一株耐盐高效苯酚降解菌的筛选、鉴定、响应面法优化与降酚动力学研究

从海利(常德)有限公司污水处理池水样中分离得到1株耐盐高效苯酚降解菌,该菌可在盐度1%~8%、p H4.0~10.0、温度15~40℃条件下以苯酚为唯一碳源生长,命名为zht I.通过形态特征、生理生化反应、16S r DNA鉴定和BLAST序列比对构建系统发育树,确定菌株zht I为一株不动杆菌Acinetobacter guillouiae;利用Plackett-Burman实验确定葡萄糖浓度、苯酚浓度、p H值为影响菌株zht I降解苯酚的主要因素;采用中心组合实验设计,结合Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定菌株zht I在苯酚浓度801.6 mg·L~(-1)、葡萄糖浓度5.56%、p H值7.3、接种量6%、温度30℃、盐度3%条件下培养72 h,菌株zht I对苯酚的降解率达到93.23%.经降解动力学研究发现菌株zht I对苯酚的最大耐受浓度为1700 mg·L~(-1),菌株zht I降解苯酚的动力学模型符合典型的底物抑制模型,降酚动力学参数为:μmax=2.142 h~(-1),KS=126.952 mg·L~(-1),Ki=476.191 mg·L~(-1).     

菌株Ochrobactrum anthropic Na-B降解萘菲条件优化

采用中心联合设计(central composite design,CCD)与响应曲面法(RSM)相结合,研究了环境因子对苍白杆菌降解萘和菲效果的影响。选择温度、p H和接种量为试验因子,菌体的降解能力为响应值,考察各因子对菌体降解效果的影响,对菌体的降解条件进一步优化。结果表明,所得回归方程R2值为0.909,p0.05,F检验为11.12,精度值为11.04,说明二级响应面模型显著;模型预测萘的降解最佳条件是:p H=7.2,温度30.7℃,接种量3.0%(OD_(600)=0.3)时,反应3 d后萘的降解率为100%;菲的最佳降解条件是:p H=7.5,温度28.6℃,接种量4.6%(OD600=0.3)时,反应10 d后菲的降解率为85%。     

一株苯酚降解菌的筛选及其降解性能研究

从本溪市某焦化厂的活性污泥中分离驯化得到一株高效苯酚降解菌C1,初步鉴定为假单胞菌。该菌能在以苯酚为唯一碳源的无机盐培养基中生长,且最高可耐受2 000 mg/L的苯酚。对该菌降解性能研究表明,该菌具有较强的苯酚降解能力,在苯酚浓度为400 mg/L、30℃、pH值7.0、摇床转速120 r/min、接种量5%的条件下,培养24 h后苯酚降解率可达99%以上。葡萄糖对该菌体的生长及苯酚降解能力均有一定的影响;低浓度(0.5 g/L)葡萄糖可以提高该菌对苯酚的降解速率。     

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。     

耐低温苯酚降解菌的降解动力学研究

研究耐低温菌在15℃水温条件下对不同浓度苯酚的生物降解作用,采用反应动力学方程拟合其降解过程。结果表明：菌株在低温下可降解苯酚,当菌体质量浓度一定时,苯酚降解率及平均降解速率主要与苯酚初始浓度有关。当初始浓度〈350 mg/L时,在48 h内可完全降解,菌株降解过程中没有出现苯酚毒性抑制作用,遵循Monod方程;当初始浓度〉350 mg/L时,苯酚降解率及降解速率均有所下降,由于初始浓度高对菌体产生了抑制作用,降解过程以基质抑制型的Hal-dane方程为主。     

一株菲降解菌的鉴定及降解特性

从沈阳北部污水处理厂曝气池活性污泥中驯化和分离得到一株以菲为碳源的降解菌株W12,根据菌株形态和16S r DNA基因测序分析,该菌株鉴定为耳炎假单胞菌(Pseudomonas otitidis.).该菌株降解菲的最佳环境条件为:温度为30℃,p H值为7.0,摇床转速为170 r·min-1,接种量为10%,盐度为0.5%;菲初始质量浓度为1000 mg·L-1培养96 h后,降解率为65.80%,且对菲的最大耐受浓度为2000 mg·L-1;加入蛋白胨和酵母膏后,降解率分别提高到75.65%和70.85%.     

一株苯酚降解菌的筛选鉴定及响应面法优化其降解

从某化工厂污水处理车间活性污泥中分离、筛选到一株能以苯酚为唯一碳源和能源生长的菌株YH8.基于形态特征、生理生化特性、BIOLOG细菌自动鉴定系统、16S rDNA和gyrB基因序列同源性分析鉴定菌株YH8,鉴定菌株YH8为Acinetobacter guillouiae.在苯酚浓度低于1200 mg·L-1,温度为26~34℃,pH为7.0~10.0时,菌株YH8培养60 h对苯酚的降解率达70%以上.运用单因素实验初步确定苯酚降解的最适外加碳源和氮源分别为山梨醇和NaNO3,最适温度为30℃,最适初始pH为9.0,最适接种量为5%.为了提高菌株YH8的降解率,首先利用Plackett-Burman实验设计评估并筛选出影响苯酚降解的3个关键因素为初始pH、苯酚浓度、山梨醇浓度.用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域,采用Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定其最优降解条件为初始pH 9.26、苯酚浓度1163.63 mg·L-1、山梨醇浓度7.81%、接种量5%、NaNO_3浓度2%、温度30℃、培养时间96 h,在此条件下苯酚降解率可达98.95%.苯酚降解酶活性及酶定域实验表明,菌株YH8相关降解酶为胞内酶,且苯酚可诱导苯酚羟化酶(LmPH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(C_(12)O)的合成.通过降解酶特异性引物从菌株YH8扩增得到LmPH和C12O基因片段,经质粒检测和消除实验发现菌株YH8相关降解基因位于质粒上.此外,菌株YH8能耐受高浓度NaCl和多种重金属离子,对多种抗生素具有抗性.     

红球菌PB-1对高浓度苯酚及苯系物的降解研究

苯酚及一些苯系物是有机合成工业废水中常见的污染物,也是生物处理的难点。从某焦化厂污泥中分离得到一株苯酚高效降解菌,根据生理生化试验和16S rDNA测序,鉴定为红球菌,命名为PB-1,对其降解苯酚的条件进行优化以及该菌株降解底物广谱性进行研究。结果表明:该菌株降解苯酚的最适温度为30～35℃,最适pH值为9.0;当菌体浓度OD_(600)为0.3时,24 h可完全降解1 000 mg/L的苯酚;该菌株可耐受2 000 mg/L浓度的苯酚,对苯酚72 h的降解率为35.76%;此外,该菌株可适应300 mg/L浓度的喹啉,对1 500 mg/L苯胺72 h的降解率达到68.06%;该菌株对苯酚和苯胺的降解均通过邻苯二酚1,2-双加氧酶催化的邻位途径,底物降解彻底,环境友好。红球菌PB-1可降解高浓度苯酚、苯胺,且耐受难降解喹啉类杂环芳香物质,在成分复杂的工业废水处理中具有十分广阔的应用前景。     

高效苯酚降解菌Bacillus sp.L5-1的分离及其降解特性

从污水处理厂活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌L5-1,经菌落形态观察和16S rDNA基因测序,结果表明菌株L5-1为蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）,美国国家生物信息中心（NCBI）的注册号为MN784421.将苯酚设置为唯一碳源,对其生长和苯酚降解特性展开研究.结果表明：菌株L5-1在10%接种量、温度30~35℃、pH值7~8的条件下,均能高效降解培养基中苯酚（培养基体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L,14h时降解率>93%）.而在最优降解条件下（10%接种量,培养温度为35℃,pH值7.0,NaCl浓度为1%）,初始苯酚浓度为500mg/L,菌株在14h内的苯酚降解率可达97.1%;而当初始苯酚浓度为1000mg/L,菌株也可在46h内达到97.71%的降解率.运用Haldance方程动力学模拟菌株在不同浓度苯酚下的生长过程,其最大比生长速率为0.355h^-1,半饱合常数104.27mg/L,抑制常数为322.83mg/L,R²=0.997.菌株L5-1为目前已报道的Bacillus菌属中降解苯酚能力较强的菌株,为实际处理含酚废水中提供理论参考.     

1株对叔丁基邻苯二酚降解菌的筛选鉴定及响应面法优化其降解

从某化工厂污水处理车间活性污泥中分离、筛选到1株能以对叔丁基邻苯二酚(p-tert-Butylcatechol,TBC)为唯一碳源和能源生长的菌株YH1.经形态特征、生理生化、BIOLOG细菌自动鉴定系统和16S r DNA序列分析,鉴定菌株YH1为皱纹假单胞菌(Pseudomonas corrugate).在温度为24~36℃,p H为7.0~10.0的条件下,菌株YH1可使浓度低于500 mg·L-1的TBC降解率达到82%以上.运用单因素实验初步确定TBC降解的最适外加碳源和氮源分别为蔗糖和胰蛋白胨,最适温度为30℃,最适初始p H为7.0,最适接种量为2%.为了提高降解率,首先利用Plackett-Burman实验设计评估并筛选出影响TBC降解的3个关键因素:蔗糖、胰蛋白胨、初始p H.用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域,采用Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定其最优降解条件为蔗糖浓度3%(ρ)、胰蛋白胨浓度1.44%(ρ)、TBC浓度400 mg·L-1、初始p H值8.12、接种量2.97%(φ)、温度30℃、培养时间96 h,在此条件下TBC降解率可达98.21%.TBC降解酶活性及酶定域实验表明,菌株YH1相关降解酶为胞内酶,且TBC可诱导邻苯二酚1,2双加氧酶(C12O)的合成.通过降解酶特异性引物从菌株YH1扩增得到C12O基因片段,经质粒检测和消除实验发现菌株YH1相关降解基因位于质粒上.此外,菌株YH1能耐受高浓度Na Cl和多种重金属离子,对多种抗生素具有抗性.研究结果为有效处理复杂工业废水提供了理论基础.