一株黄杆菌及其粗酶液对芘降解的动力学特征研究

实验研究了一株黄杆菌FCN2对芘降解的动力学特性,以及该菌株对芘的好氧氧化具有催化作用的酶的分布特征、芘在胞内酶存在下酶促降解的动力学特征研究结果表明,本实验室经驯化、筛选、分离所得的FCN2菌株对芘有良好的降解性能;反应后10 h内,降解反应近似表现为一级动力学特性,且随着芘初始浓度的增加,反应速度加快;当芘的初始浓度达到200 mg·L-1时,菌体的降解活性被抑制;菌体的初始浓度越大,芘的降解转化速率越快;当菌量达到3.0×108CFUs·mL-1(CFUs colony-forming units)时,芘的降解转化速度不再随着起始菌量的增加而增加在本实验的好氧条件下,最适初始菌量为1.0×108～2.0×108 CFUs·mL-1范围内.FCN2菌株对芘好氧降解起催化作用的活性酶为胞内酶,它对芘降解的催化作用迅速、有效,短时间内即达到分解平衡;胞内酶最适pH值为5,在pH 5.0～6 0之间均有较高的催化活性;胞内酶最适温度为32℃,在30～50℃之间能保持较高的催化活性;粗提胞内酶催化芘的好氧降解过程中,米氏常数较小,为1×10-4mol·L-1,最大反应速率为2×10-6mol·L-1·min-1,说明酶与芘的亲和力大.     

20种水溶性有机溶剂对发光菌的毒性效应

以新型淡水发光菌——青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensis sp.Q67)为检测生物,应用VeritasTM微孔板光度计测定了甲醇等20种常见水溶性有机溶剂对Q67的毒性效应.结果表明,乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、四氢呋喃和异丙醇7种有机溶剂具有非单调J型剂量-效应关系,其他13种为典型S型剂量-效应关系.分别采用Biphasic、Logit和Weibull等非线性函数进行曲线模拟,利用模拟函数可有效估算有机溶剂的各个效应浓度Ecx值.不同组成和结构的有机溶剂对淡水发光菌的毒性效应不同,官能团相同的直链溶剂含碳数越多毒性越大.     

好氧反硝化苯酚降解菌的分离鉴定及动力学

从驯化菌群中分离筛选出一株好氧反硝化苯酚降解细菌,经生理生化反应及16S rDNA测序,鉴定为Diaphorobacter属细菌。在好氧条件下,该菌株以苯酚为唯一碳源和能源,利用NO-3-N作为反硝化电子受体,其生长与反硝化特性研究表明:在接种量5%(体积分数),30℃,180 r/min振荡培养条件下,菌株降酚能力可达1 400 mg/L,同时,能有效去除初始浓度为165 mg/L的硝酸盐氮,60 h其去除率为91.5%,高含量苯酚对菌体生长有一定的抑制作用。应用Haldane方程对其生长过程进行动力学模拟,拟合曲线与实验测定值相关性良好,各参数分别为μmax(最大比增长率)0.324 h-1,Ks(半饱和常数)9.36 mg/L,Ki(抑制常数)146.72 mg/L,通过理论分析及实验验证得,该菌株苯酚降解动力学与其生长动力学表现出相似的趋势。     

共代谢基质对苯酚降解菌XTT-3降酚作用的影响

采用驯化的方法从活性污泥中分离到一株苯酚降解菌XTT-3,经16SrDNA鉴定为Sphingobiumsp.。对该菌株进行碳饥饿处理,发现其降解苯酚的能力受到抑制。以只含苯酚的M9培养基为参照,添加0.2g/L酵母膏作为共代谢基质,对XTT-3菌株降解苯酚有较明显的促进作用,36h后苯酚降解率为68%。在含0.2g/L酵母膏的M9培养基中,同时添加20mg/L邻苯二酚,XTT-3降解苯酚作用显著增加,24h后苯酚降解率达75%,苯酚降解速度达0.261mg/min。     

金属纳米材料在厌氧条件下对脱氮副球菌反硝化作用的影响

以脱氮副球菌YF1为实验菌株,研究纳米Fe0和纳米Fe/Ni 2种金属纳米材料对菌体生长及其反硝化作用的影响。实验结果表明:添加纳米材料到反应体系中会降低实验菌株的生长量和生物反硝化作用,纳米Fe/Ni对实验菌株的毒性比纳米Fe0大。在含硝态氮初始浓度为100 mg/L的反硝化培养基中接种脱氮副球菌,于30℃培养20 h,脱氮率为89.47%,而菌+1 000 mg/L纳米Fe/Ni的体系脱氮率仅为64.33%;菌+1 000 mg/L纳米Fe0体系的脱氮率为76.36%。不同体系的反硝化过程均可采用零级动力学模型进行拟合(相关系数R2>0.92)。这2种金属纳米材料对实验菌株的生长量及其反硝化作用的影响程度,与体系的pH和温度有较大关系。     

芒荻类植物资源的开发和利用

研究发现,特产于我国东部的南荻TriarrhenalutarioriparaL.Liusp.nov.新种,植株高大,每年秆生长高度达5～7m,年产22.5～30t/hm²干荻秆;秆的纤维细胞含量50%左右(43%～65%),纤维细胞长度平均为3mm,最长可达6.8mm,是制造上等纸张的优质草类原料。芒荻类属于高光效碳四(C⁴)植物,是有价值的环保植物,在生长过程中,它比一般植物能更多地吸收CO²和放出O²,对平衡大气中的CO²/O²十分有利,并能降低温室效应。研究证明,南荻对环境适应演化的独特机制,能将大面积河湖荒滩湿地改变成为创造经济生态环保效益的生产基地。     

Citrobacter sp.EBS8对施氏矿物和黄钾铁矾的还原溶解及相转化行为的影响

铁硫酸盐次生矿物广泛存在于酸性矿山废水（AMD）污染流域沉积物中,是多种有毒有害重金属的沉淀库.硫酸盐还原菌对矿物的还原作用可破坏矿物的稳定性从而引起共沉淀重金属的释放.在前期研究中发现柠檬酸杆菌Citrobacter sp.存在于AMD流域沉积物中,且在还原条件下具有较强的硫酸盐还原能力.因此,探究其对铁硫次生矿物的还原溶解及矿物晶相转化行为的影响尤为重要.本研究选取矿区沉积物中典型的铁硫次生矿物施氏矿物和黄钾铁矾为研究对象,在实验室条件下考察了从AMD污染沉积物中筛选到的菌株Citrobacter sp.EBS8对矿物的还原溶解及相转化的影响.结果表明,在缺氧、中性pH及电子供体足量时,在EBS8的作用下施氏矿物和黄钾铁矾均出现了明显的还原溶解现象.菌株EBS8可利用乳酸盐作为电子供体还原SO₄^2-和Fe（III）.SEM结果显示,施氏矿物在反应初期出现表面毛刺不平现象,黄钾铁矾发生由外向内的逐层溶解,矿物转化过程中都出现空壳形貌.XRD检测到施氏矿物组的主要转化产物为菱铁矿和蓝铁矿,黄钾铁矾体系中主要是蓝铁矿和马基诺矿.这些结果有助于了解AMD污染沉积物中铁硫酸盐矿物的转化行为及为AMD污染治理提供理论支撑.