菌株Sphingomonas sp.FL降解溴氨酸的特性研究

分离了1株澳氨酸降解菌.其可以溴氨酸为唯一碳源进行降解并使其脱色,通过16S rRNA基因序列比较和生理生化特性分析,将其归为鞘氨醇单胞菌属.溴氨酸降解和菌株生长的最适条件为:温度30℃,pH 7.0,摇床转速100 r/rain,(NH4)2SO4作为氮源,在此条件下,溴氨酸(100 mg/L)在14 h内的脱色率可达99%.低浓度NaCl(<2%)对脱色有促进作用,而高浓度NaCl(≥2%)对脱色产生抑制.以Haldane底物抑制模型表征溴氨酸初始浓度对脱色的影响.确定当初始浓度为1 393.5 mg/L时可取得最佳比降解速率1.4 h-1.菌株不能将溴氨酸完全矿化,至反应终点52.4%的有机碳得到去除.利用GC-MS和HPLC-MS分析代谢产物显示.溴氨酸降解的中间产物是邻苯二甲酸,终产物可能为2-氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸或2-氨基-4-羟基-5-溴苯磺酸,邻苯二甲酸可经3,4-二羟基苯甲酸途径进一步降解而被菌体利用.     

菌株Sphingomonas sp. FL降解溴氨酸的特性研究

分离了1株溴氨酸降解菌,其可以溴氨酸为唯一碳源进行降解并使其脱色,通过16S rRNA基因序列比较和生理生化特性分析,将其归为鞘氨醇单胞菌属.溴氨酸降解和菌株生长的最适条件为：温度30℃,pH 7.0,摇床转速100 r/min ,(NH₄)₂SO₄作为氮源,在此条件下,溴氨酸（100 mg/L）在14 h内的脱色率可达99%.低浓度NaCl（<2%）对脱色有促进作用,而高浓度NaCl（≥2%）对脱色产生抑制.以Haldane底物抑制模型表征溴氨酸初始浓度对脱色的影响,确定当初始浓度为1 393.5 mg/L 时可取得最佳比降解速率1.4 h^-1.菌株不能将溴氨酸完全矿化,至反应终点52.4%的有机碳得到去除.利用GC-MS和HPLC-MS分析代谢产物显示,溴氨酸降解的中间产物是邻苯二甲酸,终产物可能为2-氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸或2-氨基-4-羟基-5-溴苯磺酸,邻苯二甲酸可经3,4-二羟基苯甲酸途径进一步降解而被菌体利用.     

动胶菌HP3及其胞外酶降解溴胺酸产物的分析

动胶菌HP3分泌的胞外酶为组成酶，它能使溴胺酸脱色，其催化溴胺酸脱色的最佳作用温度为30℃，pH7．0－7．2，该酶在4℃下放置时，添生可保持24h。该酶使溴胺酸开环脱色的同时，有等摩尔量的邻苯二甲酸生成，它不能降解邻苯二甲酸，动胶菌HP3降解溴胺酸的终产物为2－氨基－3－羟基－5－溴苯磺酸钠和2，3－二羟基－5－溴苯磺酸钠。     

嗜吡啶红球菌GF3降解1-氨基蒽醌-2-磺酸的特性

从受溴氨酸污染的泥土中分离出1株蒽醌染料中间体1-氨基蒽醌-2-磺酸(简称ASA-2)降解菌株GF3.经形态学观察和16S r DNA序列分析,鉴定该菌株为嗜吡啶红球菌.研究了该菌对ASA-2脱色的特性,并利用液相-质谱联用仪初步分析了ASA-2降解终产物.研究结果表明,外加蛋白胨、酵母膏和水解酪蛋白均能促进ASA-2的生物脱色,其中蛋白胨促进作用最为明显.进一步的研究发现多种氨基酸可加速ASA-2的生物脱色过程,其中L-亮氨酸促进效果最好.ASA-2脱色的最适环境条件为p H 8.0、30℃和150 r·min~(-1).最适条件下,菌株GF3可使108 mg·L-1的ASA-2在30 h内脱色率达95%以上,TOC去除率为62%.紫外-可见波谱显示,当ASA-2水溶液由红色褪成无色时,ASA-2的特征吸收峰完全消失,并在340 nm产生了新峰.进一步分析发现,ASA-2降解终产物质荷比为260,初步推测产物为3-氨基-4-磺酸基邻苯二甲酸.此外,菌株GF3还可以降解溴氨酸、蒽醌-2-磺酸钠和蒽醌-2-羧酸.     

蒽醌染料中间体的微生物降解脱色研究

从污泥中筛选出5株对溴氨酸有较强脱色能力的菌株(JR－1～5),并取JR-1和混合菌群进行脱色条件的优化及脱色机理的初探。结果表明:混合菌群的脱色能力并不强于单株菌,混合菌群和单株菌都可以以溴氨酸为唯一碳源和唯一氮源,混合菌群的耐受极限为5 g/L,菌株最适pH为5～7,溴氨酸经微生物降解脱色后产生一新产物,此产物的最大吸收波长为410 nm。      

蒽醌染料中间体催化强化偶氮染料生物脱色

考察了醌还原菌群利用6种蒽醌染料中间体对偶氮染料生物脱色的催化强化作用.结果表明,溴氨酸(1-氨基-4-溴蒽醌-2-磺酸, BAA)的催化强化效果最好;游离态菌群以BAA作为氧化还原介体可催化强化多种偶氮染料的生物脱色,其中对酸性大红3R脱色的适宜条件为pH 6～9之间;外加葡萄糖浓度400～600 mg/L;BAA浓度19～34.2 mg/L,染料起始浓度≤900 mg/L.在此条件下,最大脱色率约为95%、达到最大脱色率的时间<7 h.同时发现,投加氧化还原介体BAA浓度为38～57mg/L时,固定化菌群降解酸性大红3R(180 mg/L)的最大脱色率在14 h内达到93%;在不补加BAA的情况下,固定化菌群经7次循环使用后,脱色率仍保持在85%以上.     

菌株HP3对溴胺酸的降解机理

通过正交试验,得到菌株HP3降解溴胺酸最佳条件为温度30℃,pH值7.0,摇床转速160r/min,培养基中不含NaCl有利于溴胺酸的降解.在此条件下,溴胺酸的降解遵从负指数模式.葡萄糖和硫酸铵的加入显著地提高菌体降解溴胺酸的速度.不同金属化合物对菌株HP3降解溴胺酸有不同程度的抑制作用,其中以HgCl₂和AgNO₃最显著.菌株HP3能降解化合物蒽醌、1,4,5,8-四羟基蒽醌和1-氨基蒽醌-2-磺酸钠,表明该菌株对底物的降解没有严格的专一性.溴胺酸经菌株HP3作用后吸收光谱发生明显变化.TOC分析表明,菌株HP3将溴胺酸的蒽醌环破坏后利用其中的一部分有机碳.液相色谱检测有中间产物邻苯二甲酸生成.溴胺酸降解终产物分子量为289和290.     

黄杆菌(Flavobacterium sp.)对溴氨酸脱色的研究

从受污土壤中筛选出对溴氨酸具有高效脱色能力的黄杆菌BX26．通过监测液体培养基中细胞浊度和溴氨酸吸光度的变化,考察了碳源浓度、溴氨酸浓度和以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源时对菌体生长和溴氨酸脱色的影响．结果表明,BX26对溴氨酸的脱色在于酶的催化作用．该脱色酶属诱导性胞外酶．酶的诱导和产生需要液体培养基中有足量的氮源和硫源,但对碳源没有要求．溴氨酸对菌体的生长具有明显的促进作用,同时菌株也表现出很高的溴氨酸脱色活性,可使高达1000mg/L的溴氨酸降解脱色．菌体不能以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源,但可以溴氨酸的脱色产物为唯一碳源．     

刺芹侧耳对孔雀石绿的脱色降解及其产物分析

以白腐真菌刺芹侧耳(Pleurotus eryngii-Co007)为染料脱色菌株,研究三苯甲烷染料孔雀石绿的浓度、脱色p H、脱色温度及脱色时间对染料脱色的影响,并对降解产物进行紫外-可见吸收光谱分析、红外光谱分析、GC-MS分析和植物毒性实验,以揭示孔雀石绿可能的降解路径及其产物毒性.结果表明:在p H 6、30℃条件下,P.eryngii-Co007脱色降解200 mg·L-1孔雀石绿,9 h脱色率可达98.22%;孔雀石绿的降解产物主要包括4-(二甲氨基)二苯甲酮、4-(甲氨基)二苯甲酮和4-氨基二苯甲酮;推测孔雀石绿可能的降解路径为孔雀石绿中心碳的羟基化反应,随后中心碳迅速发生碳-碳键断裂,产生4-(二甲氨基)二苯甲酮,4-(二甲氨基)二苯甲酮经过两个连续的N-去甲基化过程,分别产生4-(甲氨基)二苯甲酮和4-氨基二苯甲酮;植物毒性实验表明,P.eryngii-Co007对孔雀石绿有较好的脱毒作用.综上,P.eryngii-Co007能高效脱色降解高浓度的孔雀石绿,同时可显著降低染料对植物的毒害作用.     

黄曲霉A5p1对偶氮染料的降解特性和降解途径

以黄曲霉菌株A5p1为生物材料,研究其脱色染料的广谱性,并选择偶氮染料直接蓝71（DB71）为模型底物,探讨脱色特性及降解产物.该菌株对15种染料的脱色测试结果表明,染料浓度为100mg/L时脱色效率为61.7%~100%.该菌对偶氮染料DB71具有生物吸附和生物降解的双重作用,在pH值7.0,温度30℃,染料浓度300mg/L,蔗糖为碳源时对DB71 脱色率为100%.酶分析显示葡萄糖氧化酶和锰过氧化物酶参与染料的降解.FTIR、GC-MS和LC-MS分析确定代谢终产物为萘胺、叠氮萘、2-羟基-6-草酰-苯甲酸和1-萘酚.     

ALR-BAC组合工艺处理溴氨酸废水研究

采用气升式环流反应器(airlift loop reactor,ALR)-生物活性炭(biological activated carbon,BAC)组合工艺处理溴氨酸(bromoamine acid,BAA)废水.结果表明,以SBR方式运行的ALR,在保持进水溴氨酸浓度650 mg.L-1时,反应器稳定运行1个月,溴氨酸色度和COD去除率分别达到90%以上和50%左右,悬浮态菌沉降性能好;当进水溴氨酸浓度>200 mg.L-1时,其脱色产物继续曝气时极易发生自氧化而形成难以生物降解的黄色中间产物.后续的BAC处理体系可有效抑制溴氨酸脱色产物的自氧化,并使其不断被生物降解;当BAC体系中无外加硫酸盐时,Br-和SO42-的浓度随着进水COD的降低而不同程度地增加,最终Br-和SO42-的释放率分别达到72.2%和66.9%,COD去除率为85.7%.     

UV/Fenton/杂多酸体系对染料曙红Y的光解作用研究

为改善Fenton反应的氧化效率,选择杂多酸为活化剂,建立了一种新的光催化体系。在光化学反应器中,以紫外灯为光源,以磷钨酸为光催化助剂,研究了UV/Fenton/杂多酸体系对曙红Y模拟染料废水的光催化降解的影响,并就杂多酸辅助光催化降解染料的机理,影响染料光催化降解速率的因素,提高染料光催化降解效率的途径进行了初步探讨。结果表明,溶液中H2O2投加量、Fe2+浓度、溶液pH值是影响催化光解效果的重要因素。实验得出反应的适宜条件是:pH为5～6,30%H2O2的投加量为2 mL,FeSO4的剂量约为0.02 g/L。     

氨基酸指示海洋中有机物降解行为的研究进展

氨基酸是海洋中重要的生源有机质,它在有机碳和有机氮的生物地球化学循环中起着非常重要的作用。氨基酸作为海洋有机物中的活性组分,在有机物降解过程中会被异养细菌选择性的去除,是指示海洋中有机物降解程度的灵敏指示因子。本论文首先介绍了海水中氨基酸的分类,总结了溶解游离氨基酸（DFAA）、溶解结合氨基酸（DCAA）、颗粒氨基酸（PAA）和细菌标志物D-型氨基酸的来源及生物学活性。同时归纳了有机物降解过程中氨基酸变化可归结为选择性保存、产生或者富集细菌源的物质和细菌的转化三种机理。最后本文综述了基于氨基酸的6种降解因子:溶解态氨基酸（THAA）对有机碳或有机氮贡献率（THAA-C%或THAA-N%）、降解因子（degradation index）、活性因子（reactivity index）、个体氨基酸的D/L比值、天门冬氨酸/β-丙氨酸或谷氨酸/γ-氨基丁酸比值（Asp/β-Ala或Glu/γ-Aba）以及细菌源有机物的贡献率,它们各自的特点、适用的降解阶段以及具体的应用。     

纳米TiO2对酸性大红催化光降解的实验研究

以紫外光为光源,纳米TiO2为光降解催化剂,研究了溶液pH值、酸性大红初始浓度、TiO2投加量、光照时间及曝气量对酸性大红光催化降解的影响。结果表明,TiO2对酸性大红光降解的适宜条件为：溶液pH值2．5,酸性大红的初始质量浓度为20mg／L,TiO2投加量1．25g／L和光照时间150min,充分曝气。在此条件下,酸性大红的降解率达74．41％。处理后该染料废水的可生化性大大提高。     

丙酸/乙酸比例对生物除磷系统的影响研究

在5个SBR反应器(1#～5#)中,用乙酸、丙酸/乙酸(以C计)比例为0.5、2、10和丙酸的合成废水,通过厌氧/好氧工艺驯化活性污泥使之富集聚磷菌,研究了丙酸/乙酸比例对强化生物除磷系统(EBPR)中COD降解、溶解性正磷酸盐(SOP)的释放、吸收及其去除率的影响。结果表明,PAO对COD的降解符合一级动力学过程,PAO对丙酸的利用速率较乙酸快,因此,增加丙酸/乙酸比例有助于EBPR系统的稳定性。随丙酸/乙酸比例增加,SOP的释放与吸收量减少,SOP的代谢速率降低,但SOP的去除率依次为88.2%,89.8%,92.2%,94.2%和95.2%,去除率增加了7%,因此增加丙酸/乙酸比例有助于提高EBPR系统除磷效率。     

土霉素在乙酸水溶液中的臭氧氧化降解研究

采用乙酸作为臭氧氧化降解土霉素（OTC）的介质,考察了臭氧/OTC初始投加量比、臭氧流量、自由基抑制剂叔丁醇（TBA）、金属离子等因素对OTC降解效果的影响.结果表明,臭氧在乙酸水溶液中有较好的稳定性和溶解度;OTC在乙酸溶液中具有较高的去除率和反应降解速率;随着OTC/臭氧初始投加量比的增加,OTC在乙酸中去除率明显减小;适当的臭氧流量,有利于OTC去除率的提高;添加叔丁醇能够明显抑制OTC在乙酸体系中的氧化降解,表明乙酸中同时存在直接臭氧氧化和间接臭氧氧化反应;当反应体系中存在Fe3＋和Co2＋时,OTC的氧化降解明显受到抑制.     

The use of thymol as a biocide in rainwater samples

An essential requirement for any rainwater composition study based on sampling periods longer than that of individual events, is the selection of a biocide which prevents the biological degradation of rainwater organic acids, such as formic and acetic acid. In this report data are presented from a series of tests of biocidal activity of several compounds. Chloroform was confirmed as an effective rainwater biocide which quantitatively preserves formic acid from biological degradation in rainwater. Of the compounds tested, only bromoform and thymol (2-isopropyl-5-methyl phenol) were as effective as chloroform in preventing biological degradation of formic acid in rainwater. However, since bromoform produced an acid on standing, probably hydrobromic acid, it was unsuitable for use as a biocide. Therefore only thymol was found to be suitable as a biocide in rainwater collected in south-eastern Australia. As thymol is a solid, and hence non-volatile, it offers some advantage over the traditional use of chloroform.     

UV/PMS降解水中罗丹明B的动力学及反应机理

采用紫外(UV)活化过硫酸氢钾(PMS)产生强氧化性硫酸根自由基(SO_4~·-)降解人工染料罗丹明B(RhB).考察了溶液初始p H、氧化剂剂量、RhB初始浓度、天然有机物(NOM)、Fe~(2+)浓度、自由基淬灭剂(甲醇和叔丁醇)及水体中常见阴离子对降解效果的影响,并探测反应体系中生成的无机阳离子及小分子有机酸的种类和浓度.结果表明,降解反应遵循准一级反应动力学,其降解速率受到溶液初始pH的显著影响,当溶液酸性越强或碱性越强时,RhB的降解效果越好,且酸性条件下降解效果优于碱性条件.同时,加大氧化剂剂量及降低底物浓度也会对RhB的降解起促进作用.体系中投加过渡金属Fe~(2+)可显著促进RhB的降解效果,当Fe~(2+)与PMS的浓度比为1∶1时,降解效果最佳.水体中的NO_3~-对RhB的降解有着显著的促进作用,而H_2PO_4~-、C_2O_4~(2-)、Cl~-和NOM则对RhB的降解有抑制作用.采用离子色谱分析了UV/PMS体系降解RhB所产生的NH_4~+,以及甲酸、乳酸、乙酸和草酸,推测RhB在UV/PMS体系中的降解主要是通过共轭结构的破坏、N-位脱乙基并伴有苯环结构的破坏进行的.综合分析表明,UV/PMS工艺可有效运用于罗丹明B污染水体的修复处理过程.     

假单胞菌N7的萘降解特性及其降解途径研究

应用HPLC和UV分析技术,以萘为代表性多环芳烃污染物,研究了假单胞菌N7对水中萘的降解特性.结果表明,营养盐、微量元素的添加可使萘的降解率提高23.65%;溶解氧高于4.3 mg/L时萘降解率达95.66%并趋于稳定;随萘浓度增加降解率逐渐下降;在中性和弱碱性环境下,降解效果较好,萘降解率均在82.88%以上.在30℃、转速为165 r/min的摇床中处理pH7.5、萘浓度为100 mg/L的水样72 h,其最大降解率为95.66%.通过检测菌株N7处理含不同底物水样时其吸光度、pH和底物的变化情况,证实菌株N7亦能降解甲苯、二甲苯、苯酚、2,4-二硝基苯酚、苯甲酸、1-萘酚和水杨酸,并以其为唯一的碳源和能源生长繁殖,表明该菌株能适应环境中芳烃类物质种类的变化,具有很好的降解多样性.经UV-Vis和GC-MS分析各降解阶段的中间产物,初步确定了该菌对萘的降解途径:一条是邻苯二甲酸途径;另一条是水杨酸途径,萘先被氧化为1,2-二羟基萘,再开环生成水杨酸、邻苯二酚和2-羟基粘康酸半醛,最终进入三羧酸循环(TCA).