不同淹水时间水稻土微生物群落的Fe(Ⅲ)还原能力及其与脱氢酶活性的关系

为探讨淹水水稻土中微生物Fe(Ⅲ)还原机理,采用厌氧恒温培养方法,比较了水稻土微生物群落在淹水演替过程中,分别以葡萄糖、丙酮酸盐和乳酸盐为底物时的脱氢酶活性变化及Fe(Ⅲ)还原特征.结果显示,不同淹水时间的土壤微生物群落均可以葡萄糖为优势碳源还原Fe(OH)3,最大反应速率对应时间(TVmax)与脱氢酶活性峰值出现时间比较一致,为厌氧培养的6—8d;以丙酮酸盐或乳酸盐为碳源时,脱氢酶活性的半饱和常数Ks表现为淹水30d<12d<1d,Fe(Ⅲ)还原过程和脱氢酶活性均随淹水时间延长而显著增强;Fe(Ⅱ)生成量在91—345mg/L时,土壤脱氢酶具有最大活性.本试验表明,利用葡萄糖的脱氢过程主要发生在厌氧培养初期,脱氢酶活性是影响水稻土中Fe(Ⅲ)还原过程的重要因素;脱氢酶活性峰值出现时间与Fe(Ⅲ)还原最大反应速率Vmax呈显著负相关关系,与TVmax则为显著正相关.     

韩国丛毛单胞菌CY01的铁还原和腐殖质还原

从广东四会原始森林土壤中分离到一株能高效还原Fe(Ⅲ)和腐殖质(HS)的兼性厌氧菌,编号为CY01.该菌株被鉴定为Comamonas koreensis.厌氧条件下,能氧化的电子供体有:丙三醇、葡萄糖、蔗糖;能还原的Fe(Ⅲ)有柠檬酸铁、氢氧化铁、水铁矿、针铁矿,还可以还原HS的类似物AQDS(2,6-双磺酸蒽醌).在这些厌氧氧化还原过程中,Fe(Ⅲ)和AQDS是CY01的电子受体.结合菌株CY01的形态学、生理生化和分子生物学特性,将菌株鉴定为Comamonas koreensis.     

铁还原菌RBFL分离鉴定及其去除高岭土中Fe_2O_3

以高岭土为选择性培养基,从高岭土矿样品中分离到一株铁还原菌RBFL.经形态特征观察、生理生化特征和16S r DNA序列分析,鉴定其为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus).考察了以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉为碳源对RBFL菌还原高岭土中Fe2O3(Fe3+)的影响,结果表明葡萄糖作为碳源,高岭土除铁效果最好,在葡萄糖质量分数为1%、矿浆质量分数为10%、铁还原菌液质量分数为5%、温度为30℃条件下厌氧培养7 d,高岭土中Fe3+去除率为44.94%,Fe2O3含量由0.89%降低至0.49%,自然白度由61.3提高至67.5,1 280℃烧成白度由84.9提高至90.1.     

硫酸盐还原菌的脱硫性能和铁还原性能

研究了硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)Desulfovibrio sp.CMX在不同pH值、碳源、初始硫酸根(SO42-)浓度条件下的脱硫能力,并研究了D.sp.CMX在不存在SO42-的情况下的Fe(Ⅲ)EDTA(EDTA:乙二胺四乙酸)还原能力.结果表明,在pH=7,碳源为乳酸钠时,D.sp.CMX的脱硫效果最好.SO42-的初始浓度越大,60 h时的SO42-去除率越低.在不存在SO42-的情况下,D.sp.CMX可以直接将Fe(Ⅲ)EDTA生物还原成Fe(Ⅱ)EDTA,在Fe(Ⅲ)EDTA的浓度达到25 mmol/L时,菌株的铁还原率仍可达到62.51％.但是,随着Fe(Ⅲ)EDTA浓度的升高,D.sp.CMX的生长量下降.通过此阶段的研究,为进一步进行化学吸收结合生物还原同步脱硫脱硝实验研究提供了理论依据.     

具有砷(Ⅴ)还原能力的硫酸盐还原菌筛选及生长特性研究

采用亨盖特(Hungate)厌氧滚管技术从锦州湾受砷污染的底泥中分离纯化出3株具有砷(V)还原活性的硫酸盐还原菌,分别编号为S2、S3-11和S13.16S r RNA基因序列分析显示这3株菌分别与梭菌属(Clostridium)内的不同"种"之间亲缘关系最近.在As(V)初始浓度为1.0 mmol·L-1时,菌株S3-11可在10 h内还原23.4%的As(V),但当As(V)初始浓度增加到3.0或5.0 mmol·L-1时,菌株S2和S13则相对于S3-11展现出更强的砷还原能力,菌株S2甚至可以在7.0 mmol·L-1的砷环境中生长并在24 h内将14.2%的As(V)还原.菌株S2为严格厌氧菌,为直杆状革兰氏阳性菌,产芽孢,其细胞大小约为2.0μm×0.6μm,16S r RNA基因序列与梭菌属中Clostridium sporogenes strain JCM 7849同源性为99%.菌株S2可利用蔗糖、葡萄糖、甲酸钠、乳酸钠和乙酸钠为唯一碳源生长,生长适宜温度为30℃.     

Shewanella sp.RQs-106还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO产氨过程影响因素

考察了菌株Shewanella sp. RQs-106还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO产氨过程的影响因素,在此基础上确定了适宜操作条件. 结果表明,乙酸钠和柠檬酸钠不能作为菌株RQs-106的电子供体,较适宜的电子供体为乳酸钠,在36 h内产氨率可达到99%. C/N质量比值过高或过低都会对菌株的Fe(Ⅱ)EDTA-NO降解率和产氨率产生影响,最适宜的C/N质量比值为20. Fe(Ⅱ)EDTA-NO浓度过高会抑制菌株活性,导致Fe(Ⅱ)EDTA-NO难以被降解,本实验条件下宜控制Fe(Ⅱ)EDTA-NO浓度为1 mmol/L. 当初始pH为5.0~6.0时,菌株RQs-106不能还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO,当初始pH值升高到7.2~9.0时,可将Fe(Ⅱ)EDTA-NO还原为氨氮,但碱性过大对菌株RQs-106活性有抑制,较适宜的pH值为8.0. 菌株可在20~35 ℃内还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO并产氨,最适温度为30 ℃.     

微生物异化还原及其对硝基苯的耦合降解

通过静态实验对地下环境中微生物异化还原降解硝基苯作用及其影响因素进行了研究。结果表明,铁还原微生物能以简单有机物为碳源生长并还原针铁矿,硝基苯可以作为唯一碳源被铁还原微生物利用,随着硝基苯浓度的升高,铁还原微生物的生长逐渐受到抑制,硝基苯浓度为600mg/L时,铁还原微生物的生长停滞。针铁矿浓度0.3mg/L、铁还原微生物浓度2?08cells/mL时耦合体系对硝基苯降解效果最好,硝基苯降解率达78.5%以上。腐植酸能作为电子穿梭体促进耦合体系中硝基苯的衰减,硝基苯降解率达88.8%以上,而维生素B2（VB2）抑制了硝基苯的降解。     

不同碳源对E.adhaerens产维生素B12发酵代谢动力学分析

考察了Ensifer adhaerens (E.adhaerens)在不同碳源(麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖)条件下的生理代谢特性,并利用Logistic和Luedeking-Piret模型分析了黏着剑菌发酵过程生长动力学及产物合成动力学特性变化。结果表明,蔗糖能够显著促进E.adhaerens的生长和合成代谢,补料批培养条件下发酵单位分别比葡萄糖、麦芽糖、果糖组高出53%、40%、103%;发酵代谢动力学分析表明,不同碳源条件下,E.adhaerens生产维生素B₁₂(VB₁₂)呈现部分生长偶联型;蔗糖为最优碳源,最大比生长速率和最高发酵单位分别为0.054 h^-1和115 mg/L。E.adhaerens发酵过程中,蔗糖能够被逐渐分解为葡萄糖和果糖,维持合适的葡萄糖生成速率,用于提供足够的能量和前体用于菌体生长和VB₁₂合成,有效缓解了高质量浓度葡萄糖对菌体生长和产物合成的抑制。     

一株氧化亚铁硫杆菌菌株的筛选及其生长特性的研究

从湖南某矿的中性矿坑水中筛选出一株氧化亚铁硫杆菌菌株,以Fe2 的氧化为表征,研究了温度、pH值、Fe2 初始浓度、接种量对其生长特性和活性的影响.试验结果表明这株氧化亚铁硫杆菌菌株的最佳生长条件为:温度30℃左右,初始pH为2.0左右,Fe2 初始浓度为4.36 g/L,接种量为10%.     

铜绿假单胞菌对萘菲的降解研究

文章以萘、菲为惟一碳源,研究了铜绿假单胞菌对萘、菲的降解特性试验.结果表明,铜绿假单胞菌能以萘、菲为惟一碳源,对萘、菲具有较好的降解能力.21天菲与萘的最高降解率分别可达95.1%和92.3%.此菌株对菲、萘的脱氢酶活性有一定的影响,0~10天其脱氢酶活性迅速增强,10天达到最高值,随后逐渐下降.从微生物数量可知,不同浓度的萘、菲对微生物的生长也有较大的影响.浓度过低时,菌体生长缓慢;浓度过高,铜绿假单胞菌本身产生的副作用会抑制微生物的生长.     

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%。     

铁-草酸盐配合物光催化降解对苯二酚的研究

Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物在光照条件下,能产生有活性的强氧化剂H2O2和OH自由基以氧化水中的有机化合物.研究了在高压汞灯(λ≥300nm)照射下,对苯二酚在Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光催化降解.结果表明:溶液pH值、对苯二酚初始浓度、铁与草酸盐浓度比和光照强度均对降解结果产生影响.在pH=4.0,Fe(Ⅲ)溶液浓度为10.0μmol/L,草酸盐浓度为100.0μmol/L的实验条件下,10.0mg/L的对苯二酚的降解率为99.0%.     

纯培养铁还原菌去除高岭土中铁的研究

利用异养铁还原菌对含Fe2O3的高岭土进行除铁研究,考察了时间、碳源及其投加量、pH值、微生物接种量、温度6个因素对高岭土除铁的影响.研究结果表明,在厌氧条件下,每g高岭土蔗糖加入量为0.04 g、菌液加入量为0.5 mL、pH6.0、温度为30 ℃条件下,铁还原菌除铁效果最好,培养16 d后,矿浆质量浓度为100 g·L-1高岭土中的Fe2O3含量由原来的0.59%降低至0.52%,自然白度由原来的75提高为80.     

磷酸盐浓度对微生物铁还原过程的影响

微生物铁还原过程对淹水稻田中水体富营养化调控具有重要的作用,但高浓度磷酸盐对氧化铁的微生物过程是否产生抑制尚不清楚．为此采用土壤泥浆厌氧培养、接种水稻土浸提液混合培养和铁还原菌纯培养等方法,探讨了磷酸盐浓度对微生物铁还原过程的影响程度．结果表明：在水稻土泥浆培养过程中,Fe（Ⅲ）还原速率随磷酸盐浓度增加而降低,淹水后期高浓度磷酸盐处理中的Fe（Ⅱ）累积量呈下降趋势;磷营养为4～16mmol／L时,四川水稻土中的微生物群落能较好地利用葡萄糖和丙酮酸盐进行Fe（OH）3还原反应,江西水稻土中的铁还原微生物群落对葡萄糖的响应时间有所延迟,2种水稻土浸提液的微生物群落对乳酸盐的利用较差,反应40d后才有明显的Fe（OH）1还原现象在接种铁还原茵的纯培养试验中,磷酸盐浓度在小于1mmol／L或大于16mmol／L时均不能进行铁还原反应,表明铁还原过程对磷酸盐的调控存在浓度阂值．     

LAS共代谢降解菌的降解动力学研究

研究2株直链烷基苯磺酸钠(LAS)共代谢降解菌的降解动力学.分别对2株直链烷基苯磺酸钠共代谢降解菌克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)和肠杆菌属(Enterobacter sp.)进行研究,通过正交实验考察了其最佳降解条件,并进行降解动力学研究.当温度为30℃,p H值为7.5,装液量为50 m L时,最适合两株细菌降解LAS.其中菌株L-2在生长基质葡萄糖质量浓度为500 mg/L时,对50 mg/LLAS降解率为94.2%;菌株L-15在生长基质葡萄糖质量浓度为1 000 mg/L时,对50 mg/LLAS降解率为92.2%;当LAS质量浓度在25~100 mg/L范围内,2菌株降解反应符合一级动力学特征.本研究可为全基质生活污水处理LAS废水提供一定的理论依据.     

碳源种类对生活污水磷酸盐生物还原系统磷形态转化的影响

研究考察了碳源种类葡萄糖、甲醇、乙酸钠、淀粉对磷酸盐生物还原系统除磷效能及磷形态转化的影响.试验结果表明,碳源种类对磷酸盐生物还原系统除磷效能有影响,以葡萄糖为碳源,系统每天外源磷的去除量42.05 mg,明显高于其他3种碳源;以葡萄糖为碳源时,系统污泥中无机磷(Inorg-P)主体成分铁铝结合态磷(NaOH-P)和可还原水溶性磷(BD-P)的转化量较高,为每克干污泥1.67 mg,后续惰性磷(NaOH85-P)转化量较高,整个磷转化过程向着磷酸盐还原茵可利用活性磷发展;以淀粉为碳源时,系统污泥中有机磷(Org-P)转化量最低为每克干污泥2.86 mg,成为整个磷转化过程的限制性步骤;以甲醇和乙酸钠为碳源时,系统污泥中NaOH85-P转化量较低,BD-P难以转化,成为整个磷转化过程的限制性步骤.     

苯酚降解菌JS-1的筛选及降解特性的初步研究

从上海金山区第二工业园区的污水池淤泥中分离出一株能够降解苯酚的菌株JS-1,该菌株能够在以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐培养基上生长,经16S rDNA分子比对及其形态、生理生化分析,初步鉴定该菌为粪产碱菌(Alcaligenes faecalis).该菌在30℃时的降解率最高,达93%,在25～35℃范围内的降解率均达70%以上,在苯酚浓度低于500 mg/L时,降解率达75%以上,接种量在0.5～1.5 mL时苯酚的降解率最为明显,达93%以上,在有外加碳源葡萄糖加入时可以相对提高菌株的降解效率,从而缩短降解周期.为污染土壤的微生物修复提供理论指导.     

高产PUFAs多形单毛孢菌株的获取及碳源选择

从土壤中筛选出一株产多不饱和脂肪酸的真菌,经鉴定为多形单毛孢,该菌株能产多种不饱和脂肪酸.碳源优化选择表明葡萄糖和蔗糖复合碳源为最佳碳源,当葡萄糖和蔗糖以质量比9∶1复合,添加总糖量为100 g/L时,培养10 d后,生物量达到15.45 g/L,产油率达到77.1%,总多不饱和脂肪酸产量达到8450.1mg/L.其中,十八碳三烯酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸产量分别能达到640.9,1947.3,333.4和292.3 mg/L.     

芽孢杆菌L-32发酵条件优化及提高原油采收率实验研究

经筛选得到了一株能以原油为碳源进行生长繁殖的菌株 ,初步鉴定为芽孢杆菌 (L 32 ) ,对其发酵条件进行了优化 ,确定出最佳的发酵条件 ,并确定了厌氧条件下以原油为碳源时的培养基成分。通过补加葡萄糖使其浓度保持在8g/L的方法可以提高菌体的浓度。实验结果表明 ,L 2 3可以以原油为碳源生长 ,并能在降低原油粘度的同时使原油培养基内水相的pH值下降。L 2 3能提高实验岩心的原油采收率 ,即在关井 96h后 ,L 2 3可使原油采收率提高 9.6 %左右。     

一株分离自潮间带污泥细菌Clostridium sp. T7产氢特性分析

产氢菌株Clostridium sp. T7分离自天津海水浴场潮间带的污泥.研究起始pH、碳源、氮源、NaCl质量分数对菌株T7产氢性质的影响.结果表明:菌株T7最适产氢的起始pH是6.0,能够利用蔗糖、葡萄糖和果糖等碳源发酵产氢.菌株T7能够利用牛肉膏和酵母粉为单一氮源产氢,不能利用蛋白胨为氮源进行产氢.NaCl质量分数能影响菌株T7的产氢量,海水培养条件(NaCl质量分数为3%)下,最高产氢量是每摩尔葡萄糖(1.48,±0.05)mol,相比之下,淡水培养条件下其产氢量提高20%.NaCl质量分数在0.4%～7%时,菌株T7都能够产氢,这表明菌株T7有望应用于淡水或高盐有机废水产氢领域.