耐砷菌Pseudomonas 2-23T的分离鉴定及其对高砷沉积物中砷释放的影响

为探知耐砷微生物对高砷沉积物中砷释放的影响,从石门高砷沉积物中分离得到菌株Pseudomonas 2-23T,根据其生理生化特征和16S rRNA序列同源性对其进行鉴定,并考察该菌株在不同碳源、温度和砷浓度条件下的生长状况,探究该菌株在有氧及厌氧条件下对高砷沉积物中砷释放的影响。结果表明:菌株2-23T是一株耐砷菌,属于γ-变形菌门中的假单胞菌,命名为Pseudomonas 2-23T;它的最适生长温度为30℃,在含1.0 mM砷的条件下比较利于细菌的生长;其能够利用乳酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、丙酮酸钠和乙酸钠作为碳源,而不能利用碳酸氢钠、甲酸钠、葡萄糖和蔗糖作为碳源;菌株Pseudomonas 2-23T在厌氧条件下促进高砷沉积物中砷释放的能力明显强于有氧条件。     

耐酸砷还原菌Bacillus sp.strain P3-23的分离鉴定及其对高砷土壤砷释放影响

砷还原微生物在原生高砷地下水形成中起关键作用,研究其对不同环境因素改变的响应以及对砷迁移与转化的影响是十分必要的。从石门土壤中分离得到一株耐酸砷还原菌,研究其形态和生理生化特征,通过分子生物学和微生物学手段对其进行系统分类和生理生化特性鉴定,并使用微生物学方法在不同温度、pH值和电子供体条件下进行培养,探究其对环境因素波动的适应能力,检测菌株对高砷土壤砷释放的影响。实验结果表明:该耐酸砷还原菌为芽孢杆菌属(Bacillus)成员,故命名为Bacillus sp.strain P3-23(以下简称P3-23);菌株P3-23最适宜的生长温度为30℃,在pH值为3.5~7.5范围内均可生长且具有砷还原能力,能够利用乳酸钠、丙酮酸钠、柠檬酸钠、酵母味素、丙三醇、葡萄糖、蔗糖为电子供体;菌株P3-23能够在72 h内完全还原2.0 mM As(Ⅴ)且菌液浓度呈上升趋势,具有强耐砷能力,40.0 mM砷存在条件下仍能生长;菌株P3-23促进土壤中砷释放能力较强,砷形态分析显示释放的可溶性砷中As³⁺占比达83.3%以上。菌株P3-23的分离不仅丰富了人们对砷还原微生物的认识,也说明砷还原微生物对不同环境因素胁迫具有相应的应答机制,预示着其可能存在于极端环境中。对不同环境中砷还原微生物进行研究,在完善砷的生物地球化学循环模式的同时有助于砷污染机制及砷修复生物手段的探索。     

基于响应面法的微生物除磷剂复配研究

目前微生物菌剂与表面活性剂、絮凝剂等的复配研究已取得初步进展,且复配效果良好,但微生物菌剂与化学除磷剂的复配研究较少。以微生物菌剂和除磷剂为研究对象,采用响应面法(RSM)中的Box-Behnken设计实验,研究两种试剂的投加量和水体pH对黑臭废水的氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除效果,以优化其复配比例。实验结果表明,当清水一号微生物用量为44.77 mg/L、除磷剂用量为100.29 mg/L、pH为7.72时,黑臭水体中NH₃-N,TP,COD去除效果最佳,此时,NH₃-N去除率为57.96%,TP去除率为98.88%,COD去除率为91.89%。此研究可为复合微生物除磷剂这一新型水处理产品的研制提供相应的实验数据和理论支撑。     

微生物菌肥对养殖底泥中重金属含量和微生物群落结构及功能的影响

相对于人为施用的化肥、农药、抗生素及饲料等会污染养殖环境，导致养殖生态系统失衡，损害水产养殖健康发展，微生物菌肥具有改善养殖环境、提高水产养殖动物产量的作用。然而，微生物菌肥对养殖底泥中重金属含量和微生物群落结构及功能的影响仍未知。通过测定施加微生物菌肥前后养殖底泥的理化特性、重金属含量、细菌和真菌微生物群落结构及功能等，深刻剖析微生物菌肥对养殖底泥中重金属含量和微生物群落及功能的影响。结果表明：施加微生物菌肥后养殖底泥中有机质、氨氮、有效磷和总磷等营养化合物含量均有所下降；施加微生物菌肥前养殖底泥中重金属锰、砷、铜、汞和镉的含量均超过中国土壤重金属背景值，施加微生物菌肥后底泥中这五种重金属的含量分别下降了22.81%、11.93%、22.73%、20.84%和18.00%,并能使底泥中锰、铜和镉的含量恢复到正常水平；施加微生物菌肥前后养殖底泥中微生物群落结构及功能具有明显的差异，施加微生物菌肥后底泥中Chloroflexi, Proteobacteria, Firmicutes等能诱发河道水华、黑臭和耐重金属细菌的丰度下降了10.41%～34.01%,Chytridiomycota、...     

2株硝化细菌的分离鉴定与脱氮性能研究

本研究以沙洋太平河生活排污口黑臭水体为研究对象,验证其在乳糖、淀粉、甲酸、葡萄糖及NaHCO₃等不同碳源下的硝化效率及产物类型,以获得其优势碳源,并进一步分离纯化具有高效硝化功能的单菌。结果表明,不同碳源下氮素去除效果不尽相同,作用第4 d的氨氮去除率依次为乳糖>NaHCO₃>葡萄糖>甲酸>淀粉,亚硝态氮去除率依次为乳糖≈葡萄糖>淀粉>NaHCO₃≈甲酸。添加不同碳源的硝化产物具有较大差异,以葡萄糖为碳源时硝化活性最大,氨氮脱除率最高,而以分子量较小、化学结构简单的甲酸为碳源的培养基氨氮脱除率不如以葡萄糖为碳源的培养基高。经过多轮传代富集培养筛选出2株硝化细菌,克隆其16S rRNA基因以获得其分类地位,观察其形态验证其功能发现,16S rRNA基因测序结果表明2株纯菌分别为植物固氮菌属(Phytobacter sp.)和肠杆菌属(Gibbsiella sp.),故分别命名为Phytobacter sp.R3和Gibbsiella sp.R4,以葡萄糖、乳糖、NaHCO₃     

微生物介导的高砷沉积物中砷释放来源性分析

江汉平原某些地区地下水已受到砷的严重污染,探讨高砷地下水的形成机制十分必要。采集江汉平原高砷区不同深度(20m、50m、100m、130m、160m和225m)的高砷沉积物样品,对其进行了地球化学成分特征分析,并通过实验室模拟试验对微生物介导的高砷沉积物中砷的溶解与转化以及来源进行了分析。地球化学分析表明:高砷沉积物中不可溶性砷和铁的平均含量分别为27.57mg/kg和21.06g/kg;实验室模拟试验表明:微生物群落可以明显促进高砷沉积物中不可溶性砷和铁的溶解与释放;砷顺序提取试验结果表明:沉积物中34.5%的不可溶性砷为无定形铁锰氧化物结合态砷;进一步的相关性分析表明:试验体系中可溶性砷的含量与沉积物中无定形铁锰氧化物结合态砷密切相关。这些结果表明:微生物可以促进高砷沉积物中不可溶性砷的溶解与释放,且释放的砷主要来自于沉积物中无定形铁锰氧化物的还原与溶解。