固定化光合细菌降解氧化乐果

用海藻酸钠包埋,对光合细菌进行固定化试验,考察固定化光合细菌对氧化乐果农药的降解。结果表明,光合细菌可以在浓度小于1.0 g.L-1的氧化乐果中正常生长,固定化光合细菌对氧化乐果的降解较非固定化有明显的提高,24 h降解率达63.02%,最终可达到90.79%。中间产物O,O,S-三甲基硫代磷酸酯的降解亦十分明显,避免了非固定化处理过程中期中间产物含量大幅提高的现象。激素的添加有利于光合细菌生长和氧化乐果的降解。     

光合细菌与芽孢杆菌协同净化养殖水体的研究

以光合细菌和芽孢杆菌在一定条件下降解水体CODMn(CODMn=15mg.L-1)的能力为标准,尝试运用响应面实验设计研究光合细菌和芽孢杆菌协同作用时的最佳配比和用量。结果显示,在CODMn=15mg.L-1时,单独使用光合细菌和芽孢杆菌的最佳用量分别是1.75×104和6×104CFU.mL-1,CODMn4d,降解率分别为36.25%和32.14%;2种菌混合时最佳配比用量为1.75×104CFU.mL-16∶.2×104CFU.mL-1,CODMn4d降解率为40.13%。同时,水质净化实验表明,光合细菌对NH4-N有明显降解效果,7d平均相对降解率为17.71%;芽孢杆菌对NO2-N有明显降解效果,7d平均相对降解率为49.88%。而2种细菌混合时对NH4-N和NO2-N的7d平均相对降解率分别达到35.38%和81.05%。这揭示了光合细菌和芽胞杆菌协同作用明显。     

光合细菌固定化及其处理含油废水的研究

采用固定化光合细菌PSBRS(Rhodobacter sphaeroides)处理含油废水.比较了3种不同包埋材料固定化光合细菌处理含油废水的效果,对固定化光合细菌去除废水中油的工艺条件进行了优化,并分析了油降解后的脂肪酸成分.通过几种固定化工艺的比较,确定了2%沸石+2%海藻酸钠(CA)的凝胶剂组合作为共固定材料.结果表明,该同定化颗粒降解1 000mL含油废水的最佳使用条件为:好氧避光条件下,粒径4 mm,包埋比1:2,颗粒投加量10 g.6 d后含油废水中油、NH+4-N、PO3-4的去除率分别为80.1%、87.4%、96.3%.通过固定化光合细菌与游离态光合细菌对油去除率的比较,固定化光合细菌去油率达到74.95%,与游离态PSBRS(去油率为35.31%)相比,提高约50%以上.此外,分析了油降解后的脂肪酸成分,固定化光合细菌对脂肪酸的去除效果显著,为今后开展高效处理含油废水的微生物筛选和固定化技术研究奠定了基础.     

多环芳烃高效降解菌的筛选

以多环芳烃芘和苯并(a)芘为供试物,对多株土著菌和引进菌同时进行筛选试验。结果表明,引进菌经过驯化后对芘和苯并(a)芘都具有一定的降解能力,降解率在30%~80%,通过SPSS数理统计分析软件对数据进行处理后得出,引进细菌B61、B67、M-B和引进真菌Y219、Y220、M-Y作为固定化包埋的菌种;土著菌对芘和苯并(a)芘的降解率可达40%~95%,经过筛选后确定,土著细菌B02、B07、B09和土著真菌F02、F05、F06作为固定化包埋的菌种。通过试验对上述各菌进行了生长曲线的测定,细菌和酵母菌的对数生长期是5~20 h,真菌的对数生长期是10~55 h,这为固定化微生物提供了一定的前提条件。     

光合细菌固定化降解萘的研究

用海藻酸钠做载体,用包埋法将降解萘的光合细菌菌株固定化.对固定化细菌降解萘的条件作了研究.结果表明,在pH7.0,3000lx光照度,固定化颗粒250粒和温度30℃的条件下,光合细菌对初始浓度为29mg/L的萘在72h内的降解率高达99％以上.     

活性炭固定化对光合细菌去除废水中氮磷的研究

研究了粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)对光合细菌(PSB)去除废水中氨氮和磷的影响,同时研究了粉末活性炭投加量对氮磷去除效率的影响。结果发现,活性碳对废水中氮磷的去除有显著的影响,粉末活性炭固定光合细菌的去除效果较好,其对NH4+-N和PO43--P的去除率分别达92.5%和78.8%;投加活性炭后,光合细菌生长更快,同时粉末活性炭投加量也影响对氮磷的去除效率。     

光合细菌对氯氰菊酯的降解作用

采用气相色谱法研究光合细菌对氯氰菊酯的降解作用。结果表明,氯氰菊酯的浓度为0.1μg/mL时,光合细菌对其降解率在8 h1、8 h和36 h时分别达到62.1%、83.4%、91.8%,液体中的氯氰菊酯被快速富集于光合细菌菌体内;在10 h时,光合细菌体内氯氰菊酯含量最高达0.062μg/mL。随着光合细菌的生长代谢,菌体内的氯氰菊酯逐渐被降解。30 h时,菌体内的氯氰菊酯浓度降低至0.017μg/mL,120 h后被完全降解消除。     

菌剂 PA9 降解农田土壤残留氧化乐果研究

【目的】验证菌剂 PA9 在设施棚中对土壤中残留的氧化乐果降解效果,研究其对土壤理化性质、 番茄生长及土壤微生物等产生的影响。【方法】将氧化乐果降解菌 ZZY-C13-1-9 制备成氧化乐果降解菌剂 PA9,在土壤中添加 100 mg/kg 的氧化乐果并施用 0.1% 菌剂 PA9,进行为期 50 d 的土壤污染修复试验。每隔 10 d 取土样 1 次,采用 HPLC 法测定土壤中残留的氧化乐果含量,通过选择性平板培养观察降解功能菌在土壤中的 定殖,采用高通量测序法监测土壤细菌多样性变化,按国标法测定土壤理化指标,测定番茄生长指标。【结果】 土壤中添加 100 mg/kg 的氧化乐果并施用 0.1% 菌剂 PA9,修复 40 d 后氧化乐果残留量降至 5.3 mg/kg,对照残 留量为 48.79 mg/kg,差异极显著。菌剂 PA9 功能菌株 ZZY-C13-1-9 在氧化乐果污染土壤中可有效定殖,修复 10~20 d 时,在氧化乐果土壤微生物中比例有所增加。土壤中残留的氧化乐果含量显著降低,表明该功能菌株可 在污染土壤中发挥降解氧化乐果的作用。高通量测序结果显示,随着氧化乐果含量降低,假单胞菌在土壤微生 物菌群中的比例也随之降低,表明菌剂 PA9 不会永久改变土壤的微生物多样性分布,修复后的土壤可有效恢复 细菌菌群多样性,土壤全氮、微生物氮、速效磷含量及土壤团聚体 MWD 值较对照显著增加,菌剂 PA9 的使用 对番茄生长无负面影响。【结论】氧化乐果降解菌剂 PA9,可在氧化乐果污染土壤中短期定殖并加速土壤中氧 化乐果的降解,改善污染土壤微生物多样性,对土壤理化性质及种植番茄无不良影响。     

固定化浓缩光合细菌对养殖水环境的影响

为探索养殖水环境的生物修复作用,进行了固定化光合细菌对养殖水环境的生物修复试验。结果表明,接种固定化光合细菌后12 d,养殖水体的COD值、氨氮分别降低54.29%、80%,DO值上升44%,pH值上升到8.8。表明,应用固定化光合细菌有利于降低水产养殖水体的污染,从而促进养殖业的健康发展。     

光合细菌G3菌株固定化保存方法的研究

[目的]研究一种新的有效的光合细菌菌种保藏方法。[方法]以硫酸铝钾作絮凝剂,海藻糖作保护剂,陶瓷粉作固定剂,分别在常温,4、-20℃下保存光合细菌G3菌株,30 d后测定有效活菌数并观察生长情况。[结果]固定化保存的光合细菌活性较好,生长繁殖旺盛。[结论]固定化方法为光合细菌工业化生产的菌种保藏提供了一种新的有效方法。     

光合细菌与芽孢杆菌协同净化养殖水体的研究

以光合细菌和芽孢杆菌在一定条件下降解水体CODMn(CODMn=15mg.L-1)的能力为标准,尝试运用响应面实验设计研究光合细菌和芽孢杆菌协同作用时的最佳配比和用量。结果显示,在CODMn=15mg.L-1时,单独使用光合细菌和芽孢杆菌的最佳用量分别是1.75×104和6×104CFU.mL-1,CODMn4d,降解率分别为36.25%和32.14%;2种菌混合时最佳配比用量为1.75×104CFU.mL-16∶.2×104CFU.mL-1,CODMn4d降解率为40.13%。同时,水质净化实验表明,光合细菌对NH4-N有明显降解效果,7d平均相对降解率为17.71%;芽孢杆菌对NO2-N有明显降解效果,7d平均相对降解率为49.88%。而2种细菌混合时对NH4-N和NO2-N的7d平均相对降解率分别达到35.38%和81.05%。这揭示了光合细菌和芽胞杆菌协同作用明显。     

海洋潮间带石油烃降解菌的筛选分离与降解特性

从天津临港工业区潮间带筛选分离出17株石油烃降解菌,其中柴油降解率较高的2株细菌Y4和Y7均为革兰氏阴性短杆菌,根据理化性质初步确定为假单胞菌属细菌,均能以柴油、萘和菲为唯一碳源和能源生长,在适宜降解条件下:尿素与卵磷脂型两性表面活性剂合成的亲油氮源(氮浓度为70mmol.L-1)、25℃,200r.min-1摇床培养10d,对1%浓度柴油的降解率分别为65%和70%。氮源及溶解氧能促进二者的柴油降解能力,3%的柴油含量对降解作用产生强烈的抑制。     

固定化HPR催化降解染料废水中的刚果红

研究了以固定化的辣根过氧化酶为催化剂,催化H2O2氧化降解刚果红染料,考察了影响刚果红染料降解率的几个重要因素,包括pH、温度、反应时间、H2O2浓度、染料初始浓度等,确定其最佳条件为pH3.5,固定化酶用量0.5 g,H2O2浓度1.0 mmol/L,底物浓度0.1 mmol/L,反应温度40℃,反应时间30 min,降解率达到91.6%。催化剂重复使用4次后降解产率仍可达到22.0%,同时采用质谱对降解后的产物进行了分析。     

土壤中黑曲霉降解氧化乐果的研究

在实验室模拟条件下,选择砂壤土和粉黏土为环境介质,研究在不同氧化乐果初始浓度条件下黑曲霉(Aspergillus niger)降解土壤中氧化乐果的特性,评价黑曲霉对受污染土壤的生物修复能力,结果表明,在灭菌土壤中,黑曲霉可有效降解氧化乐果.在氧化乐果浓度较低(15 mg·kg-1dried soil)的受污染非灭菌土中,投加黑曲霉的生物修复强化作用不明显,但在污染浓度较高时(150～500 mg·kg-1dried soil),投加黑曲霉可明显加快氧化乐果降解速率,在氧化乐果初始浓度为500 mg·kg-1dried soil条件下,非灭菌粉黏土中氧化乐果的降解半衰期由8.9 d缩短到4.9 d.氧化乐果生物降解速率提高10.9 mg·kg-1dried soil·d-1.黑曲霉具有耐受并降解较高浓度氧化乐果能力,适合中高浓度(或污染事故)氧化乐果污染土壤的生物修复.     

固定化光合细菌对富营养化水质的净化效果

[目的]研究固定化光合细菌对富营养化养殖水质的净化效果及优化条件。[方法]采用实验室自制的一种新型生物微胶囊对光合细菌进行固定化,用游离态光合细菌和固定化光合细菌2种体系分别处理富营养化养殖水质,通过测定几种水质指标CODCr、NH3-N、TP的去除率来比较2种处理体系的优劣。[结果]2种处理体系比较表明,在单因素条件下,固定化体系净化富营养化水质的效果优于非固定化体系。正交试验结果表明,影响CODCr和NH3-N去除率的各因素主次关系依次为温度>接种量>pH值;影响TP去除率的各因素主次关系依次为接种量>pH值>温度。[结论]固定化光合细菌在较短的时间内即可达最佳处理效果。水质指标不同其最佳净化条件也不尽相同,不能完全以哪个指标来单独评定和评价水质。     

紫色非硫光合细菌培养特性的研究

采用光合细菌中的紫色非硫菌为材料,通过单因素试验和正交试验研究了pH、温度、光照、氧气以及接种量对其生长繁殖的影响.结果表明,pH、光照、氧水平、接种量对紫色非硫光合细菌生长的影响达到了极显著水平.PH为7.0,日夜交替光照、微氧条件,接种量为20%是紫色非硫光合细菌培养的最佳条件,这为快速培养高活性的光合细菌奠定了理论基础.     

降解甲氰菊酯光合细菌的分离鉴定及其降解特性研究

采用富集分离法从农药厂污泥中分离到一株能降解甲氰菊酯(fenpropathrin)的光合细菌新菌株PSB07-15,通过形态特征、生理生化特征以及对16S rDNA序列(Genbank Accession N0.EU005383)进行了同源比较、鉴定.结果表明,该菌株为沼泽红假单孢菌(Rhodopseudomonas palustris).生长特性和甲氰菊酯降解实验结果表明,该菌株的最适生长温度为30℃,最适pH为6.5.该菌以共代谢方式降解甲氰菊酯,对甲氰菊酯的最高耐受浓度为600 mg·L-1,培养15 d对600 mg·L-1甲氰菊酯降解率达35.26%.通过GC-MS对降解产物进行了分析,结果显示间苯氧基苯乙腈是展出惟一的降解产物,推测该菌的降解途径是可能作用于甲氰菊酯的酯键处.本研究工作为利用光合细菌进行生物修复提供了理论依据.     

分批补料反应器中氧化乐果曲霉降解动力学的研究

采用分批补料培养方式,研究了葡萄糖和氧化乐果共基质体系中氧化乐果曲霉降解动力学过程。结果表明,葡萄糖浓度高有利于促进细胞生长和提高氧化乐果的降解速率;氧化乐果浓度超过320mg·L-1对曲霉生长有抑制作用;超过820mg·L-1,曲霉对氧化乐果的降解活性开始下降,表现出底物抑制效应。选择修正Monod方程底物抑制动力学通式,应用Mathcad数学工具对数据进行曲线拟合,得到了氧化乐果底物抑制降解动力学模型,其比降解速率为0.001067h-1,ks为1260,模型计算值和试验数据标准偏差为0.031。     

光合细菌PSB07-15对水培黄瓜体系中甲氰菊酯污染的生物修复

为了探索光合细菌PSB07-15降解甲氰菊酯的应用潜力,在实验室研究了光合细菌PSB07-15对水培黄瓜体系中的甲氰菊酯污染的生物修复效率.结果表明,培养30 d,光合细菌PSB07-15对黄瓜营养液中100 mg·L~(-1)甲氰菊酯降解率达到47.63%,黄瓜中甲氰菊酯降解率达59.73%.光合细菌PSB07-15可以使黄瓜的根长和生物量显著增加,而黄瓜的根活力以及根H_2O_2酶活力增加并不显著.     

固定化酶修复阿特拉津污染土壤效果及土壤细菌多样性动态变化分析

采用固定化处理和游离态降解酶修复阿特拉津污染土壤,在考查修复效果基础上,研究分析修复过程中其对土壤细菌多样性影响情况,评价固定化酶修复方法的可行性及其生态安全性。按1%(V/W)和5%(V/W)的投加量分别将固定化酶和游离酶施入阿特拉津浓度为100 mg·kg-1土壤中,于投加后第7、14、21和28天取样,测定阿特拉津降解。结果表明,投加量为1%(V/W)和5%(V/W)的游离酶降解率分别为32.38%和39.37%;而投加量为1%(V/W)和5%(V/W)的固定化酶降解率分别为72.84%和79.22%。在上述过程中采用PCR-DGGE技术研究不同处理土壤细菌群落组成的变化情况。结果显示,在整个修复过程中,添加游离酶、固定化酶及污染处理土壤中的微生物图谱所显示的优势种属几乎没有变化,各处理样品细菌多样性组成没有显著差异。结合固定化酶对土壤中阿特拉津的去除效果,说明所采用修复方法具有较好的生态安全性。