3种不同滤料生物固定化除锰效果

[目的]寻找一种合适的滤料,既有利于微生物着床,又适合去除水体中的浑浊度等杂质。[方法]从地表水供水系统中采集土著菌,利用选择性培养基对锰细菌分离纯化、摇床扩大培养富集,以石英砂、陶粒、火山岩滤料为载体,采用吸附法进行固定化。[结果]3种滤料的出水锰含量和对锰的去除率均取得较好的效果,出水锰含量符合GB/T 5749—2006生活饮用水标准。从长久的运行结果看,石英砂滤料的出水水质最佳。[结论]石英砂滤料具有成本低、硬度大、滤料之间空隙小等特点,作为除锰着床滤料最为理想。     

4种微生物对烤烟中代森锰锌农药残留及降解动态的影响

为降解农药残留微生物菌剂的研究及制备提供参考,采用田间试验研究阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌、恶臭假单胞菌和荧光假单胞菌不同初始菌液量对烤烟中代森锰锌农药残留及降解动态的影响。结果表明:在烤烟旺长期喷施代森锰锌农药后再喷施阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌、恶臭假单胞菌和荧光假单胞菌4种微生物菌液均能有效降解烟叶中代森锰锌农药残留,且喷施的初始菌液量不同其降解效果各异,并均在喷施菌液5d后的降解效果最明显,降解率达90%以上。喷施0.2倍、0.4倍和0.6倍初始菌液量铜绿假单胞菌对代森锰锌农药的降解效果均优于阴沟肠杆菌、荧光假单胞菌和恶臭假单胞菌;并以荧光假单胞菌喷施0.6倍、恶臭假单胞菌喷施0.2倍初始菌液量的降解效果最好,而阴沟肠杆菌喷施0.2倍、0.4倍和0.6倍初始菌液量的降解效果相当。     

3种介质对黄瓜枯萎病原菌的吸附除菌效果

对慢滤系统中采用沸石、石英砂及活性炭3种过滤介质抑制黄瓜枯萎病原菌的效果进行吸附除菌研究。结果表明:3种介质对黄瓜枯萎病菌均有一定的抑制作用;在一定时间内,菌团被吸附的总量随时间的增加而达到吸附平衡的最大值,然后由于解吸作用吸附量又逐渐变小;同种介质不同粒径相比,均为大粒径的吸附效果好:粒径0.8～1.6mm的沸石抑菌率为80.3%,石英砂为87.9%,活性炭最高,可达93.6%;达到吸附平衡所需时间,大粒径活性炭最短,为12h,大粒径沸石为18h,大粒径石英砂为30h。对于依靠吸附来抑制黄瓜枯萎病菌的沸石、石英砂及活性炭3种介质,大粒径活性炭为最佳,吸附量最大,用时最短。     

大黄鱼内脏白点病的病原分析与鉴定

从福建三都澳网箱养殖患病的大黄鱼脾、肾分离到2株优势菌(H2013032002和H2013032003),通过人工感染试验证实其为大黄鱼内脏白点病病原,应用API-20E生理生化和16SrRNA分子系统鉴定,药物敏感试验筛选敏感药物。生化鉴定结果显示2株菌与恶臭假单胞菌和荧光假单胞菌的符合度为75.2%;16SrRNA序列分析结果表明:该2株菌与恶臭假单胞菌同源率高达99.0%,确定这2株菌为恶臭假单胞菌;药物敏感试验表明:病原菌对诺氟沙星、环丙沙星、恶喹酸、卡那霉素等4种药物高度敏感。     

微生物固定化生物炭对水体铵态氮去除效果的研究

为探究微生物固定化生物炭对水体铵态氮(NH_4~+-N)去除效果的影响,以花生壳生物炭(BC)为载体,通过吸附和包埋两种方法将脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、假单胞菌(Pseudomonas)和拉乌尔菌(Raoultella)固定在生物炭上,然后将该微生物固定化生物炭投加到NH_4~+-N模拟废水中,结合表面微观结构表征,研究其对水体NH_4~+-N的去除性能。结果表明:吸附和包埋法均能将微生物固定到生物炭表面,并在生物炭表面呈饼状、杆状和粒状分布。吸附法固定脱氮副球菌和假单胞菌,分别缩小生物炭比表面积和孔容积5.5%～17.2%和5.4%～25.8%。吸附法固定拉乌尔菌,分别增大生物炭比表面积和微孔容积45%和43%,缩小介孔和大孔容积。包埋法引入—CH_2、C—H和C=O键等新的官能团,但由于带入包埋材料,使固定微生物生物炭比表面积减少87.3%～96.3%,孔容急剧缩小,其中介孔缩小84.1%～98.2%,微孔几乎全部被封堵。因此,吸附法制得的固定化微生物生物炭对水体NH_4~+-N去除速率较包埋法高1.16～3.44倍。研究表明,吸附法和包埋法均能将微生物固定在生物炭表面,包埋法对生物炭的孔隙结构和表面官能团影响更大,吸附法对水中NH_4~+-N的去除效率更高。     

铜绿假单胞菌菌剂载体的筛选

为将铜绿假单胞菌应用于重金属污染环境的生物修复,以硅藻土(1~3 mm)、硅藻土(3~6 mm)、活性炭和轻石为材料,通过测定不同材料的吸水率、菌体吸附与释放作用及制备菌剂的活菌数,筛选出适宜的菌剂载体.结果表明,在设定的载体浓度下(0~20 g·L-1),不同载体的菌体去除率随浓度提高而增大,Q值在4.90%~49.60%之间;载体负载量随浓度提高而减小,L值在923.33~82.83 mg·g-1之间;硅藻土、活性炭的Q值在30 min达到最大.硅藻土(1~3 mm)、硅藻土(3~6mm)、活性炭和轻石的吸水率依次为60.3%、43.3%、23.4%和33.1%;以上4种载体制备的菌剂(菌剂A、B、C和D)的活菌释放率依次为27.4%、28.8%、19.7%和37.1%.室温保存30 d后,菌剂A活菌数为6.25×108CFU·g-1,减少了78.4%,菌剂B活菌数为1.12×1010CFU·g-1,是初始值的5.38倍,菌剂C的活菌数为2.95×108CFU·g-1,减少了73.9%,菌剂D的活菌数为3.61×109CFU·g-1,增殖了127.0%.可见,载体浓度及吸附时间显著影响其对菌体的吸附作用,3~6 mm硅藻土的负载量适中,菌体存活率高,活菌释放率高,可作为铜绿假单胞菌的菌剂载体.     

硝磺草酮降解菌HZ-2制剂固定化载体材料性能的比较

【目的】研究改性蔗渣MSB、MSB-Mo、MSB-Cl对硝磺草酮降解菌HZ-2的降解能力的影响。【方法】以这3种改性蔗渣和活性炭为固定化载体,对固定化后菌制剂的降解性能进行研究。【结果】降解菌制剂培养48 h后,D600 nm均较高,表明MSB、MSB-Mo、MSB-Cl及活性炭均具备较强的固菌能力;培养3 d后,以改性蔗渣为载体的固菌制剂对LB培养基中硝磺草酮的降解率高于85%,显著优于活性炭,其中改性蔗渣MSB-Mo效果突出,降解率达96.35%。添加葡萄糖辅料7 d后,这3种改性蔗渣对土壤中硝磺草酮的降解率均高于99%。【结论】改性蔗渣MSB-Mo是固定降解菌株的最佳新型生物载体材料。     

黄鳝肠道假单胞杆菌铁蛋白基因的克隆及融合表达

细菌铁蛋白(bacterioferritin,Bfr)在细菌铁代谢过程中具重要作用。为分析黄鳝肠道假单胞杆菌铁蛋白基因Bfr的功能,以该菌基因组DNA为模板,PCR扩增Bfr基因后将其克隆到pGEX-4T-1表达载体中。序列测定后转化大肠埃希菌BL21(DE3),经IPTG诱导、GST-resin纯化柱分离纯化获得Bfr蛋白。用SDS-PAGE电泳及Western blot检测融合蛋白;用比色法检测融合蛋白的铁离子螯合能力,用液体培养法分析重组蛋白对假单胞杆菌生长的影响。实验结果表明:成功获得黄鳝肠道假单胞杆菌Bfr基因,并实现了Bfr基因的融合表达;带有融合标签的GST-Bfr蛋白与Fe³⁺和Fe²⁺均不能结合,而Bfr蛋白则可以结合Fe³⁺但不能结合Fe²⁺;在外源添加Fe³⁺情况下,重组Bfr蛋白可促进假单胞杆菌的营养生长。该研究为进一步深入了解假单胞杆菌铁蛋白基因的功能提供了参考资料。     

酵母耐铜基因CUP1改良荧光假单胞菌耐铜性研究初报

利用根际促生菌(PGPR)荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)等微生物的生物修复作用可治理土壤重金属污染。酿酒酵母耐铜基因CUP1编码铜金属硫蛋白(Cu-MT),对铜有很高的亲和性,可拮抗重金属铜毒性。为提高荧光假单胞菌的生物修复能力,将酿酒酵母耐铜基因CUP1克隆至荧光假单胞菌。通过引物设计,将SD序列添加至酵母耐铜基因CUP1编码序列前端,PCR扩增得到约200bp的CUP1片段,克隆至测序载体pUC19,经测序证明正确后,胶回收CUP1片段连接到具有广泛宿主范围的柯斯质粒pLAFR3上,经三亲接合转移至荧光假单胞菌AS1.1381,得到重组菌株AS1.1381/pL3CUP1。铜实验表明,重组菌株AS1.1381/pL3CUP1的抗铜能力(6mM Cu2 )显著高于AS1.1381/pLAFR3(4.5mMCu2 ),重组菌株抗铜性得到提高。     

细胞表面展示有机磷水解酶的恶臭假单胞菌工程菌的构建及全细胞酶活性分析

利用丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)冰核基因的N-末端(inpn)作为锚定单元(anchoring mo-tif),通过与来自黄杆菌属(Flavobacterium sp.)的有机磷水解酶基因(opd 构建融合基因inpn-opd,并连接于假单胞菌表达载体Pymbp,然后导入恶臭假单胞菌(P.putida)野生型菌株AB92019,获得了能在其细胞表面展示有机磷水解酶并具有全细胞酶催化活性的重组工程菌MMBL-opd.SDS-PAGE结果表明,融合基因能表达产生80 ku的蛋白质.重组菌MMBL-opd在无抗性LB固体培养基上能稳定生长,所携带的外源质粒的稳定性达到100%;在添加100 μmol/L Go2 培养基上28℃培养48 h,表面展示的有机磷水解酶具有最高全细胞酶活性,为0.036 U/mg.用蛋白酶K消化处理重组菌表面蛋白可使其全细胞酶活降低92%.重组菌在PBS缓冲液中于4℃条件下保存30 d,仍能保持93%的全细胞酶活.     

栓皮栎树皮对溶液中重金属离子吸附性能的研究

[目的]开发研制出高容量、低成本的重金属离子生物吸附剂。[方法]以连云港本土的栓皮栎树皮为原料,对树皮进行改性,研究其对重金属离子的吸附性能,对水中Cr6+、Mg2+、Cu2+进行了吸附试验,探讨了吸附时间、pH、吸附温度、原溶液的浓度、吸附剂用量等因素对改性吸附剂吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+的影响。[结果]试验表明,以栓皮栎树皮制得的吸附剂具有较强的螯合和吸附作用,能有效吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+离子,且价格低廉,应用前景广阔。同时,为解决原位固化栓皮栎树皮对Cu2+等离子吸附容量小的问题,进一步对原位固化栓皮栎树皮氧化改性,考察其对金属离子,特别是Cu2+的吸附容量以及影响吸附的因素。[结论]以栓皮栎树皮为原料可研制出对溶液中重金属离子吸附性能较好的生物吸附剂。     

空床停留时间对生物活性滤池强化过滤效果研究

[目的]研究空床停留时间（EBRT）对生物活性滤池强化过滤效果的影响,为生物活性滤池的生产过程提供理论依据。[方法]以黄浦江水为水源水,常规沉淀出水为试验进水,采用活性炭-石英砂、活性炭-陶粒等不同滤料组合的生物活性滤池,研究在不同EBRT对有机物、氨氮的去除效果。[结果]结果表明,随接触时间增加,采用不同介质的生物滤池对有机物、氨氮的去除效果相差不大,活性炭-石英砂双层滤料生物滤池去除效果相对较佳。EBRT为15、8和5 min时,活性炭-石英砂滤池CODMn平均去除率分别为19.86%、19.75%和11.30% UV254平均去除率分别为24.43%、18.00%和14.30% NH4＋-N平均去除率分别为73.10%、55.40%和61.60%。活性炭-陶粒CODMn平均去除率分别为18.83%、18.76%和10.46% UV254平均去除率分别为22.15%、16.70%和11.70% NH4＋-N平均去除率分别为67.10%、48.90%和60.10%。二者NO2--N去除率均不低于90%。[结论]生物活性滤池能有效去除有机物、氨氮等污染物,随接触时间增加,生物过滤效果提高,EBRT达到8 min,继续增加停留时间,去除率增加不明显。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。     

高效抗铜微生物的筛选及其吸附特性

为了拓展铜污染的治理渠道,寻求有效吸附铜的微生物源,采用平板涂布法,从重金属污染的土壤中分离纯化筛选出1株高效抗铜微生物,并进行不同温度、pH值、吸附时间、吸附剂用量、Cu2+初始浓度、转速、菌龄等条件对菌株吸附Cu2+影响的研究。结果表明:筛选得出的菌株在菌龄为3d、pH 5.0、吸附时间50min、加入0.5mL菌悬液、Cu2+初始浓度20mg/L、温度30℃、150r/min的条件下,对Cu2+的吸附效果较好,吸附率达99.1%。     

合成沸石对重金属离子Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能

利用合成沸石吸附混合重金属Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+),考察吸附剂量、初始pH、反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附等温线和吸附动力学。结果表明,吸附剂量、初始pH、反应时间对沸石吸附Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附效果影响较大。随着沸石投加量增大,其对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除率逐渐上升,而单位质量吸附剂对3种重金属饱和吸附量呈下降趋势。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为PbCuNi。初始pH为强酸性环境不利于Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附,其吸附去除率均低于20%;不同初始pH,沸石对Pb~(2+)吸附效果最好。随着反应时间延长,沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附去除率逐步提高;不同反应时间下,沸石对3种重金属的吸附去除顺序不变。沸石吸附Ni~(2+)与Cu~(2+)的过程符合Freundlich吸附等温式,对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级吸附动力学方程能够描述沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附行为。     

丝瓜络固定化微生物对土壤多环芳烃吸附-降解作用

以假单胞菌(Pseudomonas sp.SDR4,简称S4)、毛霉真菌(Mucormucedo sp.SDR1,简称S1)为研究对象,采用微生物固定化技术,研究了其对土壤多环芳烃的吸附和降解动力学,并探讨了固定化微生物对土壤多环芳烃的吸附机理及吸附降解关系。结果表明:试验60 d,改性丝瓜络(CK)、死体固定化S1(S1-D)、死体固定化S4(S4-D)、死体固定化S1与S4混合菌(S1+S4-D)对菲(Phe)的动态平衡吸附量分别为5.28、6.82、5.73、7.46μg,对芘(Pyr)的动态平衡吸附量分别为4.17、4.72、4.53、5.00μg,死体固定化微生物对Phe与Pyr的吸附过程均服从于准二级动力学;活体真菌S1、细菌S4、混合菌S1+S4对Phe的动态吸附量分别为2.32、2.01、2.76μg,对Pyr的动态吸附量分别为2.79、2.41、3.14μg,活体固定化微生物对土壤中Phe与Pyr的准一级动力学与准二级动力学拟合结果R2相差较小;S1、S4、S1+S4对Phe的降解率分别为54.34%、61.45%、64.23%,对Pyr的降解率分别为38.42%、35.02%、42.43%;经S1、S4、S1+S4处理后,Phe的降解半衰期分别为38.88、29.41、25.63 d,Pyr的降解半衰期分别为64.76、69.02、59.28 d。研究表明,化学作用是控制丝瓜络固定化微生物对多环芳烃吸附速率的主要因素;提高微生物的降解能力能增加对土壤中PAHs迁移的影响;混合菌中真菌与细菌存在协同作用,能提高Phe与Pyr的降解效率。     

铜离子在饱水细砂中的吸附研究

[目的]了解Cu2+在饱水细砂中的吸附特征,预测地下水中Cu2+的发展演化趋势。[方法]通过室内土柱试验,观察非吸附组分(Cl-)和吸附组分(Cu2+)在渗流中半浓度出现的时间,进而计算分配系数、滞后系数,研究Cu2+在饱水细砂中的吸附特征。[结果]细砂的阳离子吸附交换容量约为8.7 meq/100 g,若被吸附物质全部为Cu2+,则100 g细砂中大约可吸附0.126 g Cu2+,可见饱水细砂对Cu2+的吸附能力较强。该细砂土的分配系数为52.0,滞后系数为138.1,远大于1.0,说明吸附作用对Cu2+迁移的影响较大,与非吸附物质相比,其弥散系数和溶质迁移速度均降低了138.1倍,从而缓减了Cu2+在地下水中的迁移速度。[结论]吸附作用对Cu2+在饱水细砂中迁移的影响较大。     

Cu~(2+)和Cd~(2+)对活性污泥吸附Pb~(2+)的竞争吸附影响效果研究

[目的]通过批量吸附试验,研究Cu2+和Cd2+对活性污泥吸附Pb2+的竞争吸附影响效果。[方法]在单金属、双金属和三金属体系中,不同的pH和不同的初始浓度条件下,对比了活性污泥对Pb2+的生物吸附性能。[结果]吸附时间、pH和初始重金属离子浓度对活性污泥吸附Pb2+具有显著影响。分别采用Langmuir和Freundlich吸附模型,拟合了单金属Pb2+的吸附曲线,其中,Langmuir吸附模型可较好地表征污泥对Pb2+的吸附特性。在单一金属吸附情况下,活性污泥对Pb2+的最大比吸附量(Qe)为186.81 mg/g。在双金属吸附体系中,当添加30 mg/L Cu2+时,Qe减少为138.94 mg/g,相反,当添加30 mg/L Cd2+时,Qe上升为214.58 mg/g。在偏好吸附试验中,在初始吸附量基本相同的情况下,加入第二种金属后,Pb2+的解吸附量为0.089 mmol/L,而Cu2+的解吸附量为0.300 mmol/L。[结论]在多金属吸附体系中,低浓度Cd2+对污泥吸附Pb2+有促进作用,但高浓度会抑制吸附过程;Cu2+不论低浓度还是高浓度,都对污泥吸附Pb2+有抑制作用,且抑制作用大于Cd2+。相对于Cu2+,活性污泥对Pb2+有更好和更稳定的吸附能力。