高效硫酸盐还原菌的分离鉴定及其特性研究

从煤矸石山淋溶水长期污染的黄土中分离获得一株硫酸盐还原菌.研究了菌株的生理生态特性,探讨了温度、pH和氧气对菌株的生长及转化硫酸盐效能的影响.结果表明,该菌株是革兰氏阳性菌,可以含有醇羟基的有机碳为碳源(电子供体),硫酸盐等为硫源(电子受体);在有氧和无氧条件下均能生长,菌株为兼性厌氧菌;生长的最适宜pH为7.16;最适生长温度为35℃;硫酸盐转化率最高达94.3%.同时测定了菌株的生长曲线.     

硫酸盐还原菌的筛选及生理特性研究

[目的]为使用硫酸盐还原菌处理废水提供理论依据。[方法]利用硫酸盐还原菌选择培养基从生产赤霉素产生的废水中筛选硫酸盐还原菌。依据不同菌株对硫酸根的降解效率,对筛选出的菌株进行复筛。选取对硫酸盐降解效果最好的菌株,研究温度、pH值、接种量等对其生理活性的影响。[结果]从供试废水中共筛选出8种硫酸盐还原菌,其对硫酸根的降解效率为26.22%～87.75%。经综合分析,确定8号菌株为优势菌;不同接种量对其硫酸盐降解效率影响不大;温度和pH值对硫酸盐还原菌的影响较大,最适温度和pH值分别为35℃和7.5。[结论]8号菌株为优势菌,在最适条件下其对污水中硫酸盐的去除率达80%以上。     

两株硫酸盐还原菌的培养条件研究

【目的】研究两株SRB菌生长繁殖的影响因素,进行SRB菌剂的初步试制。【方法】采用CFU法进行菌株密度计数,考察不同p H、培养温度、碳源、培养基等条件对两株SRB菌株生长的影响,并对SRB4菌株进行了菌剂的初步试制。【结果】菌株SRB4的最适培养条件:温度为38℃;起始p H为8.0;培养基是以柠檬酸钠为碳源的改良Postgate培养基。菌株SRB3的最适培养条件:温度为36℃;起始p H为7.0;培养基是以玉米芯水提液为碳源的Postgate培养基。经菌剂初步试制,SRB4菌株在发酵48 h后菌株密度保持在1012 CFU/m L以上。【结论】两株SRB菌在最适培养条件下密度保持在1012 CFU/m L以上,可作为工程应用的备选菌株。     

磷化氢对硫酸盐还原的影响

    采用分批试验,以污水处理厂的厌氧活性污泥作为接种物,研究磷化氢对硫酸盐还原菌代谢活性及生长的影响.COD/SO42-为1.0时,较高浓度(500 mL·m-3)磷化氢对以乙酸及葡萄糖为基质的硫酸盐还原均有抑制作用.以乙酸为基质时,添加磷化氢样品与不加磷化氢对照的硫酸盐转化半衰期分别为5.6 d和4.7 d;以葡萄糖为基质时,添加磷化氢样品与不加磷化氢对照的硫酸盐转化半衰期分别为4.7 d和2.9 d.磷化氢对以葡萄糖为基质的硫酸盐还原抑制程度较高.磷化氢对以葡萄糖为基质的硫酸盐转化的半抑制浓度(IC50)为583.8 mL·m-3.较高浓度的磷化氢对硫酸盐还原菌的生长也具有显著的抑制作用,抑制效应随时间的延长及磷化氢浓度的加大而增强.     

硫酸盐还原菌处理含重金属酸性废水的研究

硫酸盐还原菌（SRB）是一类能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的严格厌氧菌,在厌氧废水处理方面极具潜力。阐述了SRB处理废水中有机物及重金属离子的机理,综述了国内外利用SRB处理重金属离子废水的研究进展。最后总结了目前在工程应用方面尚存在的问题。     

红枫湖沉积物中不同形态硫与硫酸盐还原菌的分布特征

为了解贵州省红枫湖不同形态硫和硫酸盐还原菌的分布特征,对红枫湖6个站点进行采样,测定红枫湖沉积物中不同形态硫含量和硫酸盐还原菌数量.结果表明:红枫湖表层沉积物中含有丰富的不同形态硫和硫酸盐还原菌(SRB),各采样点总硫(TS)含量分布范围为934～10017 μg/g,平均为4 568.33μg/g;SRB变化幅度是7 013～1 34669 cfu/g(干泥重),在红枫湖表层沉积物中广泛存在,且空间分布存在差异.在垂直分布上,不同形态硫总体分布趋势为自上而下逐渐降低,SRB在沉积物界面下5 cm内分布较广.以全湖平均值看,红枫湖表层沉积物不同形态硫含量由高到低顺序为黄铁矿硫＞酸可挥发性硫(AVS)＞硫代硫酸盐＞硫酸盐＞亚硫酸盐＞单质硫.相关性分析表明:SRB与AVS、硫代硫酸盐及硫酸盐均具有较强的相关性.     

硫酸盐还原菌对原油降解作用的研究

采用厌氧微生物硫酸盐还原菌处理不同粘度的原油,利用红外光谱和气相色谱分析处理前后的原油成分的变化,以探讨厌氧微生物硫酸盐还原菌对油田原油的降解作用。结果表明,硫酸盐还原菌可降解原油,使（CH2）n链变短,轻组分相对减少,重组分相对增加。由此说明,厌氧微生物硫酸盐还原菌可以应用于原油的降解与开发。     

硫酸盐还原菌在废水处理中的应用进展

硫酸盐还原菌（SRB）在废水处理方面有独特的优势,可降解很多其他微生物难以降解的物质。综述了硫酸盐还原菌在废水处理中的特性及作用机理,介绍了硫酸盐还原菌在含重金属废水、硫酸盐废水、酸性矿山废水及难降解有机废水处理中的应用进展,总结了其在废水处理中应用的优缺点。     

海南红树林沉积中硫酸盐还原菌群落的特征

在海南北部的红树林及其附近光滩区域,通过高通量测序技术研究了原位沉积中硫酸盐还原菌（SRB）群落结构的季节差异,检测了重金属铜和锌的赋存形态,并分析了相关生态环境因子对SRB群落的影响。结果显示,红树林沉积中SRB的多样性在旱季显著高于雨季,旱季光滩中SRB的多样性最高;在科的水平上,红树林沉积中索利氏菌科（Solibacteraceae）的相对丰度在旱季和雨季都为最大,但SRB群落组成结构在旱季和雨季显著不同;在光滩沉积中,在旱季相对丰度最大的是索利氏菌科,而雨季则为脱硫球茎菌科（Desulfobulbaceae）。相关性分析表明,沉积中的总氮、总磷、pH和特定赋存形态的铜和锌与SRB群落结构的季节性差异显著相关。本研究结果有助于阐明红树林沉积中SRB群落结构特征的季节性差异及其影响机制,为利用红树林进行重金属生态修复提供参考。     

微藻为营养源固定化硫酸盐还原菌对含铜废水动态去除试验研究

从底泥中筛选了一株脱硫弧菌属(Desulfovibrio)硫酸盐还原菌(SRB),选取易分解的普通小球藻、斜生栅藻、羊角月牙藻、螺旋鱼腥藻作为其营养源,以聚乙烯醇和海藻酸钠为主要包埋材料制备固定化SRB微球,并采用正交实验对包埋条件进行优化,然后通过上流式厌氧反应器考察了固定化SRB微球对含铜废水的长期处理效果。结果表明:微藻经过5 d发酵可分解为丙酸、丁酸、戊酸等脂肪酸,其中斜生栅藻由于发酵产物最佳被选为SRB营养源。制备微球最优配比为聚乙烯醇用量2%、海藻酸钠1%、氯化钙6%、二氧化硅1%、菌液50 m L,而且二氧化硅与聚乙烯醇用量对硫酸盐去除率影响最大。上流式厌氧反应器在反应初期对污染物的去除以微球的吸附作用为主,5 d后SRB菌发挥作用,在反应器运行0~36 d期间Cu2+的去除率可达到98%以上,运行45 d基本失效。每克微藻对Cu2+、SO2-4去除能力分别为45.28、182.17 mg·d~(-1)。     

膨润土中硫酸盐还原菌对As和N的还原作用

通过微宇宙实验,探究厌氧条件下不同硫酸盐还原菌（Desulfovibrio vlugaris Miyazaki,SRB）活性、外源氮添加量和有机物对膨润土固-液体系中砷（As）和氮（N）形态及浓度的影响,以及二者间的联系。结果表明：与超纯水环境相比,在适宜SRB生长的标准培养液中,As （Ⅴ）从第0天就开始还原成As （Ⅲ）,在第7天时As （Ⅲ）达到1 947 μg·L^-1,明显高于超纯水环境中的As （Ⅲ）浓度（1 341 μg·L^-1）。同时,生物还原作用下3种不同细菌生长环境中的NO₂^-和NH₄⁺都有升高的趋势。在没有外源N添加的控制组,几乎检测不到As （Ⅲ）,而在低氮和高氮两种N水平的实验组中,As （Ⅲ）浓度分别高达427 μg·L^-1和1 341 μg·L^-1,成铵作用和反硝化作用随着N源的输入也变得明显。高低两种水平乙酸钠的添加极大地提高了As （Ⅴ）的还原量,得到的平均As （Ⅲ）浓度分别为控制组的2.0倍和2.5倍。但腐植酸的加入使得As（Ⅴ）还原量减少。进一步实验探究NO₂^-和As（Ⅲ）的关系,其实验结果显示：亚硝酸钠直接加入As （Ⅴ）溶液共存体系后,可在5 h内将As （Ⅲ）的浓度由低于检测范围提高至14.6 μg·L^-1,因此NO₂^-可以作为反应中的电子供体,直接参与As （Ⅴ）还原反应。     

乌梁素海湖滨湿地硫酸盐还原菌种群分布

采用克隆文库构建和实时定量PCR技术,对乌梁素海湖滨湿地小河口陆向演化芦苇沉积物、湖滨沼泽水葱沉积物、湖滨碱蓬盐碱化草甸土壤、湖岸白刺荒漠化土壤等环境中硫酸盐还原菌(sulfate reducting bacteria,SRB)多样性及其丰度进行了研究。结果显示:上述沉积物和土壤环境中硫酸盐还原菌功能基因apsA丰度存在显著差异,每克土壤中基因丰度(拷贝数)分别为1.34×10~7、8.07×10~5、5.27×10~6和2.37×10~4;系统发育树分析表明,硫酸盐还原菌属于变形杆菌门(Proteobacteria)中的五个科,分别为Acidithiobacillales、Desulfurella、Chromatiales、Desulfovibrionaceae和Desulfobacteriaceae,其中Chromatiales、Desulfovibrionaceae和Desulfobacteriaceae为优势菌群。沉积物和土壤环境中硫酸盐还原菌群落及apsA基因丰度存在显著差异,硫酸盐还原菌多样性与土壤总盐量、含水率及硫酸盐浓度之间存在显著相关(P0.05)关系。     

稻田中硫酸盐还原菌的数量和优势种群

采用改良的Ｈｕｎｇａｔｅ厌氧操作技术，研究分析了水稻田中硫酸盐还原细菌（ＳＲＢ）的数量和优势种。结果表明，早稻在分蘖盛期至分蘖末期行株间土壤中的ＳＲＢ数量达１０￣７个／克于土，到孕穗末期减少２个数量级。施腐熟牛粪的水稻行株间土壤中的ＳＲＢ数量略高。施腐熟牛粪同施ＫＣ１和菜籽饼比较，施腐熟牛粪对ＳＲＢ的生长有一定的刺激作用。在稻田土壤中的ＳＲＢ数量以５—１３ｃｍ土层为多，水稻根系土壤中的ＳＲＢ数量明显高于行株间土壤中的ＳＲＢ数量。在乳酸钠、乙酸钠、Ｎ＿２／ＣＯ＿２及混合基质中生长的ＳＲＢ数量无明显差异。经分离纯化到的ＳＲＢ优势菌株，经初步鉴定可为Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏ的一个种和Ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ的一个种。     

潍坊市农田生态系统碳源(碳汇)及其碳足迹变化

以山东省潍坊市为研究区,以种植面积、农作物产量及农业投入等相关数据为基础,定量测算2003—2012年潍坊市农田生态系统的碳源(碳汇),分析期间碳足迹的变化。结果表明:1)2003—2012年,潍坊市农田生态系统碳吸收总量小于碳排放总量,二者的比例为1∶7.4,碳排放强度增长率从0.055%减少到0.048%,碳吸收强度增长率从1.18%增加到1.98%。10年间农田生态系统碳吸收量和碳排放量分别增长了10.69%和7.02%,碳吸收增长率高于碳排放增长率,农田系统具有较强的碳汇功能。2)蔬菜是主要的碳汇,占比为73.31%,6种碳排放途径中,农田灌溉是主要的碳源,占比为87.32%。3)农田生态系统碳足迹从2003年的38.990万hm2减少到2012年38.769万hm2,碳足迹平均占生态生产性土地面积的1.456%,比例较低。10年间碳足迹强度均值为0.14 hm2/万元,2003—2012年潍坊市农田生态系统每增加1万元的产值可以制造0.14 hm2的碳足迹。     

辽宁省土地利用的碳源碳汇分析

根据主要农作物产量、耕地面积及农业投入等数据对辽宁省2003—2010年耕地的碳源和碳汇进行了核算,运用土地利用现状分类和辽宁省统计年鉴中的行业能源消费量等数据,建立了行业能源消费和土地利用类型的对应关系,进而核算了2003—2010年辽宁省商服用地、住宅用地等土地利用类型的碳源量,同时根据辽宁省2003—2010年土地利用面积核算了林地和草地的碳汇量。通过核算得出的数据分析发现:辽宁省碳源总量从2003年的9 276.91万t增长到2010年的11 471.15万t,增长幅度达23.75%,呈大幅增长的趋势,其中工矿仓储用地的碳源量占总碳源量的比重最高,2010年比重达77.59%,其次分别是耕地、住宅用地、商服用地、交通运输用地。辽宁省地均碳排放量由2003年的6.25 t/hm2增长到2010年的7.73 t/hm2。辽宁省2003—2010年碳吸收量呈小幅变化,从2003年的3 294.38万t减少到2010年的3 288.69万t。     

基于稳定碳同位素技术的养殖贝类碳源分析

贝类养殖作为碳汇渔业存在一定疑义,为了更好地解释贝类的碳汇功能并明确其碳源,应用稳定碳同位素技术对3种养殖贝类的碳源进行了分析。研究结果表明:3种养殖贝类的贝壳δ13C值介于-6.9‰~-6.3‰,软体组织δ13C值介于-23.2‰~-21.9‰,贝壳与软体组织δ13C的富集程度表现出负相关关系。3种养殖贝类的贝壳主要碳源为海水中的溶解无机碳(DIC),其次为溶解有机碳(DOC),两者合计贡献率在86%以上。3种贝类软体组织的主要碳源为悬浮物,其次为沉积物,两者合计贡献率在94%以上。贝壳与软体组织在碳源选择上具有极显著的差异性(P0.01)。沉积物即泥沙不是贝壳碳的主要来源,转化成贝壳的碳绝大多数来自于海水的DIC,这使得海水中的DIC浓度下降,从而促进大气中CO2向水体转移,起到了间接固碳的作用,因此贝类养殖具有明显的渔业碳汇功能。     

不同条件下稻草作为碳源释碳效果的对比研究

选取稻草作为碳源物质,探究纤维素分解菌、溶解氧、温度3个因素对稻草释碳效果的影响.研究发现:在30℃缺氧条件下,加入纤维素分解菌的稻草最大释碳量可达8.4 mg/d,而且试验5d后稻草的释碳量可维持在4 mg/d以上;未加纤维素分解菌的稻草最大释碳量仅4.1 mg/d.在30℃、引入纤维素分解菌的条件下,溶解氧浓度高的稻草释碳效果低于溶解氧浓度低的稻草.不同温度下稻草释碳量关系为30℃＞20℃＞ 10℃.     

广东省农田生态系统碳源汇时空差异

以1992要2011 年广东省21 个地区农作物产量、农作物播种面积、种植面积、农业投入等相关数据为依 据,对全省农田生态系统碳源汇进行了估算分析,并研究了农田生态系统碳源汇的影响因素。结果表明院20 年来广东 省农田生态系统碳吸收总量总体呈现逐步下降趋势,其中粮食作物和经济作物的碳吸收量波动下降,果蔬作物碳吸 收量显著增加;农田生态系统碳排放量呈现逐渐增加的趋势,其中化肥、农药等农用化学品投入带来的碳排放所占 比例最大。广东省农田生态系统碳排放量远远小于碳吸收量,农田作物具有较强的碳吸收功能,表现为明显的碳汇。 从分布格局来讲,不同区域之间的碳排放量和碳吸收量差异很大。     

人工湿地外加碳源碳溶出及反硝化效果研究

为了解人工湿地中固体外加碳源的碳溶出规律及添加量对反硝化效果的影响,本研究选择竹子、木块和木本泥炭作为外加C源材料,在厌氧下测定3种材料的碳溶出量,同时应用于人工湿地中试试验,为人工湿地外加碳源的应用提供依据。结果表明:单位质量的试验材料C的溶出量是竹子木块木本泥炭,竹子、木块和木本泥炭的C溶出量均值分别达577、266和59mg/(kg·d);材料C溶出量随时间变化的回归曲线拟合度较高,溶出稳定。人工湿地中试试验中,添加62kg木块为外加碳源时的湿地系统对总氮和铵氮的去除率明显高于添加31kg木块的湿地系统。溶出试验中木块作为人工湿地反硝化脱氮的外加碳源材料促进了人工湿地对氮的去除。