污染土壤的研究

针对石油-重金属污染的土壤日益严峻的现象及各种土壤修复技术存在的不足,采用快速、高效、对环境干扰较小的电动微生物法,对石油烃含量为16 000 mg/kg,镍含量为400 mg/kg的共污染土壤进行修复。在不同电压梯度下对土壤pH值、电导率和石油烃的降解和镍的去除效果进行研究,同时采用石油烃组分分析法和BCR法分步提取不同形态的镍,对不同组分的石油烃组分的降解和不同形态镍的迁移转化情况进行分析。实验结果表明,随着电压的增加,土壤中不同形态的镍去除效果明显,不同组分的石油烃的去除最佳电压值为1 V/cm。阴阳离子交换膜的使用和电解质的定期更换表明,阴阳离子交换膜的作用可以维持土壤pH值的稳定,从而增强微生物对石油烃的降解和电场对重金属Ni不同形态的迁移转化。在最佳修复电压值1 V/cm下,15 d后,石油烃的降解率达到了46.85%,镍的去除率达到了38.52%。因此,采用阴阳离子交换膜的电动微生物法,是修复混合污染土壤的理想的修复方法之一。     

响应面优化石油降解菌配比及降解条件研究

利用前期筛选的4株高效石油降解菌,采用响应曲面法优化混合菌配比并研究环境因素对混合菌影响,以期提高混合菌对石油的降解效率。结果表明,当石油浓度为10 g/L时,菌株Rp、Sm、Bc和Kv接种量分别为3.97%、2.00%、2.04%和2.07%时混合菌对石油降解率达最大值69.14%,验证值68.83%。此外,考察了环境因素对混合菌降解石油烃的影响,发现混合菌对盐度和p H有较大范围的适应性。其中盐度为5%时降解率仍可达40.37%;p H为7.5时降解率最高可达64.93%,p H为4时降解率最低。     

野生观赏植物长药八宝对石油烃污染土壤的修复研究

植物修复作为一项绿色修复技术,是石油烃污染土壤有效而可行的修复方法之一.野生观赏植物应用于植物修复,不仅能展现野生植物的良好耐性,在治理污染的同时美化环境,还能发挥观赏植物的特性,避免将污染带入食物链.本研究通过温室盆栽试验探讨了野生观赏植物长药八宝(Hylotelephium spectabile(Boreau)H.Ohba)对大港油田石油烃污染土壤的修复潜力.结果表明:长药八宝对石油烃污染的盐碱土具备良好的耐性,虽然长药八宝的地上部生物量相对于对照组有所降低,但与修复活动更为相关的根部生物量并未受到明显抑制,长药八宝也未表现出明显的毒害症状;长药八宝对石油烃污染土壤的修复效果比较显著,当土壤石油烃浓度为11874 mg·kg-1、20075 mg·kg-1和38986mg·kg-1时,其降解率分别为47.99%、24.49%和22.98%,明显高于空白对照组的降解率(仅为32.37%、21.57%和17.64%)(p0.01);通过最大或然数法(most probable number,MPN)观测到11874mg·kg-1、20075 mg·kg-1和38986 mg·kg-1浓度的石油烃污染胁迫下,烷烃和芳烃降解菌的数量都要高于空白对照组,这在一定程度上促进了根际微生物对石油烃的降解.总之,长药八宝对一定浓度的石油烃污染盐碱土具备良好的耐性,对土壤中石油烃污染物具备较高的降解率,具备修复总石油烃浓度在40000mg·kg-1以下的石油烃污染盐碱土的能力.     

高效石油降解菌的筛选鉴定及修复能力研究

为了得到高效的石油降解菌,本研究利用以柴油为唯一碳源的培养基从山东胜利油田、新疆克拉玛依油田和陕西长庆油田3处的石油污染土壤中富集纯化出3株高效的石油降解菌,分别命名为WTS、Z3-P和H4-1.测试结果显示,经过10d的降解实验,这3株降解菌对柴油的降解率均达到60%以上,降解效果良好,其中,WTS的降解效率最高,达到75%;用这3株菌进行污染土壤的修复实验,污染土壤中石油烃降解半衰期为30d左右,为自然情况下的1/4左右.对石油降解菌进行生理生化反应鉴定以及细菌16S rRNA鉴定结果表明,WTS是柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.),H4-1是木糖氧化产碱菌(Alcaligenes xylosoxydans),Z3-P为芽孢杆菌(Bacillus sp.).     

土壤中总石油烃预处理方法研究

采用了索氏提取法、超声波萃取法和加速溶剂萃取对土壤中的总石油烃预处理进行了研究分析,方法在0 mg/L~500 mg/L范围内均有良好的线性.采用索氏提取法时,总石油烃的方法检出限均在0.001 mg/kg~0.016 mg/kg范围内,回收率在65%~80%之间,相对标准偏差均在6.8%~12%之间;采用超声波萃取法时,总石油烃的方法检出限均在0.002 mg/kg~0.023 mg/kg范围内,回收率在60%~88%之间,相对标准偏差均在8.6%~15%之间;采用加速溶剂萃取时,总石油烃的方法检出限均在0.001 mg/kg~0.009 mg/kg范围内,回收率在70%~95%之间,相对标准偏差均在2.5%~8.8%之间.实验表明三种方法均可以作为土壤中总石油烃的预处理分析方法,但加速溶剂萃取更加快捷方便,更适合实际样品的分析.     

石油烃-镉污染土壤的生物修复研究

利用微生物菌剂和花卉植物在花盆中对不同浓度的石油烃和重金属镉的复合污染土壤进行了生物修复试验研究。结果表明:种植植物能提高石油烃的降解率,其中种植牵牛花优于紫茉莉;2个月后种植牵牛花的土壤石油烃降解率比对照提高13.0%以上,PAHs降解率提高22.0%以上;紫茉莉和牵牛花均能适应100mg/kg的镉浓度,牵牛花在土壤中镉浓度为100mg/kg时的富集效果是紫茉莉的6倍。     

海藻酸钠固定石油降解菌条件优化及辅助效应

随着海洋石油污染治理技术的发展,生物修复技术因为具有成本低、效率高、环境友好的特点备受关注,而固菌技术可提高生物修复中石油烃降解菌的降解效率。本次研究利用海藻酸钠和CaCl₂对石油烃降解菌进行固定成球试验,并利用四因素三水平正交试验对固菌过程的条件参数（如:海藻酸钠浓度、菌悬液添加量、CaCl₂浓度和交联时间）进行优化。结果表明:采用固菌方式可有效提高石油烃降解菌的降解效率,当海藻酸钠浓度为3%,菌悬液添加量75%,CaCl₂浓度3%时,交联时间30 h时达到最优固定化效果,石油烃降解菌微球7 d绝对降解率为48.7%,比直接添加菌剂提高28%。