芽孢杆菌在重金属污染土壤修复中的研究进展

芽孢杆菌(Bacillus)因生长快、表面积大、抗逆性强等优点在重金属污染土壤修复方面表现出了广阔的应用前景.对近年来报道的具有重金属污染土壤修复功能的芽孢杆菌种类进行了总结,梳理了其作用机制,并对其处理重金属污染的分子生物学机理进行了分析归纳,结果显示,已有20种以上芽孢杆菌表现出了重金属污染土壤修复功能,主要修复机...     

生物阴极微生物燃料电池中同步产电反硝化菌的分离鉴定与性能

利用反硝化筛选培养基从稳定运行的MFC-AA/O反应器阴极板上分离纯化反硝化细菌,经16S rRNA鉴定后,接种于双室MFC的阴极,测试其产电能力以筛选同步产电反硝化细菌,之后对MFC的运行温度和pH进行优化,最后通过扫描循环伏安曲线分析其产电机理。结果表明：分离获得的一株反硝化菌经鉴定为铜绿假单胞杆菌(Pseudomonas aeruginosa),该菌可实现同步产电脱氮,最高输出电压可达168 mV左右,其脱氮反应的最优pH为7.5,最适温度为30 ℃;在生物阴极起催化产电反硝化作用的可能是Pseudomonas aeruginosa的分泌物,其作为中介体,可从电极获得电子,完成硝酸盐的还原。上述结果说明,Pseudomonas aeruginosa作为接种MFC生物阴极的纯菌,可以实现同步产电反硝化,为反硝化生物阴极MFC的实际应用奠定基础。     

基于生物淋滤的城市污泥重金属溶出及形态迁移

利用生物淋滤法处理城市污泥,以生物淋滤过程中pH、ORP（氧化还原电位）变化以及重金属（Zn、Cu、Cd）溶出率为指标,考察淋滤菌接种比例、初始pH、淋滤时间对生物淋滤的影响,并分析了生物淋滤前后,重金属形态变化以及重金属的生物有效性和迁移性。结果表明富集筛选的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A. f）可有效溶出污泥中的重金属。生物淋滤最佳条件为：初始pH=4.00,淋滤菌接种比例30%,重金属Zn,Cu,Cd在第10天的整体处理效果最优,溶出率分别达到75.30%、50.40%和74.44%。BCR形态分析表明：原污泥中Zn,Cu,Cd主要以弱酸提取态、可还原态和氧化态存在,残渣态较少;生物淋滤之后,3种重金属弱酸提取态、可还原态和氧化态含量有不同程度降低,其中,可还原态含量降低最为显著,残渣态基本无变化,并且淋滤后污泥中重金属氧化态及残渣态所占比例较淋滤前高,污泥稳定性得到提升。生物淋滤可以通过减少污泥中重金属含量和改变重金属形态降低其生物有效性和迁移性。     

枯草芽孢杆菌液态发酵降解茶皂素

实验研究了培养时间、培养温度、培养基初始pH、纱布层数和接种量等不同因素条件下,枯草芽孢杆菌对茶皂素降解率的影响,采用固相萃取-GC/MS分析法进行产物鉴定。通过单因子实验和响应曲面实验表明,反应温度、培养基初始pH、接种量对降解率影响较大,最佳液态发酵条件为:在23.2℃下培养6 d,培养基初始pH为8.97,纱布10层,接种量1.97%,最佳条件下,降解率达到(67.07±0.33)%。GC/MS分析得到胞外产物18种,胞内产物4种。     

嗜盐杆菌HSQAY1对中肋骨条藻的溶藻物质特性

研究嗜盐杆菌菌株(Halobacillus sp.HSQAY1)发酵液在不同pH、温度和反复冻融条件下对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)溶藻活性的环境稳定性;并采用乙醇沉淀、硫酸铵沉淀、超滤和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等方法对溶藻物质的理化特性进行了初步探讨和分析。结果表明,该菌株产生的溶藻物质在强酸性条件下(pH=3)丧失活性,pH 5~11时的溶藻率在83.4%~98.4%之间;30~110℃时溶藻率在71.7%~94.5%之间,表现出一定的酸碱稳定性和热稳定性,且不受反复冻融(-20℃)影响。溶藻活性物质具有被乙醇和硫酸铵沉淀的特性,其活性组分是多种分子质量 > 10 kDa的蛋白类物质,溶藻活性蛋白粗提物的SDS-PAGE电泳显示,在15~50 kDa间有3条明显的特异蛋白条带。     

淡水养殖底泥净化复合芽孢杆菌的筛选与应用

良好的池塘生态环境是水产养殖高产优质的基本要素之一。采用检测水体氨态氮、亚硝态氮以及底泥有机质、铵态氮、总磷、总氮、速效磷、全钾和速效钾含量变化的方法,比较了4株芽孢杆菌单菌及其不同组合对淡水养殖池塘底泥与上覆水的净化能力,明确枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）T31、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）T95和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）CM53为优势菌株,T31：T95：CM53=1：1：1为优势菌系组合和最佳比例。对获得的优势菌系进行了室内和白洋淀网箱养殖区的应用实验。结果表明,在室内条件下,应用3 d后,水体氨态氮、亚硝态氮的消减率分别达到74.2%和91.1%。在网箱养殖区,应用30 d后,底泥中有机质、铵态氮和全氮的消减率分别达到了50.9%、111.3%和33.4%,对全磷、速效磷的消减率分别为4.9%和16.6%,对全钾和速效钾的消减率分别为29.6%和14.6%,净化效果显著。     

解淀粉芽孢杆菌生物有机肥防控土壤氨挥发

为了验证解淀粉芽孢杆菌生物有机肥防控农田土壤氨挥发的效果,并了解其微生物生态学机制,通过温室蔬菜大棚盆栽生菜的方式,探究在施用解淀粉芽孢杆菌生物有机肥(BB)与化肥的条件下,土壤氨挥发量、作物品质及产量、土壤微生物的变化.设置4组盆栽试验,依次为不施肥对照(CK)、 100%化肥处理(C)、 50%BB+50%化肥处理(B1)和100%BB处理(B2), 3组处理的施氮量相同.采用动态箱法对施肥后土壤氨挥发通量进行测定.基于16S rDNA高通量测序分析,对土壤氨挥发峰值期间的细菌群落进行分析.结果发现,与C组相比,B1和B2组的氨挥发总量分别降低79.5%和84.8%; B2组生菜硝酸盐含量最低、产量最高,相对于CK和C组分别增产50.5%和12.3%; B1组生菜的维生素C含量最高,为67.6mg·kg^-1;施用BB提高了土壤细菌群落的多样性及丰富度,特别是芽孢杆菌、硝化螺菌属相对丰度明显提升;显示出施用BB对防治空气污染和提高氮素利用率具有重要作用.     

石英砂提高城市污泥生物沥浸效率主导因素分析

通过摇瓶实验探究石英砂提高城市污泥生物沥浸效率的主导因素.结果 表明,在0～72h内,生物菌液酸化效应在提高污泥脱水性能中占据主导作用;在72h之后,次生矿物的形成对提高污泥脱水性能的贡献率超过生物菌液.随着生物沥浸持续进行,石英砂诱导次生矿物产量逐渐增加,次生矿物在生物菌液酸化效应基础上进一步强化污泥脱水性能.在二者...     

一种利用明亮发光杆菌快速测定石油污染土壤生物毒性的方法

在美国材料与实验协会(ASTM)固相样品发光菌毒性测试方法(D 5660-96)和我国《水质-急性毒性的测定-发光细菌法》(GB/T15441-1995)的基础上,通过正交试验和单因素实验建立了一种利用明亮发光杆菌快速测定石油污染土壤生物毒性的方法。所建方法前处理条件为土壤过20目筛、泥水比为1 ∶10、室温(18℃~25℃)振荡2h、静置或离心后再过滤,土壤样品平行样测试结果的相对偏差0.5%~12.1%,比ASTM提出的前处理方法减少了14h。采用上述快速前处理方法所测不同土壤生物毒性结果与ASTM方法所测结果无显著性差异。     

利用巨大芽孢杆菌制备高硫煤矸石肥料

高硫煤矸石的大量堆积对环境造成了严重污染,为了开发利用高硫煤矸石,对巨大芽孢杆菌处理高硫煤矸石生产煤矸石肥料进行了研究,包括煤矸石的粒径、体系pH、温度、接菌量、培养时间、振荡等因素条件对制备煤矸石肥料的影响,得到制备煤矸石肥料的最佳条件。研究表明,当煤矸石的粒径为60目、体系pH 7.0~8.0、接菌量为2.5×1014~5.0×1014cfu/g、30℃下培养5 d时煤矸石中的碱解氮、有效磷和速效钾的含量分别比原样提高了26.84倍、65.71倍和10.55倍;有效硫、有效钙和有效硅的含量分别比原煤矸石中提高2.70倍、1.27倍和1.07倍。