陈化石油污染物降解菌的筛选

选择6株自堆腐处理2阶段的石油污染土壤中分离的真菌,另引进2株白腐真菌作为供试菌株,采用以河沙替代土壤,用人工投加污染物的实验方法,研究了有较强解脂酶活性的真菌对特稠油、胶质和沥青质的降解效果。结果表明,在好氧条件下,土壤中低浓度污染物(特稠油浓度3.76g·kg-1、胶质和沥青质浓度0.095g·kg-1)经过80d的堆腐处理后,黄孢原毛平革菌(PhanerochaeteChrysoporium)、采绒革盖菌(Cviolusversicolor)、木霉(Trichodermasp.)、小克银汉(Cunninghamellasp.)、曲霉(Aspergillussp.)、镰刀菌(Fusariumsp.)对特稠油有较好的降解效果,降解率分别为20.40%、19.14%、22.46%、15.88%、16.48%和14.95%。但仅采绒革盖菌和小克银汉对胶质 沥青质有一定的去除效果,其降解率分别达到11.47%和11.58%。本研究筛选的两菌株为强化难降解石油组分的去除提供了可能。     

一株柴油降解菌的分离及降解条件寻优

从茂名炼油厂附近长期被柴油污染的土壤中分离出1株能够以柴油为惟一碳源和能源的柴油降解菌株,根据其形态和生理学特征鏊定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),命名为DB-1.单因素试验结果表明,DB-1菌株降解的务件范围为温度25～35℃,pH值6.0～8.5.表面活性剂吐温-80浓度50～125 mg·L-1.由正交试验可知,影响DB-1菌株降解的主要因素是温度,其次是pH值和表面活性剂吐温-80,最佳条件组合为温度30℃,pH值7.0,吐温-80的浓度75 mg·L-1,此条件下5d的降解率为65.72%.     

表面活性剂对土壤毛细水上升特性的影响

[目的]探明表面活性剂对污染土壤理化性质的影响。[方法]研究土壤修复中常用的3种表面活性剂(十二烷基硫酸钠、吐温40、吐温80)对土壤毛细水上升高度、上升速度以及土壤含水率的影响。[结果]表面活性剂的加入均可降低土壤毛细水上升高度,在1.00倍临界胶束浓度(CMC)时,3种表面活性剂溶液在土壤中的毛细水上升高度分别减小了13.6%、22.1%和27.9%,且毛细水上升高度可采用幂函数进行定量预测。土壤毛细水上升速率和含水率随表面活性浓度的增加呈减小趋势,且表面活性剂浓度低于CMC时,影响较大,随着浓度的继续增加,影响逐渐减小并趋于平缓。[结论]该研究对于认识表面活性剂-土壤复合体系的理化性质及进行污染土壤修复工程设计具有重要意义。     

耐盐菌BF40产表面活性剂特性及其对石油污染盐渍化土壤的修复能力

为强化微生物修复石油污染盐渍化土壤并提供高效产表面活性剂菌种,研究了耐盐菌Serratia BF40产生物表面活性剂的条件、动力学特征以及对石油污染盐渍化土壤的修复能力.结果表明:BF40产表面活性剂最适碳源为牛肉膏,最适氮源为氯化铵.在30～37℃,pH 7.0～9.0范围内产表面活性剂的能力较强.BF40在对数生长期产生表面活性剂,产生方式与细胞生长相关联.在含2.0％NaC1的培养基中,BF40可将发酵液表面张力降低到32.0 mN·m-1,EI24达到66.9％.在含盐量为0.22％和0.61％土壤中添加BF40,降解40 d后,土壤总石油烃降解率达到50％以上,表明BF40在强化修复石油污染盐渍化土壤中具有很大的应用潜力.     

高效石油降解菌的筛选及其降解特性

从辽河油田和大庆油田石油污染土壤中分离筛选出两株高效石油降解菌L10和D6菌株,经形态观察、生理生化反应,确定此两株菌分别为芽孢杆菌属中的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis).采用室内盆栽培养方法,研究了石油烃的浓度和性质对两菌株降解活性的影响.结果发现,土壤中石油烃的含量和处理时间均影响微生物的降解效果,在处理10 d时,石油烃的去除率随着污染强度的增加而降低;随着处理时间的延长,微生物适应环境后,在石油烃含量为0.5%～2.0%时,石油烃的去除率随着浓度的增加而升高,在石油烃含量为2.0%～10.0%时,石油烃的去除率随着浓度的增加而降低;石油烃的性质影响菌株的生物活性,L10和D6两菌株对稀油的去除效果明显高于对稠油的去除效果,各组分的去除率依次为烷烃＞芳烃＞胶质沥青质,两菌株对不同性质的石油烃中的烷烃、芳烃和胶质沥青质的去除率不同.     

一株石油降解菌Lysinibacillus fusiformis 23-1的筛选鉴定及原油降解特性

石油泄露造成了严重的环境问题和重大经济损失,微生物修复是解决石油污染的最为有效的途径。从青藏高原石油污染土样筛选产生物表面活性剂的低温石油降解菌,并研究了该菌株对石油的乳化性能、降解特性、降解条件以及对不同碳链烃类的利用。本实验用血平板法分离到一株产表面活性剂石油降解菌23-1,形态学和16S rRNA基因序列分析鉴定其为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis 23-1),比色法测定该菌株的乳化性能为19.6%,超声波法测定乳化稳定性为37.5%,表明其能够降低油水界面张力,具有增溶作用。质量法测定L. fusiformis 23-1对石油的降解率为57%,适宜降解条件为:初始pH为7.5,温度为25 ℃,培养8 d后获得最佳降解效果。GC-MS方法测定该菌株的石油降解特性,结果表明,该菌对石油中不同碳链的烃类降解能力不同。L. fusiformis 23-1能产表面活性剂,具有较强的降解石油能力,可用于石油污染修复。     

假单胞菌Nwu1-mu对陕北石油污染土壤的生物修复作用研究

选用假单胞菌Nwu1-mu对陕北地区石油污染土壤进行生物修复.通过检测修复过程中土壤样品的菌体生长数量、脱氢酶活性、表面张力和石油烃及其组分降解率综合考察了菌株对石油烃类物质的降解作用.结果表明,在不添加营养物质的前提下假单胞菌Nwu1-mu在60d内对石油污染土壤中的石油烃类物质降解率达到了86.5%,尤其对石油烃中的C24～C28和>C28组分有突出的降解效果;菌株产脱氢酶和表面活性剂显示出了良好的性能,在石油烃类物质的降解过程中均起着关键的促进作用.假单胞菌Nwu1-mu显示出的强大的生物修复潜力及其不依赖于外来营养源的特性,为黄土高原的土壤生态环境修复提供了新的解决思路.     

石油的微生物降解过程中胶质沥青质的分子结构变化

红外光谱法可以用于石油样品中许多基团的鉴定以及某些基团含量的测定,由于其快速和简便,因而在石油分析中应用很广。在微生物降解石油过程中,一般采用红外光谱法研究其中胶质和沥青质的分子结构变化。从红外光谱图中可以看出,胶质在降解过程中有CH3—、C=O、C=N、S=O键的振动吸收,分子结构中C=N、C=O、S=O基团在逐渐减少,而—OH基团明显增加。沥青质在降解过程中芳香C=C伸缩振动和CH3—反对称变形振动减弱,—OH和C=O基团的吸收峰增高,羧酸类组分明显增加。总体上,在微生物降解过程中,胶质的分子结构变化比沥青质明显。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究

石油污染土壤已是土壤生态环境保护急需解决的关键问题,如何高效修复污染土壤日渐成为研究热点。微生物修复石油污染土壤是一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。在此背景下分析了石油污染土壤微生物修复的主要影响因素;阐述了在石油污染土壤堆腐化修复过程中,通过添加石油降解菌(群)、氧化剂、营养物质和表面活性剂等措施来强化石油污染土壤的修复效果;探讨了石油污染土壤微生物修复技术的发展方向,可为下一步研究提供一定的依据。     

复合表面活性剂（ＳＤＳ/Ｔｗ－８０）对长链烷烃的增溶和柴油污染土壤的洗脱作用

表面活性剂能够快速高效处理石油污染土壤,但由于所选用表面活性剂的类型和配比、土壤性质、污染物种类的差异,洗脱效果和作用原理不尽相同.通过研究复合表面活性剂SDS/Tw-80对石油烷烃的表观增溶和从受试土壤中的洗脱过程,探讨和阐释影响洗脱过程的各种因素.结果表明,复合表面活性剂对污染土壤中的石油烷烃洗脱效果较单一表面活性剂更好,且随复合表面活性剂SDS/Tw-80中的组分配合比例的增大而显著提高,同时能够降低胶束的成束浓度要求,扩大目标物在单位胶束内的容纳量.促使各目标长链烷烃进入胶束内部的趋势加大.复合表面活性剂的适用不仅能够改善胶束构成,且组分间表现出显著的协同作用,从而使在保证较高洗脱效率的同时能够大幅降低试剂用量,有效地克服土壤的吸附作用,把对土壤性状的影响降低,对土壤质量的恢复具有积极意义.     

一株疏水性石油烃降解菌的鉴定及特性研究

从石油污染的土壤中分离纯化得到一株能以石油为惟一碳源和能源生长的石油烃降解菌,命名为HDB-1,并采用微生物粘着碳烃化合物法(MATH)对菌株的细菌表面疏水性及其环境影响因子进行研究,结果表明:HDB-1的疏水性为68.5%;随着培养时间、碳源、温度、pH值的改变,细菌表面疏水性均发生不同程度的变化;6 d后初始含油量为1 000 mg/L的培养液去除率为91.6%,明显高于对照菌——微球属菌的64.5%;细菌的细胞表面疏水性与其在环境中对有机污染物的降解呈一定的相关性,疏水性大的细菌对疏水性有机物的降解速度较疏水性小的快。     

微生物-油料作物联合修复重金属污染耕地技术探讨

重金属污染已经成为我国,特别是湖南污染面积最广、危害最大的环境问题。微生物作为土壤中最活跃的生物因子,可协助植物抵抗重金属的迫害,提高植物对重金属的吸收;而油料作物对重金属富集能力强、且经济价值高。两者在土壤修复中占据越来越重要的地位。综述了微生物和油料作物如油菜、向日葵、花生、大豆、蓖麻等在重金属污染土壤修复中的研究进展,并探讨两者联合修复重金属污染耕地的可行性。     

细河流域不同重金属污染土壤微生物种群及微生物量的研究

[目的]研究细河流域土壤污染情况与土壤微生物之间的互作关系。[方法]测定细河流域不同剖面重金属污染土壤的基本理化性质及微生物氮、碳和磷含量,采用稀释平板分析法,对污染土壤微生物区系进行分离纯化,最后对污染土壤微生物群落多样性进行分析。[结果]供试土壤样品中,细菌数量最多,其次是放线菌,真菌数量最少;细河上游重金属污染严重,3类微生物数量均最低,中游污染次之,下游污染较轻。供试土壤微生物氮量和磷量与重金属污染程度呈负相关。细河下游土壤中细菌、放线菌和真菌的多样性指数最高,生境条件较好,土壤质量较优。[结论]细河流域土壤污染情况与土壤微生物之间有着密切的关系。     

人参皂苷-Rg3微乳剂的制备及其质量评价

研究人参皂苷-Rg3微乳剂的制备方法及其质量评价.选用聚山梨醇酯(80)及大豆卵磷脂作为表面活性剂,乙醇、异丙醇和丙二醇作为助表面活性剂,大豆色拉油、十四酸异丙酯作为油相,在制备伪三元相图的基础上,考察微乳中各组分及其用量比例对人参皂苷-Rg3增溶量的影响,筛选较为适宜的伪三元相图单相微乳区并按其配方制备人参皂苷-Rg3微乳剂.采用RP-HPLC、透射电镜等检测技术对其微乳剂的主要质量指标进行测定.伪三元相图研究结果表明,在卵磷脂-异丙醇-十四酸异丙酯-水微乳体系中,当Km=3/1时,形成的微乳区面积最小;Km=2/1时,形成的微乳区面积最大;其它比例形成的微乳区面积无明显差异.在聚山梨醇酯(80)-异丙醇-十四酸异丙酯-水微乳体系中,所选的4个不同Km值形成的微乳区面积无明显差异.表面活性剂和助表面活性剂的种类及其用量比例对人参皂苷-Rg3增溶量均有一定程度的影响,按所筛选配方制备的人参皂苷-Rg3微乳剂的主要质量指标达到要求.     

石油污染土壤微生物治理技术发展方向

采油废水和含油固体废弃物的排放,在一些区域造成了严重的土壤石油污染.经济而无二次污染的微生物石油污染土壤治理技术具有难以比拟的优势,其实质是通过对石油污染土壤微生物群落进行定向调控,充分发挥功能微生物的石油污染治理作用,强化对石油烃类污染物质的转化,从而达到石油污染治理和污染土壤修复的目的.     

恶唑菌酮在土壤中的移动性研究

采用土壤薄层层析法研究了杀菌剂恶唑菌酮在土壤中的移动性以及表面活性剂对其移动性的影响。结果表明,在不同性质的土壤中恶唑菌酮的相对移动值Rf在0.089￣0.141之间。恶唑菌酮土壤中移动性的差异主要与土壤有机质和粘粒含量有关,它们之间呈显著的负相关性。通过供试的3种表面活性剂发现,表面活性剂影响恶唑菌酮的移动性主要取决于表面活性剂的临界胶束浓度,在低于表面活性剂临界胶束浓度中恶唑菌酮的移动性受到抑制,而在高于临界胶束浓度下恶唑菌酮的移动性明显增大。恶唑菌酮在表面活性剂中移动性的变化是恶唑菌酮和土壤表面吸附位、表面活性剂分子、胶束之间相互作用的结果。     

棉花病原菌碳水化合物酶类注释和比较分析

【目的】预测并分析可侵染棉花的病原菌基因组编码的碳水化合物酶类CAZymes,以内生菌绿色木霉和枯草芽孢杆菌为对照,通过碳水化合物酶类家族比较分析确定与病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类,为细胞壁降解酶参与病原菌侵染机理的研究提供理论依据。【方法】利用已公布的可侵染棉花的7个病原菌全基因组编码蛋白序列,以内生菌绿色木霉为参照,应用BLASTP方法确定共有的核心基因集并构建系统发育树;通过BLASTP方法对基因组编码蛋白的CAZymes进行注释,统计并比较分析病原菌与内生菌CAZymes各个家族基因的差异,获得病原菌相对于内生菌发生扩增的植物细胞壁降解酶类家族;应用MEGA 4.0构建CAZymes亚家族的系统发育树,确定与致病性或者侵染特性相关的CAZymes。【结果】根据共有核心基因集构建了棉花病原菌的系统发育树,初步明确了侵染棉花根部和地上组织病原菌在进化上的差异。CAZymes注释和比较分析表明,病原菌编码的果胶、纤维素、淀粉和木聚糖降解酶类的数量相对于内生菌均有扩增。进一步分析发现,6个果胶降解酶类亚家族（GH35、GH78、GH105、PL1、PL3和PL4）、2个纤维素降解酶类亚家族（GH61和CBM1）、淀粉降解酶类CBM20亚家族和木聚糖降解酶类GH43亚家族相对于内生菌发生了显著扩增;同时,系统发育树分析还发现病原菌PL1和PL3亚家族衍生出了与致病性或者侵染方式相关的基因。【结论】本研究通过7个棉花病原菌与2个内生菌CAZymes的比较分析,发现了棉花病原菌基因组中10个与植物细胞壁降解相关的CAZymes亚家族（GH35、GH43、GH61、GH78、GH105、PL1、PL3、PL4、CBM1和CBM20）显著扩增,它们参与了植物细胞壁组分果胶、纤维素、淀粉和木聚糖的降解作用,初步明确了与棉花病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类家族及其与病原菌侵染特性的关系。     

一株耐低温原油降解菌的分离鉴定及降解特性

从青藏高原祁连山地区的土壤中分离筛选出一株高效耐低温原油降解菌YF28-1(8),其降解率为(57.90±3.86)%,经形态观察、生理生化及16S rRNA同源性分析进行初步鉴定,确定该菌株为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)。通过气相色谱—质谱联用法(GC-MS)、紫外分光光度法和重量法对原油降解菌降解性能进行研究。结果表明,降解菌YF28-1(8)对原油中的烷烃组分均有不同程度的降解,但对直链烷烃具有较强的生物降解作用。该菌株的最适降解条件为:初始pH 7.5、温度30 ℃、接种量800 μL,培养8 d后生长量及降解率达到最大值,吐温80的添加只略微提高了菌株降解率。     

土壤粒度对石油微生物降解行为的影响

[目的]探究生物降解石油污染土壤过程中土壤组成粒度与有机物之间的各种相互作用。[方法]对用石油污染土壤的不同来源（土层深度不同）不同土壤粒度（〈63μm;63~2 000μm）进行生物降解试验。[结果]新污染的浅层土壤石油碳氢化合物（TPH）的降解率达到52.2%,而深层土壤内的TPH降解率较低。污染时间较长的土壤TPH降解率较新污染的土壤要低很多。在所有试验中,正烷烃都已耗尽。随着土壤老化,浅层土壤生物降解效果明显,大颗粒土壤几乎没有被降解。经GC-FID分析,平衡碳原子数（ECN）〉15~20的TPH难以降解。这种现象在深层土壤中比浅层土壤中更明显,说明土龄影响化合物成分的分布;老化的土壤具有相同成分：高分子结构ECN〉15。[结论]该研究为石油污染土壤生物修复过程中石油微生物的利用提供参考。     

蒽降解菌的分离鉴定与降解条件优化

[目的]研究蒽降解菌株的生长条件和降解特性。[方法]从长期被石油污染的土壤中筛选得到一株以蒽为唯一碳源的菌株A1,经16S rDNA分子鉴定后通过单因素试验和正交试验对菌株的培养条件和蒽降解条件进行研究。[结果]A1菌株的最佳培养条件为:接种量5.0%,pH 6.0,温度35℃,蒽初始浓度40 mg/L。菌株在pH 7～10,最适降解温度30℃,接种量5%时,生长率及降解率均达到最大。盐浓度为1.2%,蒽浓度为100 mg/L时,菌株降解率达到最大。[结论]该研究可为有机物污染土壤的生物修复研究提供理论依据。