纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis)降解萘的特性及动力学

在前期研究中发现,纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis,BFN)可以用于降解水溶液的萘,为了解其降解过程,发现BFN菌生长量随着溶液中的萘的含量增加而提高。其中,萘的含量分别是30、50、100和200 mg/L时,BFN的生物量OD600值分别为0.057、0.081、0.126和0.193;降解培养基溶液COD的去除率分别为59.4%、65.3%、69.2%和70.6%,说明BFN菌在生长的过程中利用萘作为碳源。同时,动力学拟合发现,对不同含量萘的降解过程都符合一级降解动力学方程,且BFN菌的生长过程满足逻辑斯蒂方程。扫描电镜图表明,BFN菌在萘的存在下生长得更好。紫外光谱显示波长为276 nm的萘的吸收峰在降解后下降很多。红外光谱数据则表明,降解液中有2组新的吸收峰出现:一组出现在2 878、2 930和2 968 cm-1处,说明在萘的降解过程中有新的羧酸类生成;另一组出现在3 438、3 667和3 731 cm-1处有新的酚类物质生成。     

一株对硝基苯酚降解菌的筛选鉴定及其降解特性

从受甲基对硫磷污染的土壤中分离筛选得到一株能够以对硝基苯酚(PNP)作为唯一碳源、氮源生长的菌株,命名为TM.经16S rDNA序列分析初步鉴定该菌株为节杆菌(Arthrobacter).考察了该菌株在PNP浓度、盐度(NaCl)、pH、外加碳源(葡萄糖)、外加氮源等因素下对PNP降解特性的影响.结果表明:该菌株对PNP的最大耐受质量浓度为300 mg/L,并在降解的过程中生成NO2-该菌株的耐盐能力可达0.30％(质量分数),其最佳pH为8.在此pH下,200 mg/L的PNP在16h时即可被完全降解,添加0.30％(质量分数)的葡萄糖可使生物量和降解速率达到最大,牛肉膏作为外加氮源最有利于该菌株对PNP的降解.     

碳纳米管对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的毒性效应及其作用机制

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）为实验菌株,探讨不同条件下碳纳米管（CNTs）对其生长的影响,并采用SEM、EDS和FT-IR等手段分析CNTs对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的毒性机制。实验结果表明,CNTs对Acidithiobacillus ferrooxidans生长有抑制作用,并随着CNTs剂量的增加,毒性增大。在CNTs投加量为500 mg/L时,培养40 h后菌株的生长量OD420达到最大值0.117,低于空白组的0.163。培养温度和培养基的pH对CNTs的细胞毒性效应有较大影响,在菌体生长的适宜条件下（pH 3.0,温度为30℃）,CNTs对菌体的毒性最强。SEM、EDS和FT-IR分析结果显示,CNTs附着在细胞表面,与细胞表面的羟基、氨基等基团相互作用,并可能诱发菌体细胞产生活性氧自由基（ROS）,从而导致细胞死亡。     

低品位电镀污泥对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

以氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferroxidans,以下简称T.f菌）和低品位电镀污泥（干污泥中主要重金属组分低于3%的电镀污泥,以下简称污泥）为主要实验材料,研究了不同污泥浓度、初始pH对T.f菌Fe2＋氧化速率的影响。将实验组中T.f菌重新接种于新鲜9 K液体培养基,以考察T.f菌经实验处理后对新鲜9 K液体培养基中Fe2＋的氧化能力,结果表明,低品位电镀污泥对T.f菌Fe2＋氧化速率具有显著抑制作用,2.5 g/L的污泥浓度即可使T.f菌Fe2＋氧化速率由23.86 mg/（mL·h）降低至10.72 mg/（mL·h）;调节溶液初始pH,可有限改善T.f菌在低污泥浓度条件下的Fe2＋氧化速率,但在较高污泥浓度时,对其Fe2＋氧化速率无促进作用。     

胞外呼吸菌Exiguobacterium sp. PY14的分离鉴定及其异化铁还原特性

胞外呼吸菌广泛分布于自然生境中,是驱动铁等元素地球化学循环的重要因素,已成为各种有机污染物降解和重金属污染去除的研究热点.为了挖掘具有环境修复应用前景的胞外呼吸菌,从鄱阳湖湿地土壤中筛选具有胞外异化铁还原能力的菌株,通过形态、生理生化和遗传分析进行菌种鉴定,并对其最优生长条件、异化铁还原特性及胞外电子传递机制进行研究.结果显示,分离得到的菌株PY14具有较高的异化铁还原能力,细菌形态、生理生化特征及16S rRNA基因系统发育分析鉴定其为革兰氏阳性的微小杆菌属（Exiguobacterium）;具有嗜碱耐盐生长特性,最适生长pH值为8.0,在NaCl浓度高达50g/L条件下生长良好;能够利用葡萄糖、丙酮酸、乙酸和乳酸等多种小分子碳源（电子供体）进行厌氧呼吸,5 d内5 mmol/L水铁矿的还原率高达80%,添加电子穿梭（蒽醌-2,6-二磺酸盐）可显著增强其异化还原水铁矿、针铁矿和赤铁矿的速率;可通过自身分泌腐殖酸类电子穿梭体实现介导异化铁还原过程.本研究获得了一株有望在盐碱土壤或水体等环境中高效驱动铁还原的胞外呼吸菌,为进一步认识革兰氏阳性细菌胞外电子传递机制提供新依据.（图8表1参4...     

贝莱斯芽孢杆菌ES2-4的生防潜力及全基因组分析

葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）引起的苹果轮纹病易对苹果贮藏造成严重经济损失.从果园土壤中分离到一株细菌ES2-4,平板对峙试验显示其对葡萄座腔菌的抑制率为79.5%（扫描电镜观察到菌丝畸形）,其无菌发酵滤液处理苹果果实亦可显著抑制苹果轮纹病的发病程度.为探究其拮抗机制,采用Illumina和Pacbio第三代测序技术对菌株进行全基因组测序分析,基于管家基因gyrA测序鉴定,结合平均核苷酸一致性（ANI）和数字DNA杂交（dDDH）的比较基因组分析,将ES2-4鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）. ES2-4基因组长3 929 792 bp,平均GC含量46.5%,共编码基因4016个,不含质粒.antiSMASH共预测到次级代谢产物基因簇14个,其中9个与surfactin、iturin、fengycin、macrolactin、difficidin、bacillaene、bacilysin、bacillibactin、amylocyclicin化合物合成相关基因簇完全一致或高度相似.此外,其基因组存在能够降解真菌细胞壁的糖苷水...     

二氧化硫对大鼠血红细胞膜流动性及其酶活性的影响

以二氧化硫(SO2)吸入后大鼠血红细胞膜为研究对象,测定了血红细胞膜流动性与定位于膜上及与膜特性有关的各种酶活性的影响.结果显示,SO2吸入后大鼠的膜脂流动性降低,膜脂质过氧化程度加重,膜结合酶SOD、Na -K -ATPase和Ca2 -Mg2 -ATPase活性降低,胞内酶LDH在血浆中的含量升高.以上结果表明,SO2吸入引起了红细胞膜组分分布和功能的改变,使膜的通透性升高.SO2对生物膜结构和功能的损伤是其毒性作用的起点.     

城市尾水氮代谢过程中芽孢杆菌对微藻作用机制

为了对城市尾水深度脱氮,提高地表水体质量,分别利用微藻（Z）、芽孢杆菌（Y）和微藻芽孢杆菌（ZY）对城市尾水进行脱氮处理与氮代谢菌群特征研究,结果表明,Z和ZY对城市尾水中氨氮的去除效果较好,2组降解率都达到了95%以上.Z对亚硝态氮去除效果最好,芽孢杆菌与微藻的共同作用在氮循环反应中亚硝态氮转化为硝态氮过程发挥出较为强大的稳定效果.芽孢杆菌可以有效去除硝态氮,并可以提高微藻对硝态氮的去除效率.ZY菌对城市尾水中硝态氮的去除效果最好,其降解率高达99%以上,几乎完全去除城市尾水中的硝态氮.在Z中样本数占比较高的菌群分别为Chroococcidiopsis_PCC_7203 （24.38%）、uncultured_bacterium-g_norank_f_A4b （23.65%）、Exiguobacteriu （7.09%）、Leptolyngbya_PCC-6306 （9.41%）和Bacillus （1.99%）.在ZY中样本数占比较高的菌群分别为Brevibacillus （22.94%）、Clostridium（8.78%）和Bacillus （4.88%）,Chroococcidiopsis_PCC_7203 样本数占比仅为7.84%,远远低于Z样本数所占比例.微藻可以很好去除系统中氨氮,芽孢杆菌与微藻联用具有较好的氨氮和硝态氮去除效果,芽孢杆菌具有抑制微藻过度增长作用,防止水体富营养化和黑臭发生.研究可为城市尾水深度处理,防止地表水体富营养化提供数据支持.     

复合填料硫杆菌协同钙铁矿物滤料除磷的研究

农村分散式污水处理设备数量多,分布零散,采用投加药剂的化学除磷工艺会使运行和管理成本倍增。鉴于此,该文以农村污水为研究对象,提供一种无须经常配药,滤料更换周期长,就能达到除磷率高、出水清澈无色度的方法。该研究在复合填料柱中进行硫杆菌的启动驯化,并在达到稳定运行时,进行基于复合填料培养硫杆菌协同钙铁矿物滤料除磷的工艺研究。通过单因素和BOX-Behnken响应面法对产酸反应、除磷反应进行优化,优化后通过串联两根反应柱起到深度除磷作用。模型优化结果表明,复合填料柱的最佳参数为：出水溶解氧为2 mg/L,上升流速为0.75 m/h,填料高度120 cm;复合滤料柱的最佳参数为：进水pH为2.8,上升流速为0.9 m/h,滤料高度75 cm。待系统稳定运行后,总磷去除率可达95%以上,出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准。     

黑麦草-不动杆菌组合体系对石油污染土壤的生物强化修复

以盆栽实验为基础,研究了植物（黑麦草,Lolium perenne L）-微生物（不动杆菌,Acinetobacter sp.）组合体系对石油污染土壤的修复效果。实验结果表明：在总石油烃含量为4 420.18 mg/kg、脱氢酶活性为230.52 μg/（g·d）、苯酚毒性当量浓度（TEQphenol）为1 633.21 mg/L的初始条件下,强化组总石油烃降解率最高为53.08%,是对照组的1.60倍;土壤的脱氢酶活性达到637.73 μg/（g·d）,是对照组的10.64倍;石油污染土壤的生物毒性大幅降低, TEQphenol最终降低至171.08 mg/L。说明该组合体系对石油污染土壤具有很好的修复作用,且微生物对土壤中有毒物质的降解起主要作用。