鼠李糖脂对微生物菌剂降解石油的影响

以石油烃降解微生物菌剂和铜绿假单胞菌株A6为对象,考察不同浓度鼠李糖脂对菌剂细胞表面疏水性、原油降解性能和微生物生长的影响,采用GC-MS分析石油中正构烷烃组分的降解情况。结果表明,低浓度鼠李糖脂就可提高菌剂细胞的表面疏水性和原油降解效果。以250mg／L添加组最明显,第7天疏水性达最高,为58．6％,比对照组提高约26．2％;降解第15天原油降解率达71．6％,分别比对照组和TW20组提高16％和13．3％。GC-MS结果显示鼠李糖脂对高碳数烷烃的降解作用大于低碳数烷烃,正二十三烷和正三十三烷的降解率分别较对照提高了21．5％和33．7％。菌剂对奇数碳烷烃的降解效果优于偶数碳烷烃。鼠李糖脂分别使菌剂中细菌、放线菌和霉菌的最大生物量提高了5．7、2．4和1．8倍。鼠李糖脂对微生物细胞疏水性和生物量的提高与石油降解效果正相关。     

鼠李糖脂协助下的土壤中镉电动修复

实验研究了重金属Cd在生物表面活性剂鼠李糖脂协助下的电动修复过程,通过不同方式、不同浓度、不同酸碱度的鼠李糖脂溶液的添加与空白处理对比,探讨了鼠李糖脂协助下电动修复过程中的Cd在土壤介质中的迁移转化和机理,分析了鼠李糖脂溶液作为电动修复添加剂的可行性。结果表明,中等浓度酸性的鼠李糖脂溶液(pH=4.78,浓度为0.5、1和2 g/L)能对土壤中的重金属Cd进行有效的富集,富集量均在初始值的4倍以上,且其可交换态比重均大于42.07%,非常有利于土壤进行二次修复。此外,以pH=4.78,浓度为0.5 g/L的鼠李糖脂溶液作为预处理剂的Ex-08中的重金属Cd并未出现富集现象,但其对重金属的Cd的总去除效率达到了49.27%。表明利用鼠李糖脂溶液作为电动修复添加剂进行土壤重金属修复是可行的。     

鼠李糖脂对不同菌株降解柴油污染物的影响

通过一系列实验分析了鼠李糖脂对柴油污染物生物降解的影响。单菌株柴油降解实验结果表明,在添加生物表面活性剂鼠李糖脂后,各菌株细胞表面疏水性均发生不同程度的增加,并且对柴油的降解率均有所提高。在混合菌的柴油污染物降解实验中,发现当向土壤中添加了200 mg/L鼠李糖脂时,对柴油的降解才有较大的提高;而当添加100 mg/L的鼠李糖脂到水体中时,对柴油的降解就有较大的提高,而当鼠李糖脂浓度提高为200 mg/L时,柴油的降解率却没有进一步明显的提高。这说明鼠李糖脂对柴油降解的影响程度不仅与环境介质有关,还与添加的鼠李糖脂浓度有关。进一步分析表明,添加适当浓度的鼠李糖脂不仅可以提高对柴油的降解率,而且可加速其降解速度,缩短生物修复所需时间。     

鼠李糖脂对苯系物污染含水层的修复效果研究

通过模拟污染介质的静态脱附实验和一维模拟柱冲洗实验,对比了鼠李糖脂、Tween-80、TX-100对苯的修复效果,筛选出最优表面活性剂进行实际污染土样修复,确定最佳修复技术参数。结果表明：3种表面活性剂对苯的脱附效果为鼠李糖脂>Tween-80>TX-100。采用鼠李糖脂淋洗液进行实际污染土样动态冲洗修复时,鼠李糖脂质量分数宜为0.20%,冲洗流速不宜超过14.4 mL/d,淋洗液冲洗量宜为4倍孔隙体积(PV),在此条件下苯的出流质量浓度最低可达到0.29 mg/L。在实际污染场地修复应用时,修复后应持续注入2倍PV以上的清水冲洗出残留污染物和修复药剂,研究结果可为苯系物污染含水层的表面活性剂修复提供理论指导和技术支撑。     

鼠李糖脂洗脱土壤中多氯联苯影响因素的研究

研究了由铜绿假单胞菌发酵产生的代表性生物表面活性剂鼠李糖脂（RL）对土壤中PCBs解吸的影响。结果表明,RL的种类与浓度、土壤污染类型、解吸时间、洗脱次数、pH以及离子强度对土壤中PCBs的洗脱有一定的影响,而温度对PCBs的洗脱影响很小。当RL浓度低于CMC时,对PCBs的洗脱没有明显的促进作用;当RL浓度高于CMC后,对PCBs的洗脱有显著的促进作用。具有较低HLB的单鼠李糖脂R2对PCBs的洗脱效果要优于二鼠李糖脂R1。人工污染土壤中PCBs的洗脱效果要高于陈化土壤。污染土壤中TOC的含量越高,PCBs的洗脱率越低。延长解吸时间和增加洗脱次数可增加土壤中PCBs的洗脱率。碱性环境（pH＞7）或增加RL溶液中的离子强度均有利于土壤中PCBs的洗脱。     

鼠李糖脂促进地下水苯和氯苯污染的空气喷射修复

通过一维砂柱室内模拟实验,研究生物表面活性剂鼠李糖脂对空气喷射修复地下水中苯和氯苯污染的促进作用。实验研究了水中表面张力的变化对曝气过程中空气饱和度的影响,结果发现,在一定范围内,随着表面张力的下降,空气饱和度有大幅度的增加,当表面张力下降到37.75 mN/m以后,空气饱和度基本不再上升。曝气流量固定为300 mL/min,当地下水的表面张力由71.65 mN/m降到29.25 mN/m时,对应地下水中空气饱和度可由9.21%提高到20.1%。污染物去除实验的结果表明,添加低浓度的鼠李糖脂可以环保高效地提高苯和氯苯的去除量以及去除速率。因此,添加鼠李糖脂可以作为一种有效的强化方法来提高空气喷射法去除地下水中苯和氯苯污染的效率。     

鼠李糖脂洗脱氯丹和灭蚁灵污染场地土壤的工艺参数

优化了鼠李糖脂洗脱氯丹、灭蚁灵污染土壤的工艺条件,为开展有机氯农药污染场地土壤洗脱修复工程实践提供科学依据和技术参数。实验结果表明,随着洗脱剂———鼠李糖脂浓度的增加,氯丹和灭蚁灵的洗脱量呈现先增加后降低的趋势;洗脱时间和液固比对洗脱效果的影响趋势与浓度相同;在0~120 r/min范围内,氯丹和灭蚁灵洗脱量随着搅拌速度的增加而增大,80、120和200 r/min的洗脱量间差异不显著;单次洗脱量随洗脱次数的增加而降低,累计洗脱量则逐渐增大。综上所述,氯丹、灭蚁灵污染场地土壤鼠李糖脂洗脱的适宜工艺参数为鼠李糖浓度10 mmol/L,搅拌速度80 r/min,固液比1∶10,洗脱时间20 min,洗脱3次。     

不同浓度鼠李糖脂对土壤多环芳烃去除率及微生物群落结构的影响

研究了鼠李糖脂浓度对3种多环芳烃(PAHs)菲、荧蒽和芘去除率的影响,以及对土壤微生物群落结构的影响。结果表明,培养35d后,鼠李糖脂质量浓度为100～200mg/kg时,菲、荧蒽和芘的去除率相对最高,土壤中细菌16SrRNA基因和phnAc基因的丰度也达到最大。土壤中天然的PAHs降解菌群主要是假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)和环脂酸芽孢杆菌属(Tumebacillus)等;加入鼠李糖脂后,赭黄嗜盐囊菌属(Haliangium)和土壤红杆菌属(Solirubrobacter)的丰度增加,促进了PAHs更高效的降解。     

鼠李糖脂对剩余污泥中铜和镍的去除

采用批次淋洗的方法研究了鼠李糖脂浓度、pH、淋洗时间、提取次数以及重金属形态对剩余污泥中Cu和Ni去除效果的影响。结果表明,随着鼠李糖脂浓度的增加,2种重金属的去除率增加,且鼠李糖脂在碱性条件下对Cu和Ni的去除效果较好,最高去除率可分别高达80.77%和46.74%;随着振荡时间和提取次数的增加,Cu和Ni的去除率随之增加,并明显高于去离子水的提取;对污泥重金属形态进行分析发现,鼠李糖脂能有效去除酸提取态的Cu和Ni。研究结论可为剩余污泥的资源化而产生重金属安全隐患问题提供解决的参考方案和奠定理论基础。     

鼠李糖脂对底泥三氯生脱附的影响因素

采用吸附/脱附平衡实验考察了温度对鼠李糖脂作用下三氯生（TCS）在底泥/水中分配的影响,以及鼠李糖脂浓度、泥水比、反应时间、TCS初始浓度对鼠李糖脂脱附底泥中TCS的影响;并通过Box-Behnken响应曲面法（RSM）确定了鼠李糖脂强化脱附底泥中TCS的影响因素排序、最佳脱附条件和调控策略。结果表明,在283~323 K的温度范围内,温度越高,TCS越容易向水相迁移;鼠李糖脂浓度越大、泥水比越低、时间越长、TCS初始浓度越低,越有利于鼠李糖脂脱附TCS。各影响因素作用排序为：泥水比 > 鼠李糖脂浓度 > pH > 时间;最佳脱附条件：鼠李糖脂浓度2 996.96 mg·L-1、泥水比10 g·L-1、反应时间30 h及pH 7.9。此时,鼠李糖脂对底泥中TCS的最大脱附率可达90.70%。可为鼠李糖脂生物表面活性剂强化受TCS污染水体的原位修复的可行性提供判据。     

二鼠李糖脂对白腐菌降解稻草中木质纤维素的影响

通过固态发酵方式采用白腐菌对稻草中木质纤维素进行降解,并研究了生物表面活性剂二鼠李糖脂对该降解过程的影响。结果表明,不同浓度的二鼠李糖脂能在不同程度上提高降解过程水溶性有机碳的含量,添加0.007%和0.021%二鼠李糖脂的实验组最高TOC(total organic carbon)浓度较对照组分别提高了83.6%和54.5%,这有利于黄孢原毛平革菌的生长,且延缓了菌体的衰退。添加临界胶束浓度0.007%和0.021%浓度的二鼠李糖脂可使LiP(lignin peroxidase)酶活分别提高85.7%和41.2%,二鼠李糖脂对MnP(manganese peroxidase)酶活没有显著影响。生物表面活性剂的介入促进了白腐菌对稻草中木质素的降解,添加0.007%二鼠李糖脂可使木质素降解率提高54%。     

植物-固体菌剂联合修复石油污染土壤的基础研究

以高效石油降解菌N2、KB为目的菌种,玉米粉、麸皮和锯末为载体制备固体菌剂,并测定了这3种载体的饱和持水量、pH值和吸菌量。以吸菌量为评价指标,结合经济性综合选择最优载体,同时还考察了温度、pH值和料水比对最优载体吸菌量的影响。通过测定微生物数量和石油降解率的变化,考察了植物微生物联合修复效果。结果表明,与玉米粉和麸皮相比,锯末饱和持水量更大、吸菌量较大。锯末是木材厂的下脚料,可以实现高价值资源化利用。在温度30℃,pH为7,料水比1：1.5的最适培养条件下,固体菌剂中N2和KB两种细菌的活菌数量分别高达1.00×109CFU·g-1和1.58×109 CFU·g-1。采用生物菌剂和柳枝稷对石油污染土壤进行植物-微生物联合修复实验,100 d后石油降解率可达到50.5%。     

表面活性剂增效电动技术修复多环芳烃污染土壤

研究了电动修复过程中修复时间和表面活性剂Triton X-100、鼠李糖脂对多环芳烃芘污染土壤的修复效果的影响。结果表明,在电动修复过程中,随着修复时间的增加,芘的去除率相应提高。通过向电解液中添加表面活性剂Triton X-100,芘的去除率从11.64%提高到了23.42%,当在电解液中添加浓度为40倍CMC的鼠李糖脂后去除率升高至36.29%,阳极附近土壤甚至达到了92.49%,这表明Triton X-100和鼠李糖脂均能促进土壤中芘的溶解和迁移,鼠李糖脂的促进作用高于Triton X-100。     

鼠李糖脂浓度对铜绿假单胞菌NY3烃代谢过程中细胞生理特性影响作用

为了研究表面活性剂鼠李糖脂（Rha）促进铜绿假单胞菌NY3烃降解与该菌细胞生理特性变化规律的相关性,在实验室可控条件下,研究了投加Rha后对该菌在整个培养过程中生长情况、正十六烷降解率、胞内脂多糖含量、胞内外蛋白含量等生理特性的影响。结果表明,NY3菌对正十六烷的降解率不受限于该鼠李糖脂临界胶束浓度（CMC=35 mg·L-1）,即在投加高于CMC浓度时同样可以提高正十六烷的降解率,并增大体系生物量和积累大量酸性物质（多为烃的氧化产物）,该酸性物质能被NY3菌利用并快速生长。投加Rha可增加细胞内脂多糖的含量,并与体系中被去除的烃类物质的量成正比;同时能促进胞内蛋白在短时间内增加并趋于稳定,而降解体系中胞外蛋白同样对于正十六烷的降解有积极作用。因此,投加Rha不仅能提高对疏水性有机物的增溶性,同时对代谢过程中菌体的生理生化特性有明显的改变,从而提高NY3菌对烃类物质的降解率。     

阿特拉津土壤污染修复菌剂载体材料的筛选与应用

阿特拉津是长残留除草剂,其环境行为和生物修复技术已成为有机污染控制领域的研究热点。以廉价的高岭土、凹凸棒土和腐殖酸为载体材料,采用正交实验,把功能菌存活率作为目标性状,参考材料成球率,筛选出性能较好的高岭土、凹凸棒土和腐殖酸质量配比3种,分别为1∶0.5∶0.5(A3B2C1)、0.5∶0∶0.5(A2B3C1)和1∶0∶1(A3B1C2);在温度和紫外线耐受力实验中,A3B2C1材料配比更能够有效提升功能菌在高温和紫外线作用下的存活率,即载体中高岭土、凹凸棒土和腐殖酸质量比为1∶0.5∶0.5时效果最佳;利用A3B2C1载体材料配比制备菌剂,进行室内土壤修复实验,35 d时0.1%和0.5%载体菌剂添加量修复土壤中阿特拉津完全降解,而2个游离菌修复土壤中残留率均16%,0.1%载体菌剂添加量修复过程中土壤微生物Shannon多样性指数和均匀度变化幅度较其他修复方式小,有利于土壤微生物生态系统的平衡,因此0.1%载体菌剂添加量修复效果为最优。     

中原油田石油污染土壤原位生物修复技术实验研究

通过实验室选择性富集培养,从中原油田石油污染土壤中获得了能以中原原油为碳源快速生长的石油降解菌群。结合黑麦草（Ryegrass）和苜蓿（Alfalfa）,采用该降解菌群对原油污染土壤进行了原位生物联合修复实验。接入降解菌的实验区分种植黑麦草、种植苜蓿、未种植区,另设黑麦草区和空白区。经过99 d的生物修复,石油烃累计降...     

鼠李糖脂在铜绿假单胞菌NY3代谢烃过程中的生理作用

为了解鼠李糖脂在菌代谢烃过程中所起的具体作用,对NY3菌体生理生化指标进行测定,研究了NY3菌降解烃过程中,鼠李糖脂促进烃降解与细胞生理特性变化规律的相关性。结果表明,投加60、100和140 mg/L鼠李糖脂,能使正十六烷降解率分别提高23.7%、48.3%和32.2%,且产酸明显。鼠李糖脂能加快疏水性有机物的传质速度,与未加鼠李糖脂相比,鼠李糖脂浓度为100和140 mg/L时,菌细胞内积聚的正十六烷量增加12.5%和37.69%。鼠李糖脂存在下,NY3菌细胞内正十六烷吸收是一个积累和消耗相互交替的动态过程。鼠李糖脂使菌体细胞中疏水性脂类的相对含量和细胞表面的负电荷明显增加,但使所生长的细胞内脂多糖含量明显减少,生长过程投加鼠李糖脂浓度为60、100、140和200 mg/L时,细胞中脂多糖含量分别减少45.65%、58.13%、45.61%、和59.44%。因此,鼠李糖脂能加快NY3菌对十六烷的降解,同时对代谢过程中菌体的生理生化特性有明显的改变。     

不同处理条件对石油污染土壤植物修复的影响

针对石油烃植物修复过程中的主要影响因素,研究了不同植物种类、不同土壤调理剂和菌剂使用等不同条件对土壤中石油烃植物修复效果的影响.结果表明,不同种类的植物修复可使总石油烃的年降解率达到37.8％ ～ 73.98％,其中大豆和碱蓬具有较好的修复效果;3种不同土壤调理剂对石油烃污染土壤修复的效果为商业添加剂＞牛粪＞蛭石;先微生物修复后种植植物的处理要优于单独的微生物修复及微生物、植物修复同步进行的处理.     

典型禾本科植物对石油污染土壤的修复作用

石油类污染物对土壤生态系统的结构与功能造成了较为严重的破坏,影响植物的生长,甚至直接影响到人类健康。选择典型禾本科植物 高粱和玉米,通过盆栽实验,种植于模拟石油污染的土壤中,植物成熟收割后,通过测定土壤中总石油烃的含量,植物体中多环芳烃和直链烷烃的含量,研究高粱和玉米对石油污染土壤的修复作用。结果显示：在种植高粱、玉米后,土壤中总石油烃含量明显降低,并且在收获的高粱、玉米植物体中直链烷烃和多环芳烃含量明显高于空白对照组（未检出）。说明高粱、玉米对石油烃具有一定的去除作用,且高粱对土壤中石油烃的去除作用高于玉米;高粱、玉米对土壤中的多环芳烃和直链烷烃具有一定的积累与富集作用。