石油降解菌群的构建及室内修复石油污染土壤的研究

为生物修复石油污染的土壤,采用排列组合法以石油降解率为指标筛选出高效石油降解菌群,制备游离及固定化菌剂,室内模拟石油污染的土壤并进行生物修复实验,采用气相–质谱联用(GC-MS)技术分析降解前后石油成分的变化.结果表明:摇瓶培养条件下,由菌株10-1、10-2和10-3的种子浓缩液按体积比1﹕1﹕1的比例组成的10#菌群石油降解率最高(73.34%),且降解后除C18组分外,其他烷烃成分未被检出;在10%,的投菌量下,60,d后,10#菌群固定化菌剂组对室内石油污染土壤的石油降解率(32.5%)高于游离菌剂组(24.9%),且降解后其短链烷烃含量(11.42%)也高于游离菌剂组(7.91%)和空白组(5.12%).本文研究结果为10#菌群应用于野外石油污染土壤的修复奠定了基础.     

高效石油降解菌株的筛选及菌群的构建

从海南澄迈油井周围污染的土壤中采集样品,以原油为唯一碳源,经初筛、复筛得到13株具降解石油性能的微生物,其中J-2、J-4、J-12、J-13菌株在培养10 d后,其石油降解率分别可达到27.92%、37.36%、30.98%和14.10%.选择这4株菌进行2株菌、3株菌、4株菌的混合培养,构建了11个降解石油的微生物体系,研究发现J-2与J-4混合菌群降解效果最好,高达71.58%,明显优于其他的混合菌群体系和单菌株的降解效果.根据形态学观察和生理生化特征对这4种菌株进行鉴定,初步确定为粉红头孢霉属(Cephaesosp),青霉属(Penicillium),链霉菌属(Streptomyces)和黄单胞菌属(Xanthomonas).     

陕北地区高效石油降解菌的筛选及其对油污土壤的修复研究

通过筛选陕北地区的高效石油降解菌,为后续的土壤修复提供优良的菌种资源。本研究的石油降解菌分离来自延安市延长县某油井的土壤样品,通过以石油为唯一碳源,进行筛选、富集培养和平板划线分离,得到可降解石油的菌株,并采用紫外可见分光光度法测量其对富集培养基中的石油降解率。利用PCR扩增技术对筛选的石油降解菌的16S r DNA序列进行扩增,通过对16S r DNA序列的测定和NCBI数据库集进行基因序列比对确定其种属;在被石油污染过土壤中加入筛选出的石油降解菌进行修复试验,经50 d的修复反应,测定石油降解菌对油污土壤中石油的降解效率;最后通过种植小麦检验石油降解菌的降解效果。共筛选出3株高效的可降解石油的菌株:W1、W3、N4,三株菌均可以在以石油为唯一碳源的环境中生长,它们在富集培养基中的石油降解率分别为42. 55%,37. 18%和33. 57%,利用分子生物学技术对三株菌进行鉴定,结果是W1菌株为假单胞菌属,W3菌株为芽孢杆菌属,N4菌株为红球菌属。在菌株对油污土壤修复的研究中,菌W1和菌W3分别对油污土壤进行50 d的降解,土壤中石油量得到很大程度的降解,W1菌株的降油率为52. 20%,W3菌株的降油率为47. 84%,修复后土壤的质量对于小麦的生长没有影响。通过本研究课题,为陕北地区石油污染土壤修复提供了优良的菌种资源,同时为陕北地区的石油污染土壤的微生物修复提供了一定的科学依据。     

2株柴油降解菌的分离筛选及生长特性分析

以0~#柴油为唯一碳源,从柴油污染土壤中分离、筛选出2株柴油降解菌(EGY和GY),通过形态、生理生化特征观察及16S rDNA序列分析鉴定菌株,利用单因素实验确定各菌株的最适培养条件,通过设计不同柴油浓度下柴油降解实验及土壤柴油降解实验分析EGY降解柴油的性能.结果表明:EGY为琼氏不动杆菌,GY为鞘脂菌属的一个新种;EGY的最适生长条件贴近油污污染的土壤环境,条件为温度25℃,pH 8.0,盐度1.5 g/L,柴油初始浓度1.5%(V_(柴油)/V_(培养基));EGY在不同柴油浓度的无机培养基中培养24 h后,在0.5%(V_(柴油)/V_(培养基))柴油浓度下具有最大降解率(41.67%±5.31%),但降解量最低;EGY在含1.0%(m_(柴油)/m_(土壤))柴油的土壤中培养10 d后,未调节盐度和调节至最适盐度的柴油降解率分别为57.80%和72.10%,而自然降解的降解率仅为15.30%.因此,EGY可作为高效的柴油降解菌修复柴油污染的土壤和水体.     

石油高效降解细菌的筛选及其降解特性研究

以山东省东营市胜利油田附近被石油污染的土壤作为分离样品,连续富集筛选出以原油为唯一碳源、能源进行生长繁殖的石油高效降解菌株X_P和X_B.经菌落形态、生理生化反应,初步鉴定2株菌分属为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.);通过生物表面活性剂活性试验,分析了2株菌的油降解能力.结果表明:2株菌均具溶血和排油特性,溶血圈直径高达3.6 cm、排油圈直径高达4.9 cm,可以产生生物表面活性剂,并且溶血圈和排油圈直径与生物表面活性剂的产生呈正相关.室内培养箱实验测定,2株菌对石油的降解率分别为72.3%(X_P)和61.2%(X_B)(原油含量/土壤总量×100%=10%),在此过程中2株菌对石油降解的速度、能力有显著效果.室外堆制试验中,60 d处理后,锯末、小麦秸秆、菌剂及N、P营养物协同处理组降解效果明显,降解率高达54.0%-68.2%,说明外源添加物能提高微生物的降解能力.结论:筛选得到的菌株X_P和X_B是两株高效降解石油的菌株,在土壤中能很好地利用石油进行生长代谢,可应用于石油污染实际生物修复工程.     

北极耐冷石油降解菌BJ1、BJ9和BJ19的降解特性

为对低温海域石油烃污染修复提供优良菌源,采用红外分光仪和气相色谱与质谱联用仪对北极耐冷石油降解菌BJ1、BJ9和BJ19的降解特性进行研究,结果显示:除BJ1-9外,其他混合菌群的降解率均大于单一菌株的降解率,盐度、pH、温度、初始油质量浓度、营养盐对石油降解率均有较大影响;BJ1、BJ9和BJ19以及混合菌群对柴油总烃的降解效率分别为55.25%、49.37%、50.76%和63.44%;BJ1、BJ9和BJ19以及混合菌群在单因素最好条件下对柴油芳香烃的降解效率分别为32.22%、19.87%、15.73%和7.33%;菌株在低温下优先降解短链烷烃,在7d内C18后的长链烷烃未被降解;BJ1、BJ9、BJ19和混合菌群对汽油和海燃油降解效果明显,而对原油和燃料油等降解效果较差.研究表明,该三株菌能够利用多种石油烃组分作为碳源生长并可降解多环芳烃,对碳源的利用具有广谱性.     

复合异养脱氮菌群脱氮性能研究

采用传统微生物分离纯化方法,从焦化废水活性污泥中筛选得到4株高效去除氨氮(NH4+-N)和总氮(TN)的异养硝化细菌C16、C17、YX1、YX2。经96h培养,4株菌的氨氧化率均在90%左右,TN去除率也达到了68%以上。组合试验研究表明,4株菌组成的复合菌在降解NH4+-N和去除TN时均比单一菌株和其他组合菌的效果好。经24h培养,四株菌组成的复合菌群的氨氧化率可达95%,TN去除率也达到了91%。     

渤海湾滩涂高效石油降解菌筛选及其降解性能研究

以渤海湾为研究对象,通过对土著石油烃降解菌群的筛选与分离,为港口海域石油污染以及海洋溢油事故生态修复提供理论指导和技术支持.从天津渤海湾原油污染沉积物中采用富集培养法筛选分离菌株;通过16S r DNA序列分析及分子系统发育树的构建,同时结合形态学观察、革兰氏染色对菌株进行初步鉴定;采用超声-紫外分光光度法分析菌株对石油的降解效果.分离得到一株能以石油为唯一碳源的菌株,命名为D12,初步鉴定为戈登氏菌(Gordoniasp.).菌株D12降解原油的环境条件分别为:初始原油浓度为0.9%,N/P为7:1,接种量为11%;p H值为9.0时原油的降解率可高达43.98%.     

活性黑染料脱色菌的分离鉴定及复合菌群培养研究

从活性污泥中分离得到6株活性黑脱色菌,从中筛选出脱色能力最强的菌株Y1,经菌落形态、生理生化特性及16S r RNA基因序列分析,鉴定该菌株属于希瓦氏菌属(Shewanella).通过两两复配、三三复配实验探究复合菌群的脱色效果,结果表明,混合培养后复合菌群对活性黑染料的脱色率较单一菌株培养时均有较明显的提高.部分复合菌群的脱色率在72 h后稳定在90%以上,其中复合菌株Y1+Y5的脱色率最高为95. 68%,并且其对印染工业废水也具有较强的脱色能力(脱色率为92. 69%).     

假单胞菌AEBL3对呋喃丹污染土壤的生物修复

从受农药污染的农田土壤中分离到一株假单胞菌AEBL3，该菌能够以呋喃丹为唯一的碳源和氮源生长．使用AEBL3作为生物强化剂对模拟呋喃丹污染的土壤环境进行了生物修复试验，结果表明接种AEBL3能够明显提高土壤中呋喃丹的降解率。AEBL3在土壤中具有一定的移动性，当从土壤表层加菌时，对0～7cm深土层中的呋喃丹都有明显的降解效果。各种投加方式的比较表明，以菌原液修复效果最好，缓冲液悬浮的菌细胞次之，砂粒混合物的效果最差。16SrRNA的变性梯度电泳(DGGE)结果揭示了生物修复过程中土壤微生物菌群结构的动态变化。AEBL3在接种后的前两周内在菌群中占相对优势，3周后，其优势地位被一种芽孢杆菌代替。     

海洋石油烃降解菌群构建及其在降解过程中的动态分析

有针对性地选择了实验室从油污染的样品中富集筛选出来的6株细菌构建出一个石油烃降解菌群，采用PCR-DGGE结合平板计数监测法研究了该菌群在石油烃降解过程中的菌群结构变化．结果表明，能产生生物乳化剂的不动杆菌PN3-2在混合菌群中是稳定优势菌，专一性利用烷烃的食烷菌B-5是菌群拥有持久高效降解能力不可缺少的菌株，而降解后期的优势菌铜绿假单胞菌可能对烷烃代谢产物的清除有重要作用．本实验为人工构建有机污染物降解菌群提供了实践经验，并为大规模的生物修复实践奠定了基础．     

混合菌构建及其对硝基苯直接好氧生物降解

选取本实验室分离的3株硝基苯高效降解菌———Rhodotorula mucilaginosa Z1、Streptomyces albidoflavusZ2和Micrococcus luteusZ3,将其混合并进行正交实验,得出Z1、Z2、Z3的最佳配比为1∶3∶3,在此基础上构建了混合菌.与单菌相比,混合菌能够在较为苛刻的环境条件下降解硝基苯,并具有较宽的底物范围.同时结合实际硝基苯工业废水特点,考察了混合菌在高盐度下以及苯酚或苯胺和硝基苯共存时对硝基苯的降解.结果表明:混合菌具备较强的耐盐能力,可在5%的高盐(NaCl)条件下有效降解硝基苯;当苯酚或苯胺和硝基苯(200mg/L)共存,初始浓度分别为100和50mg/L时,混合菌对硝基苯的降解不受影响.     

不同微生物组合对石油烷烃降解性能的比较分析

以大连石油污染海域的海洋沉积物作为分离样品,以天然海水培养基分离获得13种海洋石油降解微生物,并通过模拟海底低温微氧环境,以原油作为唯一碳源,评价了13种微生物的石油降解性能。GC-MS分析结果表明,随着降解时间的增加,组合G6及其构建菌株P73和P83对烷烃的降解率逐渐升高。对于C>32的长链烷烃部分,尤其对于石油中的难降解组分如姥鲛烷(Pr)和植烷(Ph)的降解,组合G6的降解效果明显优于单菌株。由高效石油降解菌菌株P73和菌株P83构建的组合G6对于石油烷烃中很难降解和风化的长链烷烃具有强大的协同降解作用。     

2,4-二硝基甲苯磺酸盐降解菌株的分离、鉴定及降解特性研究

针对TNT红水污染土壤生物修复菌种资源匮乏问题,从复合菌群中分离纯化出一株2,4-二硝基甲苯磺酸盐(DNTS)降解菌株X2,经生理生化分析及16S rDNA鉴定,该菌株属于鞘氨醇单胞菌属.进一步研究环境因素对菌株X2生长的影响,并探究X2对2,4-二硝基甲苯-3-磺酸盐(2,4-DNT-3-SO3?)和2,4-二硝基甲...     

固定化微生物对土壤中多环芳烃的降解

采用化学方法对微生物进行固定化包埋,通过对3株菌的单独固定及混合固定后来降解有机污染土壤中的芘及苯并(α)芘.实验结果显示,微生物经过固定后对污染物的降解效果明显好于游离菌,同时混合固定菌的降解效率普遍高于单菌固定的降解效率,在96h时芽孢杆菌(Bacillussp.)2号和动胶杆菌(Zoogloeasp.)9号混合固定菌降解效果相对较高,对芘和苯并(α)芘的降解率为61.8%和34.9%.通过不同的采样时间还可以看出,芘的降解速率要快于苯并(α)芘,这是因为芘的苯环数量少.以上的实验结果为固定化微生物应用于有机污染的生物修复提供了一定的理论基础     

高效藻毒素降解菌的筛选及其降解藻毒素的效能研究

从藻毒素污染的水库底泥中富集分离出7株高效藻毒素降解菌,结合7株菌的生长曲线研究,确定出菌株M-5、M-6和M-7三株菌为高效菌,并对它们的生理生化特性和降解藻毒素效能进行了研究.结果表明,M-5和M-6为假单胞菌、M-7为气单胞菌.各单一菌株24 h降解藻毒素效能为63%~84%,延长作用时间至4 d,可以将藻毒素降解率提高到90%以上,将3株菌混合作为混合菌协同作用藻毒素,可缩短作用时间,3 d将藻毒素基本降解完全.     

芽孢杆菌组合对海水养殖水体COD的降解效果

【目的】获得一种降解性能优于单菌株的菌株组合,更好地改善目前工业化密度养殖的水体水质。【方法】从刺参(Stichopus japonicus)养殖池塘分离降解效果良好的单菌株,根据菌株之间的拮抗效应,按照2株菌或3株菌进行组合,研究各组合菌株的降解效果。【结果】2株菌的组合第6天时COD含量的均值为422.57mg/L,标准差为63.85,3株菌的组合第6天时COD含量的均值为365.61mg/L,标准差为67.63,说明3株菌的组合整体降解效果比2株菌的组合好,且更容易获得降解效率高的组合,但并不是所有3株菌的组合降解效果都优于2株菌的组合。【结论】确定最优菌株组合为C14(菌株B2,菌株B6,菌株B11),COD降解率为64.29%。经鉴定,菌株B2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株B6为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),菌株B11为嗜碱性芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus),为今后的实践应用提供参考。     

响应曲面法优化混合菌KW8-2修复石油污染土壤

采用响应曲面法优化混合菌KW8-2修复石油污染土壤的条件。以初始原油质量分数、接种量、氮磷比和表面活性剂用量为自变量,修复60 d的原油降解率为因变量,采用Box-Behnken(BB)设计,研究各自变量及其交互作用对污染土壤生物修复的影响,得到二次多项式回归方程预测模型。结果表明:原油质量分数分别为10×10-3、30×10-3和50×10-3的污染土壤,最佳修复条件下的原油降解率分别为67.12%、63.39%和56.57%,远高于单因素试验的最高值(63.78%、60.36%和55.44%);试验数据可为混合菌KW8-2修复原油污染实际土壤提供技术支持。     

耐热菌剂对堆肥有机质降解及细菌演替的影响

针对传统堆肥周期长、有机质降解效率低的问题,将耐热复合菌剂接种于餐厨废弃物高温堆肥中,研究其对有机质降解及微生物群落动态变化的影响。结果表明,接种耐热复合菌剂有利于：有机质降解,堆肥细菌群落丰富度和多样性的提高,厚壁菌门(Firmicutes)和尿素芽胞杆菌属(Ureibacillus)相对丰度的提高,冗余分析的结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)对有机质降解的影响最强;网络分析结果表明,堆肥过程中尿素芽孢杆菌属(Ureibacillus)相对丰度的增加以及乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度的降低促进了有机质的降解。因此,接种耐热复合菌剂可以提高高温堆肥的质量和效率。