一株氧化亚铁硫杆菌的分离及其浸出废旧线路板中铜的效果

从广东某硫铁矿山酸性废水中分离到一株嗜酸性细菌,经形态观察、生理学和近全长16S rRNA基因分析鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.ferrooxidans),命名为Z1。该菌与GenBank中菌株A.ferrooxidansCMS等处在系统发育树的同一分支,16S rRNA基因序列相似度均为99%。菌株Z1生长的最适pH值和温度分别为2.25和30℃,对数生长期处于第18～30小时,Fe2+平均氧化速率达到0.2307 g/(L.h),经驯化后能耐受15 g/L的废旧线路板金属富集体。浸出实验结果表明,在起始pH值为2.25、起始Fe2+浓度为9 g/L、接种量为10%、金属富集体投加量为15 g/L的条件下,菌株Z1能在62 h内浸出废旧线路板中99.3%的铜。与生物浸出效果类似,过滤除菌的滤菌液处理能在86 h内浸出96.0%的铜。而不接种上述细菌的9K培养基无菌浸出对照134 h铜的浸出率仅为61.3%。因此,菌株Z1可作为浸出废旧线路板中有价金属的潜在有效菌株。     

氧化亚铁硫杆菌对电子垃圾焚烧迹地重金属形态的影响简

采用生物淋滤法处理电子垃圾焚烧迹地重金属严重污染的土壤。所用氧化亚铁硫杆菌是从矿坑废水中通过一系列培养、分离和纯化得到。实验结果表明,生物淋滤法可以有效地去除土壤中重金属Cu、Pb和Zn,去除率的大小顺序为Zn>Cu>Pb;采用五步连续提取法分析处理前后土壤中重金属的存在形态,结果表明,通过氧化亚铁硫杆菌处理受重金属污染的土壤,可以促使易移动的重金属结合态的溶解（可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态）,并使难移动的重金属结合态向易移动的重金属结合态转变。     

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...     

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。     

纳米银复合材料与抗生素的联合抗菌性能及相关机制研究

抗生素的滥用导致细菌耐药问题日益严重,人类迫切需要开发出新的抗菌药物以减少细菌耐药问题。基于纳米银制备而成的纳米银复合材料在兼顾纳米银抗菌性能的同时不仅能够克服单一纳米银释放速度快、不稳定等缺点,还能缓解细菌耐药的问题,因此被认为是一类具有广泛应用前景的新型抗菌剂。已有研究表明,单一纳米银与某些抗生素的联合使用可以达到协同抗菌效果,但目前尚缺乏对纳米银复合材料与抗生素的联合抗菌性能及机制的研究。本文首先制备出3种不同结构的纳米银复合材料,包括二氧化硅-聚多巴胺-纳米银复合材料(SiO_2-PD-AgNPs)、纳米银@二氧化硅复合材料(AgNPs@SiO_2)和纳米银@二氧化硅-聚多巴胺-纳米银复合材料(AgNPs@SiO_2-PD-AgNPs)。随后测定了纳米银复合材料对大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis, B. subtilis)的单一毒性效应。结果显示,AgNPs@SiO_2-PD-AgNPs复合材料对2种菌的单一毒性均大于其余2种纳米银复合材料。因此,笔者以AgNPs@SiO_2-PD-AgNPs作为代表,测定了纳米银复合材料与硫酸卡那霉素(kanamycin sulfate, KS)/盐酸土霉素(oxytetracycline hydrochloride, OH)的二元联合抗菌性能,发现AgNPs@SiO_2-PD-AgNPs与KS联合可以对E. coli产生协同效应。协同效应产生的主要原因可能是:AgNPs@SiO_2-PD-AgNPs释放出的纳米银会和KS发生键合反应生成KS-纳米银复合物,导致纳米银释放出大量的Ag+增加了细胞膜的通透性,从而使得进入细菌内的Ag~+和KS比单独作用时进入胞内的抗菌剂增多,产生更强的抗菌性能,从而表现出协同抗菌效应。本研究基于新型纳米银复合材料与抗生素的联合抗菌性能实验探究了纳米银复合材料与特定抗生素联合用药的最佳组合和相关机制,为今后开发新型抗菌材料提供了新思路并为相关联合用药提供参考。     

生物滴滤塔脱除SO2的填料选择研究

利用生物滴滤塔,比较了活性炭、煤矸石、陶粒、沸石和竹炭作为滴滤塔中生物附着载体性能的优劣.结果表明,竹炭对T.ferrooxidans菌液的固定效果最好,固定的生物量最高,其次是活性炭,然后是陶粒和沸石,煤矸石固定的生物量最小;不同填料滤塔对SO2的去除效率明显不同,去除效果从好到差依次为竹炭、活性炭、陶料、煤矸石和沸石,其对SO2的去除效率在运行时间内的平均值分别为93.71%、89.88%、80.08%、74.37%和63.65%.研究表明,竹炭填料系统对脱硫微生物的固定化效果最好,固定的生物量最高,且具有较好的SO2去除能力,是优质的生物滴滤填料.     

土壤分离菌株去除水溶液中铅离子研究

金属及微生物种类、pH和接触时间是决定生物吸附效果的关键因素.从受铅污染的土壤中分离出5株有生物吸附铅离子能力的菌株,并鉴定吸附能力最强的菌株1为芽孢杆菌;试验了pH、接触时间和初始铅离子浓度对该芽孢杆菌生物吸附铅的影响,在温度为25℃时,pH值3.0、初始铅离子浓度250 mg/L、吸附时间不超过15 min有最大吸附量92.27 mg/g,此时去除率为73.82%,且25℃吸附平衡基本符合Langmuir等温模型.因此,用该芽孢杆菌生物吸附去除水溶液中铅是可行的.