微生物菌剂对鸡粪堆肥过程中氨气排放和微生物群落的影响

进行鸡粪和秸秆好氧堆肥,设置不接种菌剂CK、接种Tx菌剂和Tc菌剂共3个处理,研究鸡粪堆肥过程中理化参数、NH_3排放量和微生物群落的变化。结果表明,Tx和Tc处理加速了堆体升温且延长了高温期。与CK相比,Tx和Tc处理NH_3累积排放量分别降低28.9%和34.1%,全氮质量分数分别增加24.9%和23.7%。Tc菌剂对促进堆肥腐熟,除臭保氮有良好效果。高通量测序结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是堆肥过程中主要的门类水平类群,接种微生物菌剂改变了微生物群落结构。RDA结果表明,温度和pH是造成鸡粪堆肥过程中微生物群落结构差异的主要原因。     

微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在土壤中分布广泛且存留时间长。利用理化手段去除PAHs不仅价格昂贵,还会对土壤、沉积物以及地下水层等自然环境造成二次污染。生物修复主要是利用微生物代谢多样性降解有害污染物,被认为是最具有前景的修复技术。目前已分离鉴定出多种微生物具有降解PAHs的能力。为了更好地应用微生物修复土壤及环境中的PAHs污染,需要更加深入了解降解过程中微生物代谢途径的生理生化以及分子遗传机制。综述了土壤中多环芳烃的微生物降解,在前人研究的基础上,阐述了不同降解途径对不同分子量多环芳烃的生物代谢转化机理,为提高土壤中降解菌的生物修复能力提供了理论依据。     

多环芳烃微生物降解的研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中的难降解的有机污染物。对多环芳烃的来源、分布、危害、处理方法等进行了综述,并对该领域的研究方向进行了展望。     

含油污泥的堆肥处理对微生物群落结构的影响

采用堆肥方法处理含油污泥,评价堆肥处理对含油污泥中石油烃的去除效果,并采用Biolog方法和构建16SrRNA基因克隆文库的方法对处理过程中微生物碳源利用特征和微生物群落结构进行了研究。结果表明,含油污泥经过90d的堆肥处理,石油烃降解率达53.3%±9.5%,显著高于对照处理。堆肥处理可以显著促进石油烃降解,是一种处理含油污泥的有效措施。Biolog分析结果表明,堆肥处理的孔的平均颜色变化率(AWCD)显著高于对照处理,堆肥处理提高了土壤微生物代谢活性。主成分分析结果表明,对照处理和堆肥处理的微生物碳源利用特征明显不同,堆肥处理改变了含油污泥中微生物的代谢功能特征。对照处理和堆肥处理的16SrRNA基因克隆文库之间存在显著差异,对照处理的优势类群是γ-Proteobacteria,堆肥处理的优势类群是Bacteroidetes,堆肥处理显著改变了含油污泥中的微生物群落结构。Marinobacter和Alcanivorax是对照处理中的优势菌,可能与石油烃的自然降解过程有关,而Pusillimonas和Agrobacterium可能对堆肥处理中石油烃的降解起一定作用。     

单壁碳纳米管对紫花苜蓿根际土壤中PAHs降解及微生物群落的影响

为探究单壁碳纳米管（SWCNTs）对紫花苜蓿根际土壤中多环芳烃（PAHs）降解及微生物群落的影响,以高浓度PAHs污染土壤为供试土壤种植紫花苜蓿,并添加不同含量的SWCNTs,通过室内盆栽试验,分析了根际土壤中PAHs的降解效应及微生物群落响应。结果表明：添加0.5 g·kg^-1和5 g·kg^-1 SWCNTs使土壤中PAHs的去除率分别显著降低了3.43%和6.98%（P<0.05）,SWCNTs对PAHs降解的抑制作用主要来源于5环和6环高分子量PAHs。添加SWCNTs对紫花苜蓿生长并未产生毒害作用,当SWCNTs的添加量为5 g·kg^-1时,紫花苜蓿根长、地上部鲜质量和根鲜质量与对照（不添加SWCNTs）相比分别显著增加了21.44%、49.13%和100.00%（P<0.05）。qPCR和高通量测序结果表明,添加SWCNTs对土壤细菌生物量、丰富度和多样性无显著影响,但显著改变了土壤细菌群落组成。较高添加量的SWCNTs（5 g·kg^-1）显著降低了污染土壤中PAHs潜在降解菌属Phenylobacterium、Reyranella、Brevundimonas和Pseudorhodoferax的相对丰度。研究表明,添加SWCNTs抑制了根际土壤中PAHs的去除,尤其是5环和6环PAHs,同时改变了土壤中微生物群落,并且抑制了与PAHs降解相关的微生物。     

降解菌对堆肥中多环芳烃降解作用的初步研究

通过在堆肥中加入经过驯化的降解菌这种土壤有机污染生物修复技术 ,以超声波提取 -高效液相色谱 (HPLC)分离测定的方法 ,对堆肥材料中多环芳烃的浓度变化进行监测 ,从而了解降解菌对堆肥中多环芳烃的降解作用。实验结果表明 ,降解菌对堆肥中的多环芳烃有明显的降解作用。     

高效污泥降解菌种的筛选及在污泥堆肥中的效果

从采集的高温样品中分离筛选出4株污泥堆肥菌株,经鉴定,这4株菌均系芽孢杆菌属(Bacillus)。将这4株菌等比例混合制成微生物菌剂,按0、3%、5%和10%的菌剂添加量接种至堆肥体系中,筛选合适的堆肥接种量,并探究其在污泥堆肥中的应用效果。结果表明:添加微生物菌剂的处理组在各项堆肥指标上明显优于空白组,处理组堆体的升温速度、物料水分去除率和最高温度值均高于空白组,堆肥结束时,处理组均完全腐熟,而空白组未达腐熟标准。各处理组中,以3%菌剂添加量的堆肥效果最好,各项指标最佳:堆体最高温度达63 ℃,堆体高于55 ℃的高温可持续4 d,堆肥后种子发芽指数为134.1%。说明筛选配制的微生物菌剂在污泥堆肥中具有一定的应用潜力。     

土壤堆制系统中多环芳烃降解作用的研究

用实验室模拟的方法研究了在堆制条件下污染物的初始浓度及堆制材料的C／N质量比对污染土壤中难降解的四环到六环的多环芳烃的降解作用。以超声波萃取－高效液相色谱法对堆制材料中多环芳烃的浓度进行了测定。结果表明，堆制法对6种难降解的多环芳烃都有不同程度的降解作用，降解能力随着环数的增加而降低；多数多环芳烃的去除率随污染物浓度的增加而降低；相同的污染浓度下，堆制材料的C／N质量比为25：1时比40：1时去除率高。在堆制的升温期和高温期，多环芳烃的浓度有所提高，在降温期和腐熟期又有不同程度的降低。     

土壤中微生物对多环芳烃的降解及其生物修复的研究进展

多环芳烃是一类在环境中普遍存在的有机污染物,微生物降解是多环芳烃（PAHs）降解的主要途径。文中主要介绍PAHs的降解菌,降解机理和PAHs的生物修复方面的研究进展。这些进展可为降解菌株的分子及遗传机制研究提供理论依据,将促进通过基因工程优化降解菌、更有效地检测PAHs环境污染及实现PAHs污染的生物修复。     

市政污泥好氧堆肥过程中PAHs的去除

为探究市政污泥好氧堆肥过程中多环芳烃（PAHs）的去除动态,本研究以沈阳市市政污泥为研究对象,进行3个批次的好氧堆肥现场试验,分析了市政污泥中PAHs的污染特征、污染来源及堆肥过程中PAHs的去除动态。结果表明：不同季节沈阳市市政污泥中∑PAHs含量差异较大,范围为0.82~3.73 mg·kg^-1,夏季污泥成分以高环PAHs（n≥4）为主（质量比为94.0%）,而冬季和春季污泥以低环PAHs（n<4）为主,质量比分别为76.0%和63.0%。采用双比值法对沈阳市污泥中PAHs进行源解析,结果显示污泥中PAHs的主要来源为煤的燃烧源。经过堆肥处理后∑PAHs去除率大小顺序为春季（52.8%） >夏季（49.1%） >冬季（46.7%）。研究表明,好氧堆肥对PAHs有明显的降解效果,有利于实现污泥的无害化和资源化。     

自然堆肥过程中微生物群落的动态变化

[目的]研究堆肥中微生物群落的动态以揭示整个堆肥过程中的物质转化规律、腐熟度进程。[方法]通过两次自然堆肥试验,采用平板培养计数法对自然堆肥过程中微生物区系的动态变化进行了研究。[结果]结果表明,在自然堆肥过程中微生物的生长受温度影响很大,随着温度变化微生物在数量上遵循高一低一高的变化规律。在整个堆肥过程中细菌在数量始终占优势地位,放线菌次之,霉菌数量最少。[结论]在堆肥的起始期、高温期、降温期可以补充适合的微生物菌种来达到提温、维持高温、分解纤维素从而达到加速堆肥进程缩短堆肥周期的目的。     

微生物燃料电池阳极生物膜微生物群落的PCR-DGGE分析

以养殖废水沼气池沼泥为接种物,构建了乙二胺、三氯化铁改性阳极的无介体单室微生物燃料电池(MFC)体系,均成功实现了连续产电,同时对废水中的污染物也具有很好的去除效果。为了更好地研究微生物燃料电池阳极生物膜的微生物多样性,分别采集了两种MFC阳极生物膜样品,采用PCR-DGGE法研究了一个完整产电周期的启动期(S)、葡萄糖产电稳定期(RG)和养殖废水原水稳定期(RS)的MFC阳极生物膜的微生物群落变化。结果表明,不同时期MFC阳极生物膜的微生物多样性存在明显差异,S-RG、S-RS、RG-RS的微生物群落相似性分别为70.1%、42.0%和50.6%。两种不同阳极富集的生物膜微生物群落相似性仅为48%,这表明不同改性方法所得的阳极对微生物具有选择性作用。对DGGE条带测序和比对发现,不同时期阳极生物膜上优势微生物包括Trichococcus sp.、Thauera sp.、Azoarcus sp.、Azospirillum sp.、Zobellella sp.、Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.、Thiobacillus sp.、Desulfovibrio sp.、Thiomonas sp.,其中Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.和Desulfovibrio sp.与已报道的相关产电微生物具有较高的序列相似度,这些菌种可能是本MFC体系中的主要产电菌。     

城市污泥堆肥过程中纤维素降解菌的筛选及鉴定

以哈尔滨市文昌污水处理厂的脱水污泥为试验材料,以稻壳作为调理剂,采用自行设计的卧式旋转式污泥好氧发酵装置对污泥好氧发酵过程中纤维素分解菌的筛选进行研究。从城市污泥堆肥的升温阶段分离得到两株纤维素降解真菌,通过形态特征观察、rDNA-ITS序列分析结果表明,两菌株分别为尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和脉孢菌(Neurospora sp.),编号为B、E。对两株真菌的纤维素降解特性的研究表明,在以滤纸为唯一碳源的液体培养基中,第10天滤纸失重率分别达到了53%和39%。     

秸秆堆肥降解过程中的微生物变化

中国每年产生大量的农作物秸秆,然而这些秸秆并没有被合理应用,甚至造成严重的污染问题。利用微生物对秸秆进行堆肥降解是秸秆科学再利用的有效方式之一,具有无污染、成本低、条件温和、改善土壤有机质、提升土壤肥力等特点。堆肥条件下微生物群落的演替和酶系的变化直接影响着堆肥的效率,对秸秆堆肥降解过程中的微生物变化及堆肥条件进行了综述,以期为提高秸秆堆肥效率提供参考。     

污泥堆肥对氯嘧磺隆残留及土壤中真菌群落结构的影响

采用PCR-DGGE技术,利用盆栽大豆试验研究施用污泥堆肥对氯嘧磺隆污染土壤真菌群落结构的影响。结果表明:施用污泥堆肥(2%、4%、8%)的土壤中真菌群落多样性指数高于对照,且大豆生长不同时期(播种期、开花期、结荚期和收获期)土壤真菌群落结构差异显著,即开花期和结荚期真菌多样性指数显著高于播种期和收获期。当污泥堆肥施用量为4%时,真菌群落多样性指数最大。同时,施用污泥堆肥有利于促进土壤中氯嘧磺隆的降解。根据真菌18S rDNA的片段序列分析,施用污泥堆肥土壤中真菌可分为4类:被孢霉科(Mortierellaceae)、酵母菌科(Saccharomycetaceae)、牛肝菌科(Boletaceae)和肉盘菌科(Sarcosomataceae),其中酵母菌科(Saccharomycetaceae)是与氯嘧磺隆降解相关的类群,被孢霉科(Mortierellaceae)是土壤有机质和养分含量丰富的标志类群。     

双孢蘑菇堆肥过程中细菌群落结构分析（英文）

分别以玉米秸、牛粪和稻草、牛粪为主要原料,设计两种双孢蘑菇(Agaricus bisporus)堆肥配方并进行堆肥发酵,研究二者堆肥过程中细菌群落多样性。在建堆、一次发酵结束和二次发酵结束3个时期分别采集堆肥样品,提取总DNA,以大肠杆菌16S r DNA序列设计通用引物,进行PCR-DGGE扩增和序列分析。结果获得56条特异条带16S r DNA基因信息(Gen Bank登录号为KF630598-KF630653),分属于细菌的7个门、42个属。两种配方堆肥过程中主要类群属于变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),主要的优势种属包括Bacillus属、Paenibacillus属、Thermomonospora属、Thermasporomyces属、Pseudomonas属和Cellvibrio属。多样性指数分析显示,在堆肥过程中,稻草配方微生物多样性变化呈连续上升趋势,而玉米秸配方堆肥微生物多样性呈先升高、再降低的趋势。主成分分析(PCA)显示,玉米秸配方一次发酵结束的样品与二次发酵结束的样品聚为一类,说明玉米秸配方堆肥比预期提前腐熟。本研究表明,稻草配方微生物多样性高,所需腐熟时间长;玉米秸配方微生物多样性略低,但所需腐熟时间大大缩短。     

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。     

根系分泌物对土壤中多环芳烃降解及相关微生物的影响

根系分泌物可有效降解有机污染物,目前尚不清楚根系分泌物对土壤中多环芳烃(PAH)降解效果、降解基因及相关功能菌丰度的影响。本研究采用盆栽试验,探索不同浓度(10、20、40、80 mg/kg)人工根系分泌物、水稻根系分泌物对PAH(NAP、PHE、PYR)降解率、降解基因(nidA、nahAc、phe)丰度和细菌群落结构的影响。结果表明,添加10～80 mg/kg的人工和水稻根系分泌物处理皆可在一定程度提高土壤中NAP、PHE、PYR的降解率,且降解率随着根系分泌物浓度的增加呈先增加后降低趋势,整体以40 mg/kg效果较佳。qRT-PCR和16S rRNA高通量测序表明,与CK处理相比,根系分泌物处理下微生物群落丰度发生明显变化,且不同时间、不同浓度皆可影响群落结构特征。相关性分析结果表明,PAH降解效率、降解基因丰度、PAH功能菌三者间皆具有很强的相关性;人工根系分泌物处理下PAH降解率与nidA基因、诺卡氏菌属(Nocardioides)和分枝杆菌属(Mycobacterium)呈极显著正相关(P<0.01),水稻根系分泌物处理下PAH降解率与nahAc基因、假单胞菌属(P...     

直流电场对根际土壤微生物群落的影响及其机理

电场作用下根际土壤微生物群落的变化与利用电场强化植物修复效率密切相关.利用改进的PCR-DGGE方法研究了不同电场条件下根际土壤微生物群落多样性和相似性的变化,分析了直流电场对土壤微生物群落的影响机理.结果表明,电场对根际土壤微生物群落的影响与电场条件有关,合适的电场条件有助于增加土壤微生物群落的多样性,但是电场形式、强度和施加方式不当则会使土壤微生物群落的多样性和结构受到明显影响.电场作用下土壤性质的变化、电场对土壤微生物的迁移作用和致死效应,以及微生物对环境压力的生理响应等是电场影响土壤微生物群落的主要机制.为了避免电场对根际土壤微生物的不利影响,利用电场强化植物修复时需要采用合适的电场条件.     

复合微生物菌剂对市政污泥堆肥中有机物质的影响

研究了复合微生物菌剂对市政污泥好氧堆肥中有机物质的影响.结果表明:添加微生物菌荆可以提高堆肥温度,延长堆肥高温期,增加有机质的降解率,对堆肥产品的pH、EC、GI和养分无显著影响,且不同微生物菌剂对堆肥有机物质的影响也不同.