一株菲降解菌的生长特性及其对荧蒽和芘的降解能力

 研究了一株固氮螺菌属(Azospirillum)的菲降解菌PE1501 1在不同培养条件（温度、初始pH值、菲初始浓度、共基质）下的生长特性,并初步考察了该菌株在液体培养基和土壤中对4环PAHs—荧蒽和芘的潜在降解能力。结果表明,在含菲50 mg/L的无机盐液体培养基中,该菌株的最适生长温度为30℃;偏酸性环境更有利于菌株生长,液体培养基初始pH 5.0时菌株生长最好;该菌株能耐受菲的初始浓度超过200 mg/L,但菲初始浓度较高时菌株生长出现较明显的延迟期;添加乙酸、溶解性富里酸或溶解性胡敏酸作为菲的共基质对菌株生长有短暂的促进作用;在液体培养基中菌株能以菲或荧蒽为唯一碳源和能源充分生长,并对荧蒽有一定程度的去除能力,但对芘的降解能力很低;将该菌株接种到灭菌污染土壤中,可有效提高菲、荧蒽或芘的去除效果。     

一株菲降解菌的分类鉴定及其降解特性

从新疆油田石油污染土壤中分离到一株菲降解菌FM-2,经初步鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.).采用液体培养的方法,研究了菲的初始浓度、培养天数、温度、pH、盐度对FM-2菌株降解菲效果的影响.结果表明菌株在菲浓度为300-600 mg/L范围内培养3 d降解率均高于85%;条件实验表明,温度15-35℃、pH 5-9、盐度0-1%条件下,接种2 d后菲(300 mg/L)降解率在80%以上;经HPLC-MS分析表明,菌株FM-2降解菲的途径为水杨酸途径;初步研究发现该菌株中含有的双加氧酶大亚基保守区氨基酸序列与已报道的伯克霍尔德氏菌K24的萘1,2-双加氧酶基因保守区氨基酸序列相似性为99%.     

两株芽孢杆菌对萘、菲、芘的降解特性研究

目的:研究枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在不同pH、温度和盐度条件下对多环芳烃萘、菲、芘的降解.方法:将多环芳烃萘、菲、芘做为惟一碳源,以活性炭为吸附载体,通过实验测定菌株对萘、菲、芘的降解能力和脱氢酶活性大小,为进一步研究多环芳烃的降解提供理论依据.结果:两株芽孢杆菌在不同的温度、pH、盐度下培养48 h后,得到各单因素的最适降解条件为温度在35℃(pH=7.0、盐度为80 mmol/L)时,枯草芽孢杆菌对萘、菲、芘的降解率和脱氢酶活性达到最高.在温度为30℃(pH=7.0、盐度为40 mmol/L)时,苏云金芽孢杆菌对萘、菲、芘的降解率和脱氢酶活性达到最高.结论:枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在不同的温度、酸度和盐度条件下对萘、菲、芘的降解能力和脱氢酶活性各不相同,其中,酸度对枯草芽孢杆菌的影响最大,温度对苏云金芽孢杆菌的影响最大.而在相同条件下,两种菌株对萘、菲的降解能力和脱氢酶活性均大于对芘的降解能力和脱氢酶活性,可见萘和菲的降解效果比芘的降解效果好.     

不同碳源对苯并[a]芘降解菌生长和降解性能影响的研究

采用从受户外烧烤影响的土壤中分离出的苯并[a]芘降解菌Bacillus pumilus strain Bap9, 利用摇床实验研究了不同外加碳源对其生长和苯并[a]芘降解性能的影响。结果表明, 苯并[a]芘初始浓度为40 mg/L时, 蔗糖、葡萄糖、麦芽糖的存在会抑制菌株对苯并[a]芘的降解, 可溶性淀粉的影响不明显。以醋酸钠为外加碳源可明显促进菌株的降解作用, 添加40 mg/L的醋酸钠, 20天后可将菌株Bap9的降解率提高了8.8%, 但过量的碳源会抑制菌株对苯并[a]芘的降解。添加适量的低分子量菲(PAH)作为共代谢底物, 菲的促进作用大于同浓度的醋酸钠, 添加40 mg/L的菲, 20天后菌株对苯并[a]芘的降解率提高了26.4%。     

七台河煤焦油沥青的柱层析分离及GC-MS分析

以石油醚为洗脱液,采用柱层析法对七台河煤焦油沥青中可溶缩合多环芳烃进行了分离.在定量收取的洗脱液中分别析出了白色晶体、白色粉状物质和无色晶体(分别标记为J1,J2,J3),对它们进行了气相色谱-质谱(GC-MS)分析.结果表明,J1中主要为3个环的多环芳烃和杂环化合物,以菲、荧蒽、芘、蒽为主要成分.J2中主要为4个环的多环芳烃和杂环化合物,以荧蒽、2,3-苯并芴、2-甲基荧蒽、苯并[a]蒽、9,10-苯并菲为主要成分.J3中全部为4~5个环的多环芳烃,以苯并芘、苯并荧蒽为主要成分.     

表面增强拉曼散射光谱同时检测4种痕量多环芳烃

合成了植酸保护的纳米金,其具有较强的疏水性和表面增强拉曼散射(SERS)活性.利用小型拉曼光谱仪和分子光谱的指纹信息特征,建立可同时分析水中多种多环芳烃的SERS分析方法.多环芳烃检出限如下:蒽为100μg/L,荧蒽为100μg/L,芘达到10μg/L和苯并芘可达1μg/L.     

菲降解菌的降解特性及菲对其细胞表面形态的影响

从长期受PAHs污染的土壤中分离得到一株菲降解菌B4—氧化节杆菌(Arthrobacter oxydans).对其菲耐受能力及降解性能进行了考察,结果表明,该菌在有氧环境中能够耐受2 000 mg/L的菲,并对菲具有显著降解作用.当无机盐培养液中菲初始质量浓度为50 mg/L,B4投菌量为20 g/L(湿重,含水率:94.55%),菌龄为48 h,pH为7.0~8.0时,5 d内菲降解率为60%左右.通过原子力显微镜对菲降解前后菌体表面形态进行观察,结果显示,菲对该菌株存在一定毒性,随着作用时间的增加,细胞形态明显发生改变,其表面超微结构也趋于复杂.     

利用发光菌评价多环芳烃及其降解产物的生物毒性

利用发光细菌毒性测试技术,对5种多环芳烃化合物及其部分降解产物的生物毒性进行了检测与评价.结果表明:二甲亚砜配制的测试液中,萘、菲及荧蒽均对发光细菌具有一定生物毒性,且相同浓度下毒性菲>萘;测试液中当萘浓度小于其溶解度时即产生100%的抑光率,而菲及荧蒽浓度接近其溶解度时分别仅产生低于50%和15%左右的抑光率;芘及蒽在最大浓度时则对发光细菌无生物毒性显示;降解产物水杨酸、儿茶酚及邻苯二甲酸均对发光细菌具有一定生物毒性,但毒性均远小于母体化合物萘和菲,且邻苯二甲酸代谢途径对菲解毒效果优于水杨酸代谢途径.说明多环芳烃化合物生物毒性的检测与其水溶性的大小密切相关,利用二甲亚砜获取多环芳烃污染提取液的生物毒性主要与低分子量多环芳烃萘及菲有关;低分子量多环芳烃微生物降解后期解毒效果明显,但降解后期产物对发光细菌仍具有一定毒性,且细菌不同的代谢途径中多环芳烃毒性降低的程度不同.     

Cd(Ⅱ)对多环芳烃降解菌Bacillus sp.P1产酶及酶促降解过程影响研究

为研究重金属对多环芳烃降解过程中降解菌产酶及酶促降解过程的影响,本实验以菲和Cd(II)为代表物质,探究了多环芳烃降解菌Bacillus sp.P1降解菲的过程中,不同浓度Cd(II)对Bacillus sp.P1产生的蛋白浓度、组成及降解菲程中的关键开环酶邻苯二酚2,3-双加氧酶酶活以及其对菲酶促降解率的影响.结果表明,Cd(II)对Bacillus sp.P1的产酶过程和酶促降解过程均有抑制作用:当Cd(II)浓度由0mg/L增加到150mg/L时,蛋白分子条带的表达量明显减少,胞外蛋白及胞内蛋白条带总浓度分别由8.37×106,1.54×107降至5.49×106,6.01×106(Gelpro软件分析值);且当体系中Cd(II)浓度由0mg/L增加到300mg/L时,胞外和胞内酶中的邻苯二酚2,3-双加氧酶酶活分别由266.96,886.30U/mg下降至38.93,290.26U/mg;且胞外酶和胞内酶对菲的酶促降解率分别由79.86%,87.96%下降至64.59%,74.83%.以上实验结果共同表明Cd(II)对降解菌Bacillus sp.P1的产酶过程及酶促降解过程的影响是其影响多环芳烃降解菌降解能力的重要机制.     

土壤中多环芳烃的降解与土壤酸度及微生物的关系

利用碳酸钙调节土壤pH值,研究土壤中多环芳烃(菲、苯并[α]芘)污染物的降解情况.在控温、控光的培养室里进行为期15d的避光培养试验.试验设计5种处理试验,观察到土壤中菲、苯并[α]芘的可提取浓度都有减少,降解率分别为13.3%～52.2%、0.9%～35.3%.不同pH值土壤中,菲、苯并[α]芘的降解机制不同,中性土壤有利于菲的降解,酸性土壤有利于苯并[α]芘的降解.同时,土壤中的微生物生物量碳的大小能够反映菲、苯并[α]芘的降解情况.土壤自身具有减少稠环芳烃含量的自然能力.如果改变环境条件促进微生物的活性,就可以加速土壤中微生物对稠环芳烃的消解.     

低温解烃菌T7-2分类鉴定及治理海洋石油污染的条件优化

从渤海油船泄漏区域的海底泥中筛选到一株能降解柴油的低温解烃菌T7-2,初步鉴定为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis).该菌在接种到以柴油为碳源的海水中,通过补加少量氮、磷盐及微量酵母粉,15℃振荡培养7 d,降解率达到60.14%.采用响应面法(RSM)对补加营养进行了优化.方差分析表明二阶多项式模型是适合的,回归分析得到了相应的参数.T检验证明(NH4)2SO4、Na2HPO4.和酵母粉均是影响柴油降解的显著性因素.优化的补加营养条件为(NH4)2SO4为2.53 g/L、Na2HPO4为2.75 g/L和酵母粉为10.19 mg/L,验证实验和预期一致,优化后降解率达到75.09%,比优化前提高了25%.     

一株烃降解菌的分离鉴定及耐盐机制

随着科学技术与工业经济的发展,石油的开采量也在逐年提升,在其开采以及加工处理过程中会产生大量含有较高盐分的含油废水难以处理,因此对高耐盐度烃类降解菌的筛选极为重要。从新疆油田石油污染土壤中分离得到一株以柴油为唯一碳源的耐盐菌株HX-2,通过生理生化特征、菌体形态观察及16S rRNA基因序列分析,鉴定菌株HX-2属于红球菌属(Rhodococcus),该菌株可耐受的最高盐度(Na Cl)和柴油浓度分别为10%和8 000 mg/L。菌株生长及降解的最适p H和温度分别为7. 0和25℃,在盐度为5%以内、p H为7. 0、温度为25℃、菌种投加量为2%的条件下,初始浓度为4 000 mg/L的柴油经4 d降解后,去除率均超过50%以上,且盐度为10%仍有10. 3%的降解率。对其耐盐机制进行分析表明细胞内相容性物质(甜菜碱)的含量随着盐浓度的增加而增大,说明甜菜碱的积累是菌株抵抗高盐浓度的主要机制。通过外源添加甜菜碱可以改善菌株在高盐条件下的生长情况并提高柴油降解率。因此,菌株HX-2是一株在盐渍化烃类污染修复方面极具应用潜力的烃降解菌。     

嗜碱性假单胞菌对菲的降解研究

目的:研究和分析嗜碱性假单胞菌株对菲的降解.方法:采用索氏提取法,以活性炭为吸附载体,多环芳烃为惟一碳源,研究嗜碱性假单胞菌在不同的温度、pH和盐度条件下对菲降解率的影响.结果:将此菌株培养48 h后,温度为37℃时,菲的降解率可达39.8%.当pH值为7.0时,菲的降解率可达47.1%;当盐度为120 mmol/L时,菲的降解率可达28.4%.结论:嗜碱性假单胞菌对菲有较高的降解效率,pH、温度、盐度三个因素对菌株的降解率有较大影响.     

一株降解芘的苍白杆菌的分离、鉴定及性能表征

采用富集培养的方法从北京焦化厂多环芳烃（PAHs）污染土壤中筛选到一株高效降解芘的微生物,命名为PW,分子生物学等手段鉴定此菌株属于苍白杆菌属（Ochrobactrum sp.）。经一次性大剂量方法对此菌株进行驯化后,考察了摇瓶条件下环境因素对此菌株降解芘效率的影响。结果表明,驯化培养使得菌株5d内对0.5mmol/L芘的降解率由62.3%提高到92.7%。此外,该菌株的环境耐受性好,在环境温度为20~40℃下该菌株对芘均具有一定的降解能力,30℃培养时降解效果最好;在pH为5~10的培养基中,PW对芘的降解率均在45%以上;当盐度小于3%时,此菌株对芘降解率在60%以上;同时菌株PW还可耐受一定浓度的重金属。     

表面活性剂Tween80和β-环糊精对白腐菌降解多环芳烃的影响

研究了表面活性剂Tween80和β-环糊精对多环芳烃增溶作用及对白腐菌Phanerochaete chrysosporium降解多环芳烃的影响.通过比较质量溶解比率(WSR)值的大小,确定Tween80的增溶效果明显优于β-环糊精,Tween80对5种多环芳烃的增溶效应为菲＞苝＞苯并(a)蒽＞芘＞蒽,增溶效应与Tween80浓度呈线性正相关关系,而β-环糊精只对分子体积较小的菲和蒽有显著增溶作用.Tween80和β-环糊精都能显著提高多环芳烃的降解率,且Tween80的促进作用明显优于β-环糊精.多环芳烃的降解率与它的表现溶解度呈很好的相关关系,Tween80和β-环糊精都能作为多环芳烃污染土壤修复的优良添加剂.     

三峡库区城市给水厂多环芳烃含量水平评价

运用GC/MS对三峡库区6座城市给水厂的原水、出厂水中的PAHs污染物进行了定量分析,并检出其含有苊、菲、蒽、芘、荧蒽、二氢苊等PAHs,其中荧蒽为SEPA(State Environmental Protection Administration)首批公布的水中优先监测污染物.测定结果表明:库区城市给水厂原水与出厂水均含有多种PAHs,但含量相对较低,常规给水工艺对PAHs去除效果并不显著.     

优势黄杆菌对蒽、菲、芘混合物的降解特征研究

为探索混合多环芳烃的生物降解特征，利用两株优势黄杆菌，对混合蒽、菲、芘进行了降解研究．高效液相色谱分析表明，混合多环芳烃的降解56．3％～69．6％在前10h内完成，其生物降解进程和单基质相似，但降解效率低于单基质．混合体系中蒽、菲、芘在不同菌株作用下有按特定优先顺序降解的特征，但两株黄杆菌(FCN1和FCN2)的混合菌并不促进混合多环芳烃的降解．降解130h后，体系中蒽、菲、芘消除，但总有机碳去除率仅达到60．1％～72．7％，说明部分多环芳烃转化为中间代谢产物．菌数测定表明，FCN1和FCN2利用多环芳烃及其降解中间产物繁殖生长，菌数最高时分别增长200倍和100倍，但菌数增长滞后于多环芳烃的浓度变化．研究表明，混合多环芳烃之间具有降解竞争抑制特征，且其生物降解具有规律性．     

直链烷基苯磺酸钠降解菌的降解特性

94-01假单胞菌（Pseudomonas sp.)94-02气单胞菌（Aeromonas sp.)能以LAS为唯一碳源生长,可以在150mg/L的LAS中生长,在LAS为30mg/L的培养基中培养5d,LAS的降解率分别为96%、99%。该二菌株的生长和降解LAS的最适温度分别是35℃、30℃,最适pH均为7.0。LAS的降解率与菌体细胞的生长率同步。     

有机溶剂中4,4''''-二溴联苯的超声降解

研究了有机溶剂中4,4'-二溴联苯(4,4'-DBB)的超声降解.考察了初始质量浓度、处理时间及添加氧化剂(H2O2)和盐(NaCl)后的联合作用对降解率的影响.采用超声频率20 kHz、固定声强0.16W/cm2的超声波作用一段时间,结果表明:初始质量浓度越大,降解率越低;超声时间越长,降解率越高.单独超声降解8 mg/L 4,4'-DBB溶液600 min,降解率可达16.0%.而加盐超声240 min,10 mg/L 4,4'-DBB溶液的降解率可提高到12.1%,符合一级反应规律,一级反应常数为-5.231 18×10-4 min-1.超声与过氧化氢(US/H2O2)联合作用180 min,2 mg/L 4,4'-DBB溶液的最终降解率可达到43.1%.     

降解苯并[a]芘的Bacillus pumilus strain Bap 9菌株的分离、鉴定与降解特性

从长期受烧烤影响的土壤中,分离筛选出一株能利用苯并[a]芘作为唯一碳源和能源的高效降解菌Bap9,通过16S rRNA基因序列分析和部分生理生化特征分析,鉴定为Bacillus pumilus.摇瓶试验结果表明,菌株Bap9能在20d内将40mg/L的苯并[a]芘降解27.3%.通过对OD600和苯并[a]芘残留浓度的检测分析,考察了pH值、接种量和装液量对菌株生长和降解性能的影响.结果表明,菌株在pH值为6.0—9.0的条件下均能生长并能降解苯并[a]芘,降解的最适pH值为8.0,最佳接种量为5%,最佳装液量为10ml/50ml.