固定化农药降解酶对受污染水体的净化作用

以海藻酸钙固定化联苯菊酯降解酶液,比较了固定化酶与游离酶对联苯菊酯的降解作用效果。结果表明:理想条件下,固定化酶的活性相当于游离酶活性的75%。温度、pH值、Mg2+等条件的变化对固定化酶活性的影响较游离酶小;利用2 g固定化酶对受50 mg/L联苯菊酯污染水体进行处理,3 d后检测,水体中联苯菊酯的含量降低72%。     

沼泽红假单胞菌R-3去除水体中氨氮的特性研究

为了降低养殖水体中的氨氮,以1株具有氨氮去除效果的沼泽红假单胞菌R-3菌株为材料,通过单因素试验,分别研究了初始氨氮浓度、温度、pH值和光照强度对其降解氨氮能力的影响。结果表明:当水体初始氨氮浓度在80 mg/L以下时,菌株R-3降解氨氮的效果较好,降解率均大于70%;该菌株在温度为25~30℃,水体的p H值为6~9,光照强度为1 000~5 000 Lux的环境条件下对水体中的氨氮具有较好地降解效果,对氨氮的降解率最高可达85.7%。沼泽红假单胞菌R-3具有高效去除水体中氨氮的能力,且适应环境的能力相对较强,在实际生产中具有较大的潜在应用价值。     

生物炭固定化石油降解菌剂的制备

以前期筛选的高效石油烃降解菌多食鞘氨醇杆菌（ Sphingobacterium multivorum）为目标微生物,选择多种生物质材料（松针、玉米芯、草）为前体物制备生物炭载体,采用吸附法制备固定化石油降解菌剂,探索获得较高除油效果菌剂的制备条件。结果表明：以松针及其生物炭为载体的菌剂除油效果优于玉米芯系列和草系列;以生物炭为载体的菌剂除油效果优于以其前体物为载体的菌剂。由于玉米芯易在当地大量低成本获得,考察了玉米芯炭固定化菌剂的制备条件：300℃热解玉米芯4 h,以粒径＞200目的玉米芯炭为载体,投加量为1 g／100 mL的固定化培养基,菌接种量为5％,固定时间为18 h,转速160 r／min,温度30℃,离心后沉淀用无菌生理盐水清洗2次获得菌剂。该菌剂对5 g／L原油培养基的周除油率是47．6％～50．7％;菌剂含降解菌5．8×109 CFU／g,吸附法对菌的固定效率为80．7％,降解菌主要附着区域为玉米芯炭表面及孔。该菌剂可为进一步修复油田石油污染土壤提供技术支撑。     

抗连作菌剂对花生生长和生理特性的影响

为探讨微生物菌剂对缓解花生连作障碍的作用,利用筛选分离出的化感物质降解菌和抗病原微生物拮抗菌布置田间试验,研究不同菌剂处理对连作花生生长、生理特性等的影响。试验共设4个处理:T0(不施用菌剂)、T1(细菌处理)、T2(真菌处理)、T3(复合菌剂处理)。结果表明:施用菌剂处理均能有效提高花生的光合能力,以复合菌剂处理最为显著;复合菌剂的加入能显著提高花生叶片可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性,降低MDA含量,有效维持膜结构的稳定性;开花下针期是生物量快速积累时期,地上部生物量符合Logistic方程,与T0相比,施菌剂处理均能显著提高花生生物量;复合菌剂处理荚果产量两年分别达3 608.7 kg/hm~2和3 486.4 kg/hm~2,较T0处理分别提高336.3 kg/hm~2和368.1 kg/hm~2。复合菌剂的施用能有效促进花生生长,缓解花生连作障碍。     

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.     

不同微生物菌剂对平菇菌糠堆肥效果的影响

为了解微生物菌剂对平菇菌糠堆肥的影响,分别采用3种微生物菌剂对平菇菌糠进行堆肥试验,研究堆肥过程中温度、pH值、EC值的变化趋势,比较不同处理在堆肥前后N、P、K养分和有机质含量及C/N的差异.结果表明:不同处理的平菇菌糠经过堆肥发酵后pH值由7.4增加到8.06～8.26,EC值较初始均增加1000μs/cm以上,有...     

外源微生物菌剂对啤酒糟堆肥碳水化合物降解的影响

为了研究将有机废弃物啤酒糟堆制成有机肥而变废为宝的过程,探讨了啤酒糟堆制有机肥过程中碳水化合物含量的变化.结果表明:添加外源微生物菌剂有利于促进碳的代谢,有效提高堆体的总碳、水溶性碳、纤维素、半纤维素、木质素的降解率;并能促进堆体的总碳、水溶性碳、半纤维素、木质素的含量下降,但对纤维素含量的影响不一致,既有增强的,也有减弱的.     

复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用

为了最大限度地降解农业废弃物玉米秸秆,本研究探讨复合菌剂对玉米秸秆的生物降解作用。采用国家标准中相关测定方法对玉米秸秆中的纤维素和木质素进行测定。结果表明,S-3菌株与白腐真菌复合得到的复合菌剂对玉米秸秆中的纤维素和木质素有很好的降解作用,其最佳降解玉米秸秆的条件为:S-3菌株与白腐菌复合配方为8∶8,料水比为1∶2.5,发酵温度为30℃,发酵时间为17d。在此条件下,秸秆纤维素的降解率为:35.60%,木质素的降解率为:37.41%。     

四氧化三铁-沸石复合材料去除水中铵和磷酸盐研究

通过实验考察了四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵和磷酸盐的吸附-解吸性能。结果表明,四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵和磷酸盐的去除率随吸附剂投加量的增加而增加。当溶液pH为4~9时,四氧化-三铁 沸石复合材料对水中铵的吸附能力较高;当溶液pH由9增加到11时,铵的吸附能力明显下降。四氧化三铁 沸石复合材料对水中磷酸盐的吸附能力随溶液pH的增加而降低。四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵和磷酸盐的吸附动力学过程较好地满足准二级动力学模型。四氧化三铁 沸石复合材料对水中铵的吸附平衡数据较好地满足Langmuir等温吸附模型,对水中磷酸盐的吸附平衡数据可以采用Langmuir、Freundlich和Dubinin Radushkevich等温吸附模型加以描述。溶液共存的Ca²⁺、Na⁺和K⁺会抑制四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵的吸附。溶液共存的Cl^-、SO₄^2-和NO₃^-会略微促进四氧化三铁 沸石复合材料对水中磷酸盐的吸附,而共存的HCO₃^-则会略微抑制对水中磷酸盐的吸附。采用0.1 mol/L NaCl溶液可以使吸附到四氧化三铁-沸石复合材料上的铵全部解吸下来。采用0.1 mol/L NaOH溶液可以使大部分吸附到四氧化三铁-沸石复合材料上的磷酸盐解吸下来。     

铜绿假单胞菌吸附剂对水中菲-铜复合污染的吸附研究

为研究铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)吸附剂对菲-铜复合污染的吸附性能,探讨菲、铜复合污染对吸附效果的影响。通过研究复合污染条件下菲、铜吸附系数的变化,复合体系中温度等对菲、铜去除的影响。研究发现复合体系可显著影响细菌吸附剂对菲、铜的吸附性能,吸附剂浓度为0.5 g·L-1,pH=5.0,温度为25℃条件下,吸附剂对菲的吸附量达1.15 mg·g~(-1),较单一体系提高了16.84%;对铜的吸附量为4.70 mg·g~(-1),较单一体系降低了5.50%。随着铜浓度的增加(0～5 mg·L-1),菲的吸附系数Kd从2.54 L·g~(-1)增加到4.73 L·g~(-1);随着菲浓度的增加(0～1 mg·L-1),铜的吸附系数KL从4.89 L·mg~(-1)增加到5.06 L·mg~(-1)。复合体系中,吸附剂对菲和铜的吸附系数均随着温度的增加而减小。扫描电镜(SEM)结果显示,吸附剂吸附菲前后表面样貌没有发生显著变化;而吸附铜离子后,细菌表面呈现明显的凹凸。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,铜离子的吸附与细菌细胞的叁键和累积双键官能团相关,进而影响了细菌吸附剂对复合污染的吸附。     

改性秸秆-Fe3O4复合材料对染料废水中亚甲基蓝的去除研究

利用柠檬酸(CA)对秸秆(RS)进行改性制备改性秸秆(CA-RS),并通过化学沉淀法负载Fe_3O_4以制得柠檬酸改性秸秆-Fe_3O_4(CA-RS-Fe)复合材料,利用FTIR和XPS对CA-RS、CA-RS-Fe进行表征,研究在不同固液比、温度、溶液初始pH和浓度条件下,其对溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附去除效果。结果表明:固液比为1.0 g·L~(-1)、pH在3.0～11.0范围内时,CA-RS对MB去除率达95%以上。拟二级动力学模型能较好地拟合CA-RS和CA-RS-Fe对MB的去除过程。Langmuir模型可以描述MB在CA-RS和CA-RS-Fe表面的吸附。FTIR和XPS分析表明CA-RS表面官能团中的羧基在MB吸附过程中发挥重要作用。CA-RS对MB的吸附机理包括静电作用、氢键和π-π作用。Fe_3O_4的引入减少了CA-RS表面羧基的数量,降低了其对MB的吸附能力,但能实现快速固液分离。研究表明,CA-RS可作为去除染料废水中MB的良好吸附剂,CA-RS负铁之后会降低对MB的吸附量,但有利于提升固液分离效果。     

丁香假单胞菌的分子生物学研究进展

丁香假单胞菌是好氧、腐生性强的革兰氏阴性菌,所引起的植物病害发生率位居十大细菌性植物病害之首,尤其引发的疫病在各农业大国爆发并有在世界范围扩散的趋势,给各国农业生产造成巨大的经济损失。基于国内外学者最新的分子生物学研究报道,对丁香假单胞菌的致病变种、病原菌鉴定、植物检疫、早期快速检测技术、致病机制及生物防治等方面进行综述,并探讨现阶段该病害研究存在的问题以及未来的研究方向与防治方案。     

镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除性能

采用镧氢氧化物对天然沸石进行改性,通过实验研究了该镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除性能,并探讨了相关的去除机制,结果表明,镧改性沸石对水中的磷酸盐和铵具有很好的去除能力。准二级动力学模型适合描述镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附过程。镧改性沸石对水中磷酸盐的吸附平衡数据较好地满足了Langmuir等温吸附模型。镧改性沸石对水中铵的吸附平衡数据较好地满足了Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型。镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除过程属于自发的、吸热的及熵增加的过程。当pH由3逐渐增加到10时,镧改性沸石对水中磷酸盐的去除能力逐渐下降;当pH由10增加到12时,对磷酸盐的去除能力明显下降。当pH位于3～7时,镧改性沸石对水中铵的去除能力较高;当pH由7逐渐增加到12时,对铵的去除能力逐渐下降。镧改性沸石对水中磷酸盐的去除能力不受离子强度的影响,亦不受共存的Cl-、HCO3-和SO42-等阴离子的影响。镧改性沸石对水中铵的去除能力不受共存的Mg2+的影响,而受共存的Ca2+、Na+和K+的影响较大。镧改性沸石对磷酸盐的吸附机制包括静电吸引作用、配位体交换和路易斯酸碱反应。镧改性沸石去除水中铵的主要机制为阳离子交换作用。     

莴苣皮生物材料吸附水溶液中阳离子染料的研究

采用莴苣皮粉剂为生物材料吸附剂对亚甲蓝(MB)、亮甲酚兰(BCB)、中性红(NR)3种阳离子染料进行了吸附研究。考察了吸附剂量、吸附剂粒径、吸附时间、染料浓度及pH值等因素对染料吸附的影响,确定了最佳吸附条件。结果显示,莴苣皮粉剂对3种阳离子染料的去除率均较高,当初始pH值等于或大于4时,用2.0 g 60~80目的莴苣皮粉剂对浓度为100 mg.L-1的3种阳离子染料处理60 m in后的去除率都在85%以上;吸附等温线符合Langmu ir或Freun-d lich模式,用Lagergren准一级反应动力学方程对吸附过程进行模拟,拟合良好。上述结果表明,莴苣皮可成为一种很有前途的阳离子染料废水处理生物材料。     

铜绿假单胞菌PA14 H3-T6SS的调控功能研究

【目的】研究模式病原细菌铜绿假单胞菌PA14（Pseudomonas aeruginosa PA14）第三套六型分泌系统（H3-T6SS）的调控机制和在环境适应等方面的功能,为该菌致病机制研究和治疗方案开发奠定基础。【方法】以铜绿假单胞菌PA14为研究对象,利用凝胶迁移阻滞试验（EMSA）验证σ^s因子（RpoS）与H3-T6SS启动子区的结合能力;构建rpoS敲除菌株（ΔrpoS）及回补菌株（rpoS）,用启动子酶活试验研究RpoS对H3-T6SS表达的调控作用;构建H3-T6SS关键组分clpV3敲除菌株（ΔclpV3）及回补菌株（clpV3）,测定其在酸、渗透压等不同胁迫下的细胞存活率;检测H3-T6SS对铜绿假单胞菌PA14生物膜形成和运动能力的影响。【结果】RpoS蛋白可以直接结合H3-T6SS启动子区;成功构建了铜绿假单胞菌PA14的rpoS和clpV3敲除菌株及回补菌株,RpoS正调控H3-T6SS的表达,H3-T6SS有助于细菌抵抗酸胁迫,但对渗透压胁迫响应不明显;H3-T6SS可显著增强细菌的生物膜形成和运动能力。【结论】铜绿假单胞菌PA14的H3-T6SS受调控因子RpoS的正调控,在增强细菌抗酸胁迫、生物膜形成和运动能力等方面有重要作用。     

邻苯二甲酸二甲酯对荧光假单胞菌的损伤研究

为探究邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)对细菌的毒理作用,选择荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)为受试菌株,采用平板计数试验、对数生长数学模型、细菌表面Zeta电位、荧光偏振法、透射电镜和超高效液相色谱法,测定了P.fluorescens的比生长速率、代时、细胞表面电势、细胞膜流动性、细胞损伤程度和DMP在细胞内外分布,研究DMP对P.fluorescens的细胞毒性。结果表明:经0、10、20、40 mg·L~(-1)的DMP暴露后,细菌比生长速率减小,而代时增加;细菌表面Zeta电位从-12.21±0.56mV逐渐降低为-18.13±0.67 mV,同时DMP增加了细菌细胞膜的流动性,导致细胞明显变形、质壁分离严重并伴有内容物的泄露;在细胞内,DMP累积浓度从0.11±0.10 mg·L~(-1)增加到6.78±0.25 mg·L~(-1);在细胞外,DMP累积浓度从8.44±0.37 mg·L~(-1)增加到30.52±0.88 mg·L~(-1)。研究表明,DMP破坏了P.fluorescens的细胞壁和细胞膜,影响了细菌正常生长。     

氯化钠改性沸石对氨氮的吸附作用

采用30℃和90℃的NaCl溶液改性浙江缙云产天然沸石,通过静态吸附实验考察天然沸石及改性沸石对溶液中氨氮的吸附能力及机制,结果表明,NaCl改性可以提高沸石对氨氮的吸附能力。天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附动力学过程符合“初期快速吸附,后期缓慢稳定”的特点。假二级动力学模型适合描述天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附过程,颗粒内扩散模型仅适合于描述吸附反应初期天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附过程。天然沸石和NaCl改性沸石对溶液中氨氮的吸附过程满足Langmuir和Freundlich等温吸附模型。90℃ NaCl改性沸石、30℃ NaCl改性沸石及天然沸石的氨氮饱和吸附量分别为19.5 mg/g、17.8 mg/g和17.2 mg/g。离子交换作用决定了溶液中氨氮向天然沸石及NaCl改性沸石的全部转移量。     

Ca/CTS/FA复合材料对酸性大红的吸附研究

以粉煤灰(Fly ash,FA)为原料,通过负载壳聚糖和钙离子制备一种新型吸附剂(Ca/CTS/FA)用于酸性大红3R(Acid scarlet3R,AS 3R)染料的吸附去除,考察了最佳吸附条件和吸附性能,探讨了吸附动力学、吸附热力学及复合吸附剂的再生。结果表明:水体p H、吸附剂投加量、吸附时间和振荡频率均对吸附有影响。在不同温度下,Ca/CTS/FA对AS 3R的吸附动力学均能用准二级吸附速率方程精确描述(R~2=1.00)。不同温度下的等温吸附数据分别用Langmuir模型、Freundlich模型和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型进行拟合,结果表明等温吸附行为更符合Langmuir模型,同时也较好地符合Freundlich模型和D-R模型;由D-R方程获得的平均吸附能、表观活化能及热力学研究均表明该吸附过程由化学吸附、物理吸附和氢键作用共同控制。热力学参数中吸附自由能变为负值、焓变为正值说明该吸附是吸热性质的自发过程。Ca/CTS/FA复合吸附剂能用0.01 mol·L-1Na OH溶液再生,至少可循环使用8次以上,再生率均在99%以上。