鞘氨醇单胞菌:降解芳香化合物的新型微生物资源

鞘氨醇单胞菌属是一类丰富的新型微生物资源,可用于芳香化合物的生物降解.该属菌株凭借自身的高代谢能力与多功能的生理特性,在环境保护及工业生产方面具有巨大的应用潜力.但是由于对鞘氨醇单胞菌的认识较晚,该菌的生态价值及经济价值很少被关注,对其的研究也停留在初级阶段.本文综述了鞘氨醇单胞菌属自发现以来的研究进展,包括生理生化特性的描述、分类学研究、生物高聚物的合成、特殊组分鞘脂以及相关酶与基因的研究,并结合目前国际研究的热点,提出值得进一步探讨和研究的问题.     

石油烃厌氧生物降解研究进展

烃是由碳和氢两种元素组成的稳定化合物,长期以来人们普遍认为烃的生物降解只能在好氧条件下进行.近年来国外的研究表明,厌氧微生物能以硝酸盐、硫酸盐、三价铁或二氧化碳等为电子受体代谢烃,烃厌氧代谢的初始反应机理主要有延胡索酸盐结合反应、羧化反应、羟基化反应和甲基化反应,但国内还未见相关报道.本文综述了烃厌氧降解微生物及其代谢机理,并以甲苯为例概述了烃厌氧生物降解过程中的起始反应酶和作用机制.结合国外烃厌氧降解的研究进展和本实验室的工作,作者也提出了自己的思考和看法.     

新型曝气式清洁等离子体技术降解水中的苯酚

苯酚类化合物是一类毒性较强的有机污染物,对生态环境影响较大,研究了近几年新兴的一种等离子体降解水处理技术降解苯酚的效果,比较了接地极曝气式反应器和放电极曝气式反应器,考察了多种因素对曝气式高压脉冲放电等离子体降解水中苯酚效果的影响,结果表明:提高脉冲电压峰值和放电频率、减小气体的流量和针板间距等均可提高降解效果.接地极曝气式反应器和放电极曝气式反应器的最佳参数分别为:空气流量旦Q=18 m3·h-1,放电电压±20 kV,放电频率100 Hz,5mm极板间距;空气流量Q=0.032 m3·h-1,放电电压±18 kV,放电频率50 Hz,5mm极板间距.苯酚最高降解率分别能达到68.7%和40.1%.     

石油烃降解菌对环己烷及环己酮的降解作用

原油中的环烷烃难以被微生物利用,能长期存在被污染的环境中,对环境造成严重持久的污染.针对环烷烃的污染问题,就微生物降解环己烷,环己酮的特性进行了研究.从胜利油田石油污染土壤中分离到1株能够分别以环己烷、环己酮为唯一碳源的降解菌A-1,经形态及生理生化特征和16 SrDNA的全序列测序分析,初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.).通过摇瓶试验得出其最适生长条件为温度35 ℃,pH 7.0.当盐质量浓度在1020 g·L-1,环己烷体积分数在0.15 0.35 μL·mL-1,环己酮体积分数在0.200.30 μL·mL-1时,菌株A-1处于最佳生长状态.通过GC-MS分析,菌株A-1还能利用原油中C36C39的链烃,此外还能降解丙酮,辛烷,甲苯等链烃和芳烃.菌株A-1的生长条件和比较宽的底物利用范围的这一研究,为其更广泛的污染环境的生物修复提供了理论依据.     

驯化的活性污泥强化降解土壤中氯酚的研究

以接种驯化的活性污泥为生物强化手段,在小型生物泥浆反应器中,研究了受氯酚污染土壤的修复情况.考查了添加驯化活性污泥对土壤中氯酚降解的强化效果,并对土壤中邻氯苯酚(2-CP)、对氯苯酚(4-CP)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)在单一污染体系中的降解情况进行了研究.结果表明,在生物泥浆反应器中添加用邻氯苯酚(2-CP)驯化的活性污泥可以明显地促进土壤泥浆中2-CP的降解,是一种有效的强化手段.该方法对土壤中的4-CP和2,4-DCP也有较好的降解效果,对三种氯酚的降解速率由大到小的顺序为2-CP,4-CP,2,4-DCP.反应结束时,泥浆体系中剩余的氯酚基本都残留在土壤中,固液分离后的水相可以直接排放或者在土壤修复过程中循环利用.     

固定化反胶团漆酶及其在修复土壤DDT污染中的应用

采用吸附法将反胶团漆酶吸附在表面改性后的硅藻土上,制备固定化反胶团漆酶.探讨了反胶团漆酶固定化的影响因素及其部分酶学特性,并对其在修复土壤DDT污染中的应用进行了研究.反胶团漆酶固定化的最佳温度是35 ℃,载体硅藻土的改性剂Tween-80的加入量为硅藻土质量的15%.固定化反胶团漆酶的最适作用温度为35 ℃,最适作用pH为3.5~5.0;与游离漆酶相比,固定化反胶团漆酶的热稳定性和酸碱稳定性都显著提高.采用游离漆酶和固定化反胶团漆酶修复DDT污染土壤,游离漆酶处理中DDT总量(DDTs)的降解率为50.53%,而固定化反胶团漆酶处理中DDTs的降解率高达69.17%.固定化反胶团漆酶处理较游离漆酶处理的DDTs降解率提高了近20%.     

直接高压放电降解水中苯酚的效果

采用直接高压放电降解水中含有苯酚,自行设计加工了线筒式放电反应器,考察了氧气鼓入量、反应器压力、溶液初始pH对苯酚降解效果的影响.结果表明:在所设计的放电反应器中,放电电极直径为0.6 mm、地极直径29 mm或者38 mm,电压8～10 kV,电流4～14 mA,气体鼓入量为60 mL·min-1、溶液初始pH为9左右时,在180 min之内水中苯酚降解达到90%以上.同时发现溶液电导率具有相对应的变化趋势.     

气-固流化床光催化氧化甲苯的研究

在自制的流化床光催化反应装置中研究了中低浓度(28~140mg/m3)甲苯的气相光催化降解过程,考察了光照时间、初始浓度、表观气速和催化剂负载量等因素对甲苯光催化降解率的影响规律。结果表明,紫外灯照射约1·5h,甲苯的转化率达最大值,甲苯初始浓度越低,维持此最大值的时间越久;在一定低浓度范围内(28~55mg/m3),甲苯的转化率不随浓度变化,符合一级反应动力学,浓度进一步增加,则甲苯的转化率下降;表观气速和催化剂负载量的最佳值分别为3·3Umf和0·19gTiO2/gSiO2。     

降酚菌株的固定化细胞处理含酚废水的性能研究

用海藻酸钠作为载体将一株降酚菌株进行固定化包埋。利用正交实验确定了该菌株固定化细胞制备的最优条件。研究表明,该降酚菌株的固定化细胞对苯酚的降解能力和耐受能力均大于游离细胞。降酚菌株固定化细胞降解苯酚的最适温度范围是30~35℃,最适pH值范围为6~8。该菌株的固定化细胞对废水中的COD也具有良好的降解效果。     

利用复合酵母菌系统处理含油污泥

利用筛选得到的10株酵母菌组成复合酵母菌系统,并将该复合菌系统接种到泥浆反应器中对模拟油泥样品进行了处理。在对反应器进行优化的基础上,比较了复合酵母菌体系和经驯化的活性污泥体系对模拟风化油泥的处理效果,发现复合酵母菌在反应速度和油去除率上都优于活性污泥。利用GCMS对复合酵母菌处理体系中主要脂肪烃组分的变化进行了分析,结果表明原油组分中脂肪烃部分在处理8d后基本被完全降解。