耐受全氟辛酸细菌的筛选及其对胁迫的生理响应

为探究微生物对全氟辛酸(PFOA)胁迫的耐受性和生理响应,采用梯度压力驯化法,获得4株能以PFOA为唯一碳源生长的细菌,基于形态学、生理生化特性和16S r RNA基因序列分析,初步鉴定菌株YAB-1为类黄色假单胞菌(Pseudomonas parafulva),YAB-2,YAB-3和YAB-4分属于葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)。4株细菌耐受PFOA能力不同,其中菌株YAB-1表现出最强的耐受性能,在1 200 mg/L PFOA胁迫下仍能良好生长。研究优势菌对PFOA胁迫的生理响应发现,菌株YAB-1的丙二醛(MDA)质量摩尔浓度随着PFOA胁迫质量浓度的升高而增加,高质量浓度PFOA长期胁迫可致MDA质量摩尔浓度显著降低。当PFOA质量浓度为1 200 mg/L时,膜上Na+K+-ATP酶活性与Ca2+Mg2+-ATP酶活性显著降低。菌株YAB-1的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽转移酶(GST)活性也表现出明显的剂量—效应关系,低质量浓度和中等质量浓度PFOA胁迫可致3种抗活性显著高于对照组,而高质量浓度PFOA胁迫会导致酶活性显著降低。菌株YAB-1能耐受并适应较高质量浓度的PFOA胁迫,推测是一株优良的降解PFOA的微生物菌株。     

耐As（Ⅲ）及高效氧化As（Ⅲ）基因工程菌的构建

As(Ⅲ)氧化酶能够催化氧化As(Ⅲ),将水体中的As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ)后,毒性将大大降低且易脱除.通过聚合酶链反应(PCR)从能高效氧化As(Ⅲ)的嗜热栖热茵株(Thermus thermophilus HB8)质粒pTF27扩增了三价砷氧化酶基因(TTHB127,TTHB128),将TTHB127、TTHB128分别定向克隆到pBBR1MCS-5载体上,构建重组质粒127pBBR128,通过三亲杂交,在辅助质粒pRK2013的帮助下,将质粒127pBBR128转移到耐性菌AS-01中,得到的工程菌127pBBR128-AS具有As(Ⅲ)的耐受性和高氧化性的功能,且127pBBR128-AS的As(Ⅲ)氧化酶活力是出发菌株AS-01的8倍.     

TiO2掺杂Pd2+吸附剂处理酸性As(Ⅲ)废水的研究

利用TiO2掺杂Pd2+吸附剂进行了酸性As(Ⅲ)废水的去除实验,并与活性炭吸附法进行了对比,考察了吸附时间、吸附剂用量、溶液pH值等因素对实验的影响.结果表明,对于ρ(As(Ⅲ))=15 mg/L的水样,As(Ⅲ)的去除率达98.5%,高于或相当于活性炭吸附法,处理后的水质达到了国家排放标准.     

一株对硝基酚降解菌的筛选及其植物促生特性

 从长期受对硝基酚(para-nitrophenol,PNP)污染的土壤中,分离到一株能够降解对硝基酚并以其作为唯一碳源和氮源生长的菌株,命名为PN-1。经16S rDNA 序列分析,初步鉴定该菌株为假单胞菌(Pseudomona)。通过研究其对PNP 的降解、重金属以及抗生素抗性、植物促生等特性,得到如下结果:该菌株对PNP 的最大耐受质量浓度为200 mg/L,具有卡那霉素和氯霉素抗性,对4 种重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Cr⁶⁺的最低抑制浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)分别为700、500、800 和100 mg/L,同时具有产吲哚乙酸(IAA)和铁载体、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性以及溶磷能力。通过用荧光蛋白标记后能在土壤中正常存活,具有能与植物联合修复PNP 污染土壤的潜力,有较好的使用前景。     

光-针铁矿体系对水中As(Ⅲ)的去除

在黑光灯(λ_(max)=365 nm)照射下,对针铁矿去除As(Ⅲ)进行研究.考察初始pH、针铁矿投加量、As(Ⅲ)初始质量浓度对As (Ⅲ)去除效能的影响,探讨不同初始pH (3. 0～9. 0)下光-针铁矿体系对As(Ⅲ)的去除机制.结果表明,光促进了As (Ⅲ)在针铁矿体系中的去除,反应90 min后不同pH值下As(Ⅲ)的去除率都超过90%. As(Ⅲ)的去除反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood (H-L)动力学方程.低初始pH时As(Ⅲ)去除以光氧化为主,主要通过空穴(hv+b)和表面羟基自由基(HO·ad)氧化,液相中羟基自由基(HO·free)次之,HO_2·/O_2~-·贡献最小;随着初始p H增大到7. 0后,As(Ⅲ)以吸附为主,As(Ⅲ)的光氧化基本通过hv+b实现.在不同初始p H下As(Ⅲ)的去除都以表面反应为主.     

Cu^2＋和Zn^2＋抗性真菌的分离、鉴定及其富集特性

从湖南省岳阳市临湘铜锌尾砂坝士壤内分离、纯化得到1株抗铜和锌的菌株CTB430-1,分析该菌株形态和测定菌株ITS基因序列鉴定菌种,研究不同pH值、金属离子初始浓度和金属离子共存对菌体生长量和富集重金属的影响;分别采用考马斯亮兰法和碘量法测定菌体内可溶性蛋白和还原性谷胱甘肽含量.研究结果表明:鉴定该菌株为Aspergillus flavus,其对Cu2+和Zn2+的最低抑菌质量浓度分别为400和800 mg/L,菌株的生长和富集受溶液pH值、金属离子初始质量浓度和金属离子共存的影响,Cu2+和Zn2+的富集量分别在其质量浓度为200和250 mg/L时达到最大,为30.82和40.37 mg/g;菌体内可溶性蛋白和还原性谷胱甘肽含量发生变化,表明菌株对Zn2+具有较强的适应能力和抗性,还原性谷胱甘肽能缓解Cu2+和Zn2+对CTB430-1的氧化损伤.     

Nano-HCO吸附剂的制备及其除As(Ⅲ)性能

采用溶胶沉淀结合超声分散处理的方法,制备平均粒径为70 nm,比表面积为212 m2.g-1的纳米级水合氧化铈(Nano-HCO)吸附剂.在pH值为4~10,初始As(Ⅲ)质量浓度为10 mg.L-1,吸附剂投加量为1.0 g.L-1的反应条件下,可在2 h内将溶液中As(Ⅲ)质量浓度降低到0.01 mg.L-1以下.Nano-HCO吸附剂对砷的吸附等温线服从Langmuir方程,对应不同pH值,其对As(Ⅲ)的吸附容量较未经超声分散处理的水合氧化铈提高29%~141%,且水温的升高有助于增加As(Ⅲ)的吸附程度.     

钠法脱硫废水中还原性无机硫的氧化菌种选育

从某热电厂钠法脱硫废水出水口处所取污泥中,通过筛选、分离、逐级驯化得到1株在高盐环境下对还原性无机硫化合物具有较高生物氧化能力的优良菌株Z-2.对菌株的耐高盐性能进行了研究,并对其培养条件进行了优化.结果表明,当NaCl质量浓度为10～20 g/L时,对菌株的生长以及生物氧化能力没有影响,氧化率达到90％;NaCl质量浓度为30 g/L时,菌株依然有一定耐受能力,氧化率为70％;NaCl质量浓度增高至40 g/L时,菌株的生长和还原性硫的氧化完全受到抑制.菌株Z-2的最优培养条件为:氮源(NH4)2SO42 g/L,初始pH7.5,温度35℃.在此条件下,菌株Z-2对相当于实际废水含量(Na2SO3 70 g/L、Na2S2O3 10 g/L、NaCl 20 g/L)的还原性无机硫化合物的氧化率高达95％.     

有效微生物与Hg2+的相互作用研究

用细菌总数计数和琼脂扩散抑菌圈测量研究了Hg2+与有效微生物的相互作用.结果显示(1)贴片Hg2+的浓度与正常增菌培养后的有效微生物的抑菌圈有稳定的剂量反应关系,说明Hg2+对有效微生物有明确的毒性作用;(2)贴片Hg2+的浓度与经1.25 mg/L和2.5 mg/L的Hg2+驯化后的有效微生物的抑菌圈的剂量反应关系下移(右移),说明低浓度Hg2+可以驯化有效微生物;(3)在5 mg/L Hg2+溶液中培养的有效微生物的细菌总数基本不增加,但在2.5 mg/L 和1.25 mg/L的Hg2+溶液中培养的有效微生物分别滞后8 d和2 d达到正常增菌培养的有效微生物的细菌总数,说明有效微生物能较长时间耐受5 mg/L浓度的Hg2+,能迅速适应＜1.25 mg/L的Hg2+.     

耐铅锌微生物对矿山酸性废水中Zn2+和pb2+吸附性能分析

以分离于某铅锌矿选矿废水排水沟土壤中的菌株T1为对象,研究重金属离子Zn和Pb初始质量浓度、pH、吸附时间、吸附温度和菌体浓度等因素对菌株T1吸附矿山酸性废水中Zn2+和pb2+的影响.结果表明:考虑处理效果与经济成本的优化,在Zn2+和pb2+的初始质量浓度分别为100 mg/L和30 mg/L,溶液pH4.0,菌体质量浓度3g/L,吸附时间6h,温度30℃的条件下,菌体T1对Zn2+和pb2+的最大吸附率分别为79.86％和69.04％,此时吸附量分别为26.62 mg/g和6.9 mg/g.在一定的质量浓度范围内(Zn2+为25～125 mg/L,pb2+为10～50 mg/L),菌株T1吸附Zn2+和pb2+的过程符合Langmuir等温吸附方程,该过程以表面吸附为主.     

有效微生物与Hg~(2+)的相互作用研究

用细菌总数计数和琼脂扩散抑菌圈测量研究了Hg2+与有效微生物的相互作用.结果显示:(1)贴片Hg2+的浓度与正常增菌培养后的有效微生物的抑菌圈有稳定的剂量反应关系,说明Hg2+对有效微生物有明确的毒性作用;(2)贴片Hg2+的浓度与经1.25mg/L和2.5mg/L的Hg2+驯化后的有效微生物的抑菌圈的剂量反应关系下移(右移),说明低浓度Hg2+可以驯化有效微生物;(3)在5mg/LHg2+溶液中培养的有效微生物的细菌总数基本不增加,但在2.5mg/L和1.25mg/L的Hg2+溶液中培养的有效微生物分别滞后8d和2d达到正常增菌培养的有效微生物的细菌总数,说明有效微生物能较长时间耐受5mg/L浓度的Hg2+,能迅速适应<1.25mg/L的Hg2+.     

新型好氧 W1-2 菌株降解四溴双酚 A 的性能

W1-2 菌株是以好氧活性污泥为菌源, 以四溴双酚 A(tetrabromobisphenol A, TBBPA)驯化筛选得到的一株新型好氧降解菌株. 16S rDNA 序列表明, W1-2 菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.), 主要以酶降解的模式去除 TBBPA. 在 30 ℃、pH=7、 150 r/min 和无其他碳源辅助的条件下, W1-2 菌株对 10 mg/L TBBPA 5 d 的好氧降解率可达 91.4%. 温度、转速、pH 值及 TBBPA 的质量浓度均会影响 W1-2 菌株的降解特性, 其中 pH 值对降解率的影响最大. W1-2 菌株最适宜降解和生长的环境条件为 150 r/min、30~ 35 ℃, TBBPA 质量浓度为 10 mg/L 和 pH=8. 此外, W1-2 菌株也是为数不多的无需其他碳源支持、能在高 TBBPA 质量浓度(30 mg/L)和低氧(0 r/min)条件下仍保持高降解能力的好氧降解菌株. 对 W1-2 菌株的研究, 为探究好氧环境下能降解 TBBPA 的微生物的修复提供了新的视角.     

浊点萃取钨丝电热蒸发原子荧光光谱分析法测定水样中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)

将浊点萃取与钨丝电热蒸发原子荧光光谱分析法联用，测定了水样中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ).该法利用非离子表面活性剂Triton X114的浊点现象，在pH为3时，As(Ⅲ)与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵（APDC）络合形成疏水性螯合物被萃取到表面活性剂的富胶束相，从而实现富集并达到与As(Ⅴ)分离.测定As(Ⅴ)时则预先用Na2S2O3将其还原为As(Ⅲ)而测定总As，然后由差减法求得As(Ⅴ)的含量.本法对As(Ⅲ)的检出限（3σ）为0.9 μg/L，富集倍数为29(取样10 mL)，可用于水样中As(Ⅲ)和A     

耐铅微生物筛选及其铅去除能力的初步研究

从铅锌尾矿厂周围土壤样品中分离出4株耐铅菌。4株耐铅菌均能在Pb²⁺浓度范围为100~1000 mg/L的培养液中生长。在pH 6, 25℃, 160 r/min及初始Pb²⁺浓度为600 mg/L时, 菌株Pb-X-1, Pb-Z-3和Pb-Z-4的Pb²⁺去除率分别为78.31%, 77.8%和87%。菌株Pb-X-2在初始Pb²⁺浓度为100~400 mg/L时, 去除率均高于95%。16S rRDA基因序列分析表明, Pb-X-2属于嗜麦芽寡养单胞菌。菌株Pb-X-2对溶液中铅离子的去除机理为细胞表面吸附与胞内富集。     

中孔型活性炭制备及对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)吸附特性研究

针对低温微污染水中(7℃)低质量浓度As(Ⅲ)/As(Ⅴ)离子(0.5 mg/L),通过优化配煤、改进制备工艺制备,制备一种中孔型活性炭(NCPAC),以普通商品活性炭PVAC为对照,研究了NCPAC的表面物理化学特性,并进行了pH影响和吸附等温线、吸附动力学方程及吸附热力学拟合研究.结果表明,NCPAC的孔径分布、总孔容积和表面极性大小等方面均得到改善.在酸性/偏中性范围内(pH=4.0~8.0),NCPAC对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)均有较好的去除效果,除砷效果明显高于普通商品活性炭.NCPAC对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附平衡可用Langmuir进行较好的拟合;动力学研究表明NCPAC对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附过程可用假二级动力方程进行很好的拟合(R20.999),且As(Ⅲ)/As(Ⅴ)在活性炭表面的吸附过程以化学吸附为主;热力学数据显示,NCPAC对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附过程均为放热反应.共存离子方面,天然水体中常见的磷酸氢根、硅酸根、碳酸根对NCPAC除砷效果有一定的抑制作用,铝离子会降低其对As(Ⅲ)的吸附效果,其他阴阳离子对除砷效果影响不大.     

铁碳微电解/H_2O_2耦合工艺预处理水中砷的研究

采用铁碳微电解/H_2O_2耦合工艺预处理水溶液中砷,研究了溶液初始p H、铁碳球投加量、曝气流量、H_2O_2投加量、反应温度和初始总砷(TAs)浓度等因素对砷去除效果的影响﹒结果表明,在铁碳微电解体系中加入H_2O_2能明显提高水溶液中TAs和三价砷(As(Ⅲ))去除率﹒当溶液初始TAs和As(Ⅲ)浓度分别为539 mg/L和368 mg/L,溶液初始pH为2.5,铁碳球投加量为530 g/L,曝气流量为60 m L/min,H_2O_2投加量为2 m L,在15℃下曝气反应1 h时,溶液中TAs和As(Ⅲ)去除率分别达到61.94%和55.06%;然而,未加H_2O_2,在同样条件下处理,TAs和As(Ⅲ)去除率分别为47.07%和41.97%﹒     

高效Ni 2+ 吸附菌株分离鉴定及特性研究

采用浓度梯度筛选的方法,从活性污泥中筛选到一株能耐受并吸附Ni 2+的菌株,命名为Ni-1.采用单因素法对菌株Ni-1的最适培养条件进行了考察,确定培养条件为t=30℃,pH=7.0,1.0%的NaCl.考察了菌株Ni-1对Cu2+和Ni 2+的吸附性能,并用表面响应法优化了吸附条件.菌株Ni-1吸附Cu2+的最优条件为Cu2+100mg/L、投加菌量(湿重)0.85g、溶液pH=6.0,在此条件下对Cu2+的最大吸附率为87.13%.菌株Ni-1吸附Ni 2+的最优条件为Ni 2+50mg/L、投加菌量(湿重)0.85g、溶液pH=6.0,在此条件下对Ni 2+的最大吸附率为84.32%.实验结果表明该细菌对较低浓度的Cu2+和Ni 2+有较好的吸附性能.     

水处理剂N，N-二甲基甲叉二膦酸的阻垢缓蚀性能研究

采用静态阻垢法和旋转挂片失重法评定了水处理剂N,N-二甲基甲叉二磷酸(DMMP)的阻垢性能和缓蚀性能,探讨了药剂浓度、Ca2+浓度、温度、pH值以及协同效应等对阻垢和缓蚀性能的影响.试验结果表明:DMMP具有广泛高效的阻垢性能,能耐受较高的Ca2+浓度,在[Ca2+]为120mg/L,阻垢剂加入量为5mg/L,低于60℃温度下阻垢率可以达到86%以上.与聚丙烯酸(PAA)复配后在阻垢性能上具有良好的协同效应.单独使用浓度为20mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率就可达到84.6%.适用于较高的pH环境,与钼酸钠复配后,产生明显的增效作用.综合性能均优于常用水处理剂HEDP和EDTMP.     

食用菌菌糠对重金属离子的吸附性

利用廉价生物吸附剂去除污水中Pb2+和Zn2+的技术,研究了食用菌菌糠的吸附特性,调查污水pH、重金属初始浓度、吸附剂用量、吸附时间和温度对其吸附性能的影响.结果表明,在食用菌菌糠吸附剂用量分别为16g/L和12g/L,pH值分别为5和6,初始重金属质量浓度为20mg/L,吸附时间为3h,25℃条件下,达到了最大吸附量,对Pb2+和Zn2+的去除率分别达到92.79%和88.96%,处理后的Pb2+和Zn2+质量浓度分别为1.442mg/L和2.208mg/L,接近污水综合排放标准(GB8978—1996)中的排放质量浓度1mg/L和2mg/L.食用菌菌糠对Pb2+和Zn2+的吸附等温线符合Fleundlich模式.     

污染土壤-芦竹-水体系中As,Cd,Pb和Zn的渗漏与迁移特征

在湖南某冶炼厂附近污染农田土壤上进行长期生态修复试验,通过连续采样研究土壤剖面不同深度渗漏水pH、水溶性有机碳(DOC)和重金属质量浓度等的变化,探讨污染土壤-芦竹-水体系中As,Cd,Pb和Zn的迁移行为。研究结果表明:与对照体系相比,芦竹修复体系下渗漏水中DOC质量浓度显著增加,As和Pb质量浓度明显降低;表层(0～25 cm)土壤剖面渗漏水中Cd和Zn质量浓度有下降趋势,但不显著;修复体系下渗漏水中As,Cd和Zn质量浓度达到地下水质量标准(GB/T 14848—93)Ⅲ类标准,而Pb质量浓度仅达到Ⅴ类标准;产后芦竹地上部年生物量约为4.5 kg/m2,对As,Cd,Pb和Zn的累积分别达0.03,0.04,0.21和0.17 g/m2;芦竹修复体系对污染土壤中As,Cd,Pb和Zn有一定的稳定和去除作用。