虾池沉积环境中若干功能菌及弧菌的时空变化

2003年10月～2004年5月在泉州东海一新建虾池与一池龄15年的老旧虾池,采用平板计数方法研究底泥环境中可培养异养菌(HB)、淀粉降解菌(AB)、有机磷降解菌(OPB)、无机磷溶解菌(INP)、几丁质降解菌(CB)、油脂降解菌(LB)、纤维素降解菌(CLB)、硫氧化细菌(SOB)等各种功能菌以及弧菌(VB)数量的变化情况,并对它们与可培养异养菌之间的相关关系进行了探讨.结果表明,在整个养殖期中,新池泥样中可培养异养菌总数范围在1.95×104～7.7×105 CFU/g之间, 旧池泥样中可培养异养菌总数范围在2×104～1.88×105 CFU/g之间,两池的数量变化波动均较大,其它功能菌与异养菌相似,在整个养殖周期也是呈现较大的波动幅度, 但统计分析表明淀粉降解菌、有机磷降解菌、油脂降解菌、弧菌等与可培养异养细菌之间呈现着明显的正相关,而几丁质降解菌、无机磷溶解菌、纤维素降解菌以及硫氧化细菌与异养菌之间则无明显的相关关系.     

噻虫嗪对活性污泥颗粒化影响的数学模型

文章在活性污泥1号模型(ASM1)的基础上加入抑制动力学模型,建立活性污泥颗粒化过程数学模型,模拟噻虫嗪(thiamethoxam,TMX)抑制和非抑制2种条件下,序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中颗粒的生长及有机底物的去除、微生物总量的生长、TMX和溶解氧(dissolved oxygen,DO)在颗粒内部分布趋势以及自养菌、异养菌和TMX降解菌颗粒内部的空间分布。结果表明,TMX对自养菌和异养菌产生非竞争性抑制,同时对TMX降解菌产生底物抑制。DO对好氧颗粒内的微生物种群空间分布具有重要影响,DO在颗粒内部的传质深度为200~600μm,所以基于氧气生长的自养菌和TMX降解菌在颗粒外层分布较多。不添加TMX时,异养菌均匀分布于整个颗粒;而添加TMX时,由于对异养菌的生长造成非竞争性抑制,故其空间分布变为内部多外层少。     

反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

为了得到厌氧氨氧化菌最适宜的生长环境,利用培养成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥进行厌氧氨氧化菌的影响因素研究。探讨了温度、pH值、COD、进水基质(NH_4~+-N和NO_2~--N)对厌氧氨氧化菌活性的影响。研究结果表明:厌氧氨氧化菌最适温度为40℃;最适pH值范围为7.0~8.0;COD质量浓度低于100mg/L时,对厌氧氨氧化菌无明显抑制作用,COD质量浓度高于100mg/L时,反硝化菌生长占据优势,一定程度上抑制了厌氧氨氧化菌的活性;进水基质NH_4~+-N和NO_2~--N在质量浓度分别低于1 540mg/L和140mg/L时,厌氧氨氧化菌活性没有受到严重抑制。控制厌氧氨氧化工艺的最适生长条件,有利于厌氧氨氧化菌的快速生长,进而为厌氧氨氧化反应器的快速启动奠定基础。     

海藻酸钙-超声辅助的多种雌激素增强生物降解

通过向土壤样品溶液中添加海藻酸钙并辅以超声,提高多种雌激素(E1,E2,E3,EE2和BPA)的生物降解效率,采用中心复合设计及响应曲面优化方法确定最优降解条件,并通过生物降解性能关系(QSBR)分析雌激素理化性质对生物降解的影响.结果表明:在海藻酸钙增强生物降解体系中,5种雌激素同时降解的最优条件为超声3min,海藻酸钙的质量分数为5%,菌液添加量6mL;优化降解3d后,E1的降解率约为100%;7d后E3,BPA,EE2和E2的降解率分别约为52.65%,96%,96.90%和100%;雌激素的极性表面积(PSA)、辛醇-水分配系数(lg Kow)和表面张力为影响雌激素生物降解的主要参数;极性表面积和辛醇-水分配系数的交互作用、辛醇-水分配系数和表面张力的交互作用对雌激素的降解均表现为协同作用.     

联氨氧化酶初步纯化及醌类化合物对其活性影响

厌氧氨氧化菌是一种化能自养菌,它具有独特的生理生化特性及生物脱氮机理.对厌氧氨氧化菌进行实验室扩大培养,对其主要代谢酶联氨氧化酶性质进行研究,对联氨氧化酶进行初步纯化,并探究醌类化合物对联氨氧化酶活性的影响.最终得出联氨氧化酶活性最适温度为35℃,最适pH为7.5.酶纯化结果表明超滤相对分子质量在50～100 kDa....     

处理含硫氮恶臭气体的工程菌的获取与效能

试验分离、纯化得到12株去除硫化氢和氨气的菌株.对其脱臭效能的试验可知,异养硫氧化菌的脱硫效率优于自养硫氧化菌,自养、异养硫氧化菌和亚硝化混合菌的脱臭效果要优于单一的硫氧化混合菌或单一的亚硝化混合菌.确定所有的分离出的自养、异养硫氧化菌和亚硝化混合菌作为脱臭工程菌.分析其高效的原因是专性自养亚硝化菌在特定的基质上与异养硫氧化菌混合培养,有助于自养的亚硝化菌对氨的作用,另外,多种菌之间的协同作用,减轻了中间产物的负反馈抑制,使底物的利用更彻底,系统运行更稳定.     

荧光定量PCR监测抑制剂对低温SBR微生物的影响

为研究氯酸盐抑制剂对SBR活性污泥中微生物的影响,采用序批式活性污泥反应器(SBR),在低温(15℃)条件下通过向反应器定时投加氯酸盐抑制剂,成功抑制系统中亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性,氨氮去除率和亚硝酸盐积累率均达到90%以上,实现了城市污水短程硝化的快速启动.采用实时荧光定量PCR对氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)和总细菌进行菌群定量分析,分析结果表明,氯酸盐抑制剂对NOB具有选择抑制性,对AOB的活性没有明显影响,而对NOB的活性抑制在短时间内是不可恢复的.     

硝化微生物富集及其种群结构与基因表达分析

对采集的长江口潮滩沉积物进行了硝化微生物的富集培养,通过宏基因组技术分析了富集物中硝化微生物的种群结构.检测到4类硝化微生物(占测序总reads的34.7%),包括新近发现的全程氨氧化微生物(complete ammonia oxidizers, comammox)、严格的亚硝酸盐氧化菌Nitrospira、β-变形菌门氨氧化细菌及氨氧化古菌.其中,comammox占硝化微生物类群的48%.此外,基于宏转录组技术分析了4类硝化菌群的基因表达特征(依据Evolutionary genealogy of genes:Non-supervised Orthologous Groups数据库).研究探讨了潮滩沉积物富集物中硝化微生物的种群结构与基因表达特征,证明了长江口潮滩沉积环境中comammox的存在,并验证了其基因表达活性.研究结果加深了对河口地区硝化微生物的认识,对于未来硝化过程的分子生态学研究有重要启示意义.     

基于BP神经网络和析因设计的土壤中EE2和BPA超声辅助生物降解模型

以碳源添加量、 氮源添加量、 恶臭假单胞菌接种量、 超声时间和降解时间作为输入变量, 以雌激素乙炔基雌二醇（EE2）和双酚A（BPA）的降解率为输出变量, 构建土壤中超声辅助的EE2和BPA降解BP神经网络模型. 利用BP神经网络模型预测雌激素超声辅助降解析因设计的响应值, 并通过析因设计分析影响雌激素微生物降解的主效应及交互作用, 进而求解土壤中EE2和BPA的最优降解条件为10%的碳源添加量、 10%的氮源添加量、 接种量为20 mL、 超声时间为1 min和降解时间为168 h. 结果表明: BP神经网络模型的相关系数为0.952 5和0.983 1, 模拟效率系数（NSC）为0.956 5和0.957 2, 模型具有较准确的预测功能; 碳源添加量×氮源添加量和碳源添加量×恶臭假单胞菌接种量在雌激素降解过程中发挥协同作用, EE2和BPA最大降解率分别为87.13%和69.27%; 分析雌激素的有机碳标化系数 (lg K_oc)及其半衰期的结果表明, EE2和BPA的降解效果与其移动性成正比, 与持久性成反比.     

嗜盐污泥处理高盐生活污水的短程硝化及其诱因辨析

本研究采集入海口河底泥发展嗜盐活性污泥处理高盐生活污水,在SBR工艺连续运行的120d里取得了稳定的短程硝化.为了确定嗜盐污泥短程硝化的成因,研究基于淡水污泥短程硝化理论系统地分析了pH、游离氨(FA)、温度、溶解氧(DO)和曝气时间等关键工艺参数对嗜盐硝化系统内短程硝化的贡献.试验结果表明,嗜盐硝化系统最适宜盐度范围为10—61g/L,最佳pH范围为7.5—9.尽管盐度、温度对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)的活性有一定的影响,但在测试的温度和盐度范围内AOB的活性始终高于NOB的活性.荧光原位杂交(FISH)技术分析硝化种群结构表明AOB是系统优势生长的主要硝化菌群.嗜盐系统内短程硝化可能和接种的天然环境内的河底泥内NOB数量少而且代谢亚硝酸速率缓慢有关.     

铜对双酚 A 和固醇内分泌干扰物生物降解的影响

研究重金属-有机物复合污染体系中, Cu( Ⅱ) 对 3 种常见的有机 内分泌干扰物( EDs) 双酚 A( BPA) 、17 β雌二醇( E2) 和 17 α乙炔基雌二醇( EE2) 生物降解的影响。研究表明Cu(Ⅱ) 抑制 EDs 的降解, 抑制作用 E2 > BPA > EE2, 且随着 Cu(Ⅱ) 浓度增加影响越显著。其原因是 Cu(Ⅱ) 影响体系中微生物的数量和群落结构。透射电镜可以观察到 Cu(Ⅱ) 对微生物细胞的影响。该研究对揭示复合污染体系中重金属对有机物降解的影响机理具有重要意义。     

聚β-羟基丁酸酯的微生物降解

简要地综述了近年来关于聚β-羟基丁酸酯（polyhydloxybutymte以下简称PHB）的微生物降解方面的一些研究成果，包括：降解PHB的菌种及降解能力；PHB的降解过程和分子机制；PHB解聚酶的生物化学与分子生物学研究等。     

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%。     

DO和进水pH值对短程硝化及半亚硝化出水水质的影响

在常温条件下(25±2℃),以人工配制的低C/N比废水作为处理对象,研究溶解氧(DO)浓度、进水pH值对序批式反应器(SBR)短程硝化运行稳定性及半亚硝化出水水质的影响.在本实验条件下,控制DO浓度为0.3～0.8 mg.L-1,进水pH值为8.3～8.5能稳定运行短程硝化并实现半亚硝化出水.研究中还发现高浓度游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)都会产生抑制作用,其中当FNA浓度大于0.01～0.03 mg.L-1,AOB和NOB活性开始受到抑制.     

垃圾渗滤液处理系统中微生物群落结构变化研究

采用基于PCR的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE) 和 real-time PCR 方法, 分析了深圳市某垃圾渗滤液处理系统中总细菌和硝化细菌的生物量及群落结构变化, 探究生物量与水质变化间的关系及环境因素对微生物群落结构的影响。结果表明, 该垃圾渗滤液处理系统具有很好的氨氮和总有机碳(TOC) 去除效果, 总去除率分别为 99.9% 和 91.4% 。在垃圾渗滤液处理系统中, 总细菌、氨氧化菌(AOB) 、亚硝酸盐氧化菌(NOB) 的生物量与 TOC 及氨氮浓度没有显著相关性(p > 0. 05); 溶解氧不影响AOB 生物量, 但明显影响NOB 生物量。微生物群落结构及多维尺度(DMS) 分析表明:在该废水处理系统中, DO浓度对总细菌和 NOB 微生物群落结构有重要影响; 而氨氮浓度是影响 AOB 群落结构的关键因素。     

共代谢物质对特效复合菌降解焦化废水的影响

对可能影响复合菌降解焦化废水中COD和氨氮去除效果的几种共代谢碳源、氮源进行了研究.同种反应条件下,葡萄糖为碳源和氯化铵为氮源,废水中COD去除率、氨氮去除率提高程度最大.     

菌株Pseudomonas.BTs降解转化3种苯并三唑类化合物

在好氧条件下分离获得一株苯并三唑类化合物(Benzotriazoles,BTs)降解菌,通过16S rDNA测序和数据库比对分析显示与Pseudomonas.taiwanensis BCRC 17751同源性最高,并将该菌株命名为Pseudomonas.BTs.该菌株在外加碳源存在时能够以不同的速率降解3种典型BTs(苯并三唑,BTri; 5-甲基苯并三唑,5-TTri; 5-氯-苯并三唑,CBT),但无法以BTs为唯一碳源.测试了Pseudomonas.BTs利用11种外加碳源作为生长基质共代谢BTs的效果.结果表明:外加碳源投加质量比(m_C∶m_BTs)=1 000∶1时比100∶1的情况更有利于BTs的共代谢.在11种外碳源中,葡萄糖、谷氨酸钠和乙醇最有利于Pseudomonas.BTs共代谢BTs,而当以苯酚、麦芽糖、淀粉作为外碳源时,BTs的共代谢完全没有发生.利用超高效液相色谱与四极杆飞行时间高分辨率质谱联用技术鉴定了Pseudomonas.BTs转化BTri、5-TTri和CBT的产物.结果表明:3种BTs化合物具有相对一致的转化...     

聚联苯乙烯和石墨化碳黑固相萃取用于污水中雌激素的定量分析

研究了聚联苯乙烯(SDB)和石墨化碳黑(GCB)固相萃取用于样品前处理对污水样中雌二醇(E2)和乙炔基雌二醇(EE2)的酶联免疫吸附检测(ELISA)定量分析可靠性的影响.采用GCB固相萃取可对E2和EE2进行分步洗提,相比SDB固相萃取在污水厂原水样中E2和EE2的加标回收率分别从181.4%和122.6%降至113.3%和109.4%,相对标准偏差均降至10.0%以下;在污水厂尾水样中E2的加标回收率则分别从144.2%降至93.5%,而EE2无明显变化,相对标准偏差均从接近10.0%降至8.0%以下.利用液相色谱-飞行时间质谱联用对污水厂原水样的平行分析的结果表明采用GCB固相萃取可比采用SDB固相萃取降低38%的E2检测假阳性和15%的EE2检测假阳性.