高效降酚菌Bacillus sp.JY01的固定化及降解特性研究

以海藻酸钠作为载体将降酚菌株Bacillussp.JY01进行固定化包埋,并通过正交实验确定了该菌株固定化细胞制备的最优条件;研究并对比了固定化细胞和游离细胞的降酚性能,研究结果表明最佳固定条件为:海藻酸钠质量分数3%菌液量:海藻酸钠水溶液体积比4:30、氯化钙含量为3%、钙化交联时间8h;固定化细胞降解苯酚的最适温度是32℃,最适pH值范围为7.0～7.5,最适条件下能高效降解质量分数为1300mg/L的苯酚溶液,固定化细胞重复利用8次苯酚降解率仍可达到96.8%,该固定化细胞降酚性能优于游离细胞。这将为该细菌进一步应用于含酚工业废水的生物处理提供可靠的控制条件。     

固定化高效降解菌处理PTA废水的研究

研究了聚乙烯醇(PVA)加少量海藻酸钠及SiO2、CaCO3的方法固定高效菌处理PTA污水.结果表明,采用质量分数分别为PVA 10%、海藻酸钠0.3%、特种菌种10%、SiO2 3%、CaCO30.3%,用饱和硼酸溶液(pH为4.0)作为交联剂,制得的颗粒处理PTA废水时,废水COD负荷为2.91kg/m3·d时,CODcr、TOC、TA去除率均为85%以上;废水COD负荷为12.2kg/m3j·时,CODcr去除率仍为50%以上、TOC去除率为60%以上,当pTA废水pH从55降至35时,CODcr、TOC、TA去除率仍在86%以上.     

嗪草酮降解菌Rhodococcus sp.MA的降解特性及固定化应用

从农田土壤中分离得到1株嗪草酮高效降解菌株,命名为MA,该菌5 d对50 mg·L^-1嗪草酮的降解率达到74.8%,最适反应温度和pH分别为30℃和7.0.根据表型与生理生化特征及16S rRNA序列分析,将其鉴定为Rhodococcus sp.MA.利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）鉴定菌株MA降解嗪草酮的中间产物为脱氨基嗪草酮.以海藻酸钠为包埋剂,经正交试验表明,3%海藻酸钠、2% CaCl₂、包埋比8：1和固定时间6 h条件下,菌株对嗪草酮的降解效率最高,为71.2%.将固定化菌体细胞用于修复实验,结果表明,未固定化处理的菌液对湖水及池塘水中嗪草酮（15 mg·L^-1）的去除率分别为72.1%和69.9%;固定化处理后可提高对嗪草酮的去除率,分别达到87.3%和82.6%,具有良好的应用前景.     

海洋石油降解菌Alcanivorax sp. 97CO-5的固定化及其石油降解效果

本文应用不同材料固定海洋石油烃降解菌Alcanivorax sp.97CO-5,考察并比较了其成型、传质、包埋菌体活性和石油降解性能。实验结果表明:2.5%海藻酸钠包埋材料中细菌的增长最为显著,8 d后材料中细菌数量达到1.2×106CFU/g,为初始细菌细胞数量的3.85倍,是最适的固定化材料。固定化菌剂的石油降解实验结果表明,固定化菌剂14 d对石油的净降解率达到34.1%,其石油降解效果优于游离菌体(28.3%);气相色谱质谱联用分析表明,固定化菌剂对石油中总烷烃降解率为57.9%,其中对nC21~nC31的中长链烷烃的降解率可达到54.6%;固定化菌剂相对于游离菌体,对芴(FLU)和二苯并噻吩(DBT)两类烷基化多环芳烃的降解率明显提高,达到44.9%和44.2%,而游离降解菌仅为25.4%和24.7%。实验证明,固定化技术促进了Alcanivorax sp.97CO-5菌体降解性能的发挥尤其是对中长链烷烃和部分芳烃成分的降解。     

Bi_xAg_yO对水相孔雀石绿的降解研究

以NaBiO3·2H2O与AgNO3为原料用共沉淀法合成新型铋银氧化物BixAgyO,并首次研究了孔雀石绿(MG)溶液在BixAgyO作用下的降解行为。表征结果显示BixAgyO呈片状,粒径约为100~200 nm,基本保留了钙钛矿的结构特征。降解结果发现在与BixAgyO搅拌混合的情况下,MG染料溶液(60 mg/L)反应13 min后浓度下降98%,矿化度为26%。反应在常温常压下进行,无需外加能量或光照。检测出反应过程中生成的多种小分子MG降解产物,但是没有检出脱甲基降解产物,推测MG降解途径为直接破坏生色团。考察了NaBiO3·2H2O与AgNO3反应量、BixAgyO投加量、MG初始浓度和溶液pH值等因素对染料去除的影响。结果表明当NaBiO3·2H2O反应量为AgNO32倍时,BixAgyO活性最高;增加BixAgyO投加量,降低MG溶液初始浓度与降低溶液初始pH值可加快反应进程。     

一株菲降解菌的分离鉴定及其固定化条件研究

从取自某焦化厂生物处理装置的活性污泥中分离筛选出一株菲的降解菌株PH1。经形态学观察和ITS序列分析,对PH1进行了菌种鉴定。采用累托石、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,氯化钙作为交联剂,将菲的降解菌包埋制备固定化微生物小球,通过正交实验确定了微生物小球的最佳制备条件。结果表明,菌株PH1初步鉴定为茄镰孢菌或该菌的一个株系。在微生物包埋量取10%(v/v)的情况下,固定化茄镰孢菌的最佳制备条件为:累托石2.5%,PVA11%,海藻酸钠0.3%,CaCl2 3%。对于初始浓度为40mg/L的菲溶液,游离茄镰孢菌经过108h对菲的降解效率达到49.25%,固定化茄镰孢菌小球可明显提高对菲的去除效果,经32h,去除率可达到100%。     

己烯雌酚降解菌固定化条件优化及其降解性能

以海藻酸钠为包埋剂,制备了己烯雌酚(DES)降解菌株S(Serratia sp.)的固定化菌剂,通过正交试验确定了菌株S的最佳固定化条件:海藻酸钠质量分数为4%,菌悬液与海藻酸钠重量比为1:2,CaCl₂质量分数为4%,交联时间为6h.菌株S的固定化菌剂比游离菌株更有优势;7d时,固定化菌株S对无机盐培养基中DES的去除率为83.84%,较游离菌株高22.84%.优化了固定化菌株S对溶液中DES的处理条件:固定化菌株S接入量为300g/L,初始底物浓度为20~40mg/L.固定化菌株S对DES浓度为40.01,37.90 ,33.52μg/L 3个排污口污水中DES的去除率分别达90.0%,96.0%,96.7%.利用固定化菌株处理实际污水中DES等雌激素具有应用潜力.     

铋银氧化物降解孔雀石绿研究

采用一步共沉淀法合成氧化性铋银氧化物(BSO),并基于BSO开发了一种简单高效的有机染料降解方法。以孔雀石绿(MG)为目标污染物考察该方法的降解效率,结果表明,通过搅拌混合BSO,35 mg/L的MG溶液快速降解,一级反应速率常数k=0.507 min-1。BSO可以重复使用,连续降解MG溶液至少23次。XRD、SEM、EDX和XPS等表征结果显示BSO在循环使用过程中初始钙钛矿结构逐渐转变为Bi2O2CO3结构。单重态氧是反应主要活性自由基直接导致了MG降解,反应过程受溶解氧影响很小。提出了BSO降解MG的作用机理,为BSO在降解染料废水的应用提供理论依据和实验方法参考。     

镰刀菌12号固定化细胞降解氰的研究

在镰刀菌12号的培养基中添加氰化物作诱导剂,可显著地提高酶活力,经海藻酸钙固定后相对活性为89.66%。 比较了自然细胞与固定化细胞的某些性质,两种细胞反应的最适温度分别为25—30℃和35—45℃。反应最适pH值为8.0—9.0。固定化细胞较自然细胞热稳定性明显增加。 固定化细胞柱连续处理浓度为500ppm和1000ppmCN-,流速分别为30ml/h和15ml/h,当进水CN-500ppm,连续运转90h,出水CN-<10ppm。     

固定化微生物对水胺硫磷降解机理的研究

采用气相色谱一质谱联机和有关分析方法,给出了精品水胺硫磷的质谱图;证实固定化微生物可使有机磷农药水胺硫磷的环链断裂,其最终产物为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、Ｈ３ＰＯ４等简单无机比合物;初步推断水杨酸异丙酯等有机化合物是降解过程的中间产物。     

Enterobacter sp.CV-v对孔雀石绿的脱色特性及机理研究

采用单因素实验研究了各种操作因素对菌株Enterobacter sp.CV-v降解孔雀石绿的影响.结果表明,在供试碳源中,葡萄糖对脱色的促进效果最为显著,而供试氮源中,酵母粉对脱色的促进效果最优;同时,供试金属离子中,锰离子对脱色的促进效果最优.在p H=3.0~10.0、温度20~50℃之间时,菌株CV-v对孔雀石绿的12 h脱色率在90%以上.此外,该菌株可在6 h内完全脱色浓度低于500 mg·L-1的孔雀石绿.动力学实验结果表明,该菌株对孔雀石绿脱色的动力学数据与一级动力学模型拟合度最好(R2=0.9755).酶分析实验结果表明,锰过氧化物酶和孔雀石绿还原酶可能与菌株CV-v降解孔雀石绿相关.此外,代谢产物分析实验结果表明,菌株CV-v降解孔雀石绿的主要产物为二甲氨基二苯甲酮和4-羟基-N,N-二甲基苯铵.     

固定化皮氏伯克霍而德氏菌降解喹啉的研究

从焦化污泥中通过富集培养筛选到 1株以喹啉为唯一碳源和氮源的菌种 ,鉴定为 Bukholderia pickettii sp.,即皮氏伯克霍而德氏菌 ,革兰氏阴性菌 .采用固定化凝胶小球和纱布 - PVA复合载体固定化 ,对 2种方法降解喹啉的效果进行了比较 .就纱布 - PVA复合载体固定化微生物进行其降解喹啉的动力学研究 ,在喹啉浓度为 50 ,1 0 0 ,30 0 ,50 0 mg/L时 ,降解动力学方程遵循零级反应 ,降解速率常数随着喹啉初始浓度的升高而增加 .     

Rhodococcus sp. Ns对硝基苯酚的好氧生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Rhodococcus sp. Ns为对硝基苯酚（PNP）与邻硝基苯酚（ONP）的高效降解菌.在好氧条件下该菌可以耐受小于1.8 mmol/L的PNP,能够利用PNP和ONP为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化.研究了Rhodococcus sp. Ns在不同pH、盐度与浓度范围下,PNP的降解特性并探讨了该菌降解PNP的途径.实验得出该菌在盐度<5‰、 pH>5的条件下能较快生长,1.5 mmol/L的PNP在96h内被完全降解,并检测到至少2种中间产物4-硝基儿茶酚(4-nitrocatechol)和1,2,4-苯三酚 (1,2,4-benzenetriol).红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

两相分配生物反应器中苍白杆菌PW对芘的降解效果

为降低PAHs对微生物的毒性,促进PAHs的降解,采用TPPB技术(two-phase patitioning bioreactor,两相分配生物反应器)对芘进行降解,研究了不同有机相(硅油、十二烷、十一醇、癸烷、十六烷、十八烷)、ρ(芘)、φ(有机相)和扰动速率对芘降解的影响. 结果表明:当φ(有机相)为10.0%、ρ(芘)为100~1 000 mg/L时,T0(纯水相)及T1(水-硅油)、T2(水-癸烷)、T3(水-十二烷)、T4(水-十一醇)、T5(水-十六烷)和T6(水-十八烷)体系中芘的降解率分别为92.5%~13.9%、69.3%~20.1%、79.6%~23.3%、81.9%~26.9%、86.7%~28.1%、87.7%~34.1%、89.6%~27.4%. ρ(芘)较低时,TPPB抑制了芘的降解;ρ(芘)较高时,TPPB则能促进芘的降解. 6种有机相中,十六烷对芘降解的促进效果最优. 最优φ(有机相)的确定和ρ(芘)有关,ρ(芘)为200 mg/L时,最优φ(十八烷)、φ(十六烷)、φ(十一醇)分别为5.0%、2.5%和5.0%;ρ(芘)为1 000 mg/L时,其均为20.0%. 液体扰动速率的提高能促进芘的降解,液体扰动速率为50~200 r/min时,T6和T5体系中的芘的降解率分别为50.1%~75.6%和54.1%~79.1%. 研究显示,TPPB技术是一种潜在治理高浓度PAHs污染的有效途径,TPPB的优化是多种影响因素综合作用的结果.      

邻单胞菌DLL-1对土壤中甲基对硫磷的降解

 应用甲基对硫磷降解菌DLL-1对土壤环境中甲基对硫磷农药的降解进行了实验室研究和小区试验.结果表明,DLL-1对甲基对硫磷具有高效降解作用,不论是菌原液、菌体细胞还是离心去菌体的培养液都表现出很好的降解作用.DLL-1在土壤中有一定的移动性.当从土壤表面施加菌剂时,对0～6cm深的土层中的甲基对硫磷都有很好的降解效果.对土壤中一定含量的农药来说,降解菌的用量并非越多越好,存在一个最适菌量.     

聚氨酯泡沫固定化产碱杆菌细胞生物转化氰化物

利用1株产碱杆菌DN25作为降氰菌株,以聚氨酯泡沫为载体进行固定化,研究其转化特性.结果表明,采用吸附生长法能有效实现菌株DN25的固定,固定细胞量可达到每g泡沫载体生物量干重0.35g.固定化细胞的最适转化温度和pH为35℃、8.0.对于低浓度氰化物,固定化细胞和游离细胞的转化速率相当;对于高浓度氰化物,固定化细胞具有明显优势,不仅可耐受更高浓度的氰化物转化,其转化速率也高于游离细胞,最大转化速率为507mg/(L·h),是游离细胞的2.8倍.通过初步的摇瓶模拟序列批式反应,固定化细胞活性可保持20d.     

采用固定化技术处理土壤中菲、芘污染物

采用动胶杆菌(Zoogloea sp.)固定化技术包埋来降解土壤中菲、芘污染物,在不同接种量、不同系列浓度下,对降解效果进行了测定.结果表明:5%的接种量最为合理,在168h时,固定化细菌对菲、芘的降解率达84.89%和76.94%;而在相同条件下土著菌降解仅达到27.85%和19.65%,因此动胶杆菌(Zoogloea sp.)具有更好的降解能力.另外,还用电镜观察研究了动胶杆菌在载体中的分布形态,表明了固定化细菌降解土壤中菲、芘具有较高的优势.