Hyphomicrobium sp.MAP-1菌株修复甲胺磷乙酰甲胺磷和水胺硫磷污染土壤的实验研究

在实验室条件下,评估了菌株Hyphomicrobium sp.MAP-1对甲胺磷、乙酰甲胺磷和水胺硫磷污染土壤的修复能力.革兰氏阴性菌MAP-1在土壤中能很好的定殖,以1×107 CFU·g-1 soil的浓度接种于土壤,15d后菌株浓度仅下降了1个数量级.土壤非灭菌状态下,30℃pH 6.8,接种量为1×107 CFU·g-1soil时,9d内可分别将土壤100 mg· kg-1甲胺磷、100 mg·kg-1乙酰甲胺磷完全降解,13d内将50 mg·kg-1水胺硫磷完全降解.添加甲醇和加大接种量能促进土壤中三种有机磷农药降解,土壤是否处于淹水状态对其降解影响不大.在20～30℃之间,土壤中三种农药有比较好的去除效果.土壤投加菌株MAP-1,第10 d可使100 mg·kg-1甲胺磷和1 00 mg· kg-1乙酰甲胺磷抑制的土壤脱氢酶、蔗糖酶和脲酶活性恢复至施农药前水平,对50 mg· kg-1水胺硫磷抑制的这三种土壤酶活性也有较大的恢复作用.可见将菌株MAP-1应用于降低甲胺磷、乙酰甲胺磷和水胺硫磷对土壤的潜在风险是可接受的.     

土霉素在鸡粪中的残留及降解规律研究

检测了健康肉鸡以不同剂量土霉素混饲给药后,在不同时间鸡粪中土霉素的含量变化,并比较避光及人工光照条件下灭菌鸡粪中土霉素的降解规律,以及在避光条件下灭菌、未灭菌及灭菌后加降解菌处理,鸡粪中土霉素的降解规律。结果表明,健康肉鸡混饲给予土霉素(100、200、400mg·kg-1)后,鸡粪中土霉素排泄量在给药后6～8h达到高峰,峰浓度分别为13.58、36.15mg·kg-1和50.73mg·kg-1,并于30、62h和72h时检测不到土霉素;对鸡粪中土霉素的浓度随时间变化趋势进行曲线拟合,发现各处理组的这种变化趋势均符合一级动力学方程Ct=C0e-kt。经灭菌鸡粪中土霉素的降解受光照条件和土霉素初始浓度的影响,初始浓度为10、20、40mg·kg-1时,避光条件下,土霉素降解半衰期分别为55.5、123.8d和173.3d;人工光照条件下,鸡粪中的土霉素降解较快,降解半衰期分别为14.8、21.1d和27.5d。此外,无论是在避光还是人工光照条件下,较高初始浓度组的土霉素降解速率均比较低初始浓度组慢。去除光照因素后,鸡粪中所含土霉素的降解主要受微生物及土霉素初始浓度的影响,初始浓度为10、20、40mg·kg-1...     

氧化乐果降解真菌的筛选及其特性研究

利用氧化乐果无机盐培养基通过长期的摇床驯化培养,从污染土壤中筛选出了可以在高浓度氧化乐果环境下生长的真菌菌株,并通过固体培养实验和液体培养实验以及有机磷显色反应最终筛选出两种生长较好的菌株,初步鉴定为曲霉。进一步研究发现,在50mL氧化乐果马铃薯液体培养基中,初始pH5.5,培养温度30℃,摇床转速150r·min-1,氧化乐果初始浓度2000μg·mL-1,培养时间10d,测得氧化乐果的降解率分别为70.38%和61.28%。研究了外界因素初始pH、培养温度、溶氧对降解菌的生长量和降解能力的影响,结果发现在培养5d,氧化乐果初始浓度2000μg·mL-1,初始pH5～7,培养温度30℃,摇床转速150r·min-1条件下,两降解菌均可达到最佳生长量和降解能力,生长量和降解能力具有正比例相关性变化趋势。     

石油污染土壤的生物修复研究

通过田间试验研究了玉米和向日葵两种植物对石油污染土壤的修复作用,考察了外源菌(DX-9)对植物修复的强化和协同效应,对"外源菌-植物"修复效果进行了初步评价.结果表明,在10000mg·kg-1污染浓度下,150 d玉米、向日葵试验区土壤中石油降解率分别为42.5%和46.4%,较对照区提高了100.5%和118.9%.外源节细菌的施加可使生物修复速度显著加快,150 d"DX-9-玉米"和"DX-9-向日葵"试验区石油烃降解率分别达到72.8%和76.4%,较同期单独植物修复的降解率提高了71.3%和64.7%.500 d各试验区土壤中石油烃降解率分别为95.5%、96.1%、97.6%和98.9%,土壤中石油烃含量均低于国家标准规定限量(<500mg·kg-1);土壤主要理化性质、生物群落分布、呼吸强度及植物不同部位中石油烃的残留量与对照无显著差异.结果表明:玉米、向日葵与节细菌对石油污染土壤的联合生物修复效果显著;经过两年修复,污染土壤恢复健康状态.     

生物修复对黄土壤中石油烃的去除作用及影响因素

利用微生物法对石油污染黄土壤进行实验室模拟修复研究,通过测定修复过程中的不同组分烃、不同形态氮和有效磷含量,石油烃降解菌数量对修复效果及影响因素进行了评价。结果发现,经过5周的修复处理,生物刺激法处理的土壤中总石油烃、烷烃、多环芳烃的去除率分别为14.54%、21.98%、33.14%,土壤铵态氮含量由初始添加的210.4 mg·kg-1降低至97.2 mg·kg-1,土壤硝态氮含量在修复过程中基本保持不变。经过生物刺激修复的土壤中石油烃、烷烃、多环芳烃降解菌数分别为1.60×105、3.09×105、7.08×103,而未经修复处理的土壤中三种烃降解菌数量分别为2.69×10~4、2.57×10~4、4.07×103。结果表明利用生物刺激法可有效去除黄土壤中的石油烃。影响石油污染黄土壤生物修复作用的限制性因素为土壤中铵态氮和有效磷含量,与未经修复处理的石油污染土壤相比,生物刺激处理使土壤中烃降解菌数量增加。     

纳米Fe0与微生物协同降解土壤中PCB77

以红壤、黄褐土和砂姜黑土为供试土壤,以3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)为目标化合物,进行了纳米Fe0、微生物以及联合体系降解土壤中PCB77的动力学研究。结果表明,土壤中PCB77自然降解率低,投加纳米Fe0和微生物均能显著加快土壤中PCB77降解速率,降解过程可用一级反应动力学方程拟合。当PCB77初始浓度为4mg·kg-1,纳米Fe0投加量为20mg·g-1,PCB77在红壤、黄褐土和砂姜黑土中反应速率常数k分别为0.0205d-1、0.0165d-1和0.0145d-1;通过富集培养的方法从污染土壤中分离出一株多氯联苯降解菌,初步鉴定该菌株为Pseudomonas sp.,当降解菌投加量为2×108cfu·g-1时,PCB77在3种土壤中反应速率常数分别为0.0136d-1、0.0094d-1和0.0124d-1;当同时投加20mg·g-1纳米Fe0和2×108cfu·g-1降解菌时,其反应速率常数分别为0.0264d-1、0.0218d-1和0.0232d-1。纳米Fe0与微生物协同降解的效果要明显优于纳米Fe0和微生物的单一体系。     

三种剂型阿维菌素在土壤中的消解动态

利用反相高效液相色谱法建立了土壤中阿维菌素残留量的测定方法,并研究了5 mg·kg-和20 mg·kg-1两个浓度下的2％阿维菌素微囊悬浮剂、2％阿维菌素颗粒剂、1.8％阿维菌素乳油在土壤中的残留动态.样品经超声波提取,抽滤,旋转蒸发浓缩后,采用反相HPLC-UVD方法测定.三种剂型阿维菌素在土壤中的平均添加回收率为83.3％～ 109.6％,变异系数为1.46％～4.30％,最低检出浓度为0.001 mg·kg-1,最低检出量为1.0×10-10g.残留动态试验结果表明:不同剂型阿维菌素在土壤中降解速率,乳油＞颗粒剂＞微囊悬浮剂,同种剂型低浓度的降解速率快于高浓度;5 mg·kg-1和20 mg·kg-1的2％阿维菌素微囊悬浮剂在土壤中的半衰期分别为88.86 d,157.52 d;5 mg·kg-1和20mg· kg-1的2％阿维菌素颗粒剂在土壤中的半衰期分别为57.76 d,111.79 d;5 mg·kg-1和20 mg·kg-1的1.8％阿维菌素乳油在土壤中的半衰期分别为22.14 d,82.51 d.     

EDTA辅助下油菜修复铅、镉单一污染土壤的潜力

采用盆栽试验,研究乙二胺四乙酸二钠(EDTA)辅助下,科源油2号油菜修复铅、镉单一污染土壤的效果.在本实验条件下,EDTA的最佳投加量为5.0 mmol·kg-1时,油菜Pb、Cd吸收量分别达到1 542 mg·kg-1和64 mg·kg-1.该结果表明,EDTA辅助下可显著增强油菜对Pb、Cd的吸收累积,EDTA在诱导油菜修复Pb、Cd污染特别是Pb污染土壤方面具有很大的潜力.     

铜污染胁迫条件下农田土壤酶活性及微生物多样性对大气CO2浓度升高的响应

在开放式大气CO2浓度升高平台上(Free-AirCO2Enrichment,简称FACE).采用盆栽实验,研究了不同浓度Cu污染胁迫条件下,稻麦轮作土壤中土壤酶活性及土壤微生物多样性对大气CO2浓度升高的响应.结果表明,大气CO2浓度升高显著诱导了清洁土壤中蛋白酶、脲酶、尿酸酶活性以及微生物多样性;正常大气和大气CO2浓度升高条件下,3种酶活性都随着土壤Cu污染胁迫的增加而逐渐降低;低浓度Cu污染胁迫条件下(50 mg·kg-1),FACE圈中的土壤脲酶和蛋白酶活性显著高于正常大气(Ambience)圈,尿酸酶活性无显著变化;高浓度Cu污染胁迫条件下(400mg·kg-1),土壤脲酶与蛋白酶活性无显著变化,尿酸酶活性则显著降低,其原因可能与不同酶系对铜污染胁迫的敏感差异性以及大气CO2浓度升高对土壤中铜的活化作用有关.与清洁土壤相比,低浓度Cu污染(50mg·kg-1)对微生物生长具有一定的刺激作用,Ambience圈和FACE圈土壤微生物多样性都有所增加,FACE圈中这种现象更为明显;高浓度Cu污染胁迫(400 mg·kg-1)对土壤微生物表现出了明显的毒害作用,微生物多样性有所降低,但在FACE圈中土壤微生物多样性的降低程度要低于Ambience圈,其影响机制有待进一步研究.     

节杆菌(Arthrobacter sp.)CN2对对硝基苯酚的趋化性研究

利用已获取的对硝基苯酚降解菌CN2,以对硝基苯酚为底物,通过游动平板趋化性、土壤趋化性实验以及毛细管趋化性实验对该菌株的趋化特性进行了研究,同时通过模拟土壤原位修复探究了菌株在实际应用中的效果。高效液相色谱检测结果表明,72 h内菌株CN2对对硝基苯酚的降解率大于99%。CN2在平板趋化性与土壤趋化性实验中均表现出对对硝基苯酚的趋化性特征,毛细管趋化性实验中,当对硝基苯酚浓度在一定范围内(5~800 mg·L~(-1))时,菌株的趋化性与对硝基苯酚浓度呈正相关,当其浓度高于800mg·L~(-1)时,菌株的趋化性逐渐受到抑制。模拟土壤原位修复实验的结果表明,菌株CN2在未灭菌土壤中的对硝基苯酚降解速率高于灭菌后土壤中的降解速率,在14 d内其降解率可达95%。研究表明,该菌株对环境具有良好的适应性,其对污染环境修复具有应用价值与潜力。