原油降解菌的筛选及其降解特性

从吉林油田长期受原油污染的土壤中富集分离、纯化出1株高效原油降解菌6#。通过形态观察、生理生化试验和16S r DNA分子生物学鉴定,确定该菌株为戈登式菌属(Gordonia sp.)。紫外分光光度法对原油降解率进行测定,并研究该原油降解菌降解特性。结果表明:在初始p H为8.0、原油质量浓度为2.0 g/L、Na Cl质量浓度为40 g/L、温度为35℃的条件下,培养21 d时该菌株对原油的降解率达到最大值,为60.67%。通过模拟试验,研究了该菌株对土壤中原油的降解效果,降解45 d后,原油降解率可达63.59%。该菌株可广泛用于原油污染的土壤、水体以及工业生产中带来的油污染的生物修复。     

转基因表达有机磷水解酶(OPH)提高黄瓜降解蝇毒磷能力的初步研究

为快速提高黄瓜降解有机磷农药残留的能力,选取能广泛降解有机磷农药的有机磷水解酶(OPH)为表达蛋白,构建CaMV 35S启动子驱动有机磷水解酶基因(opd)的植物表达载体pSOP,经双酶切证明重组载体含有插入位置和方向皆正确的目的片段。通过农杆菌介导遗传转化黄瓜子叶节,诱导和筛选出9株抗性苗,获得3株GUS染色和PCR阳性转化苗。酶活性分析表明,转基因黄瓜降解蝇毒磷能力是对照(非转基因株)的4.7~9.7倍,最高达到7.8μmol/(mg.min),有助于加快降解黄瓜中的有机磷农药残留,为食品安全研究提供借鉴。     

The importance of soil carbon and nitrogen for amelioration of acid sulphate soils

When exposed to air and adequate moisture, soils containing sulphides (sulphidic soils with pH > 4) become oxidized and generate sulphuric acid to form ‘sulphuric soils’ (pH < 4). Treatment of this acidity is undertaken by addition of lime. In this study, we investigated the effectiveness of adding plant organic matter, and simple carbon and nitrogen compounds, as alternatives to lime to sulphuric and sulphidic soils. In sulphuric soils under aerobic conditions, organic matter increased pH, the extent depending on the nitrogen content. Lucerne hay, which had the largest nitrogen content, increased the pH from 3.7 to 8.0, while pea straw and wheat straw effected smaller changes, in proportion to their respective nitrogen contents. Lucerne hay also caused the greatest reductions in soil redox potential and sulphate content, consistent with the action of sulphate‐reducing bacteria. Similarly, incorporation of organic matter under aerobic conditions effectively prevented sulphidic soil acidification and reduced the redox potential and sulphate content. The individual effects of carbon and nitrogen compounds were then examined and compared to plant organic material. Glucose was ineffective at both small and large concentrations, while molasses increased the pH slightly to 4.6 and acetate to 5.9. None of these carbon compounds was as effective as complex organic matter. Nitrogen added alone as nitrate or ammonia had little or no effect on pH, whereas organic nitrogen in the form of urea caused the pH to rise to 6.3 and reduced the redox to less than 0 mV but had no significant effect on sulphate content.     

多氯联苯(PCBs)污染土壤的生物修复

多氯联苯(PCBs)是一类持久性有机污染物(POPs),因氯原子取代位置和数量的不同共有209种同系物。近年来,土壤中的PCBs污染问题已引起人们的广泛关注。由于PCBs具有高分子稳定性、低水溶性和颗粒相高吸附势,土壤基质中PCBs的去除极其困难。此外,PCBs的高憎水性和亲脂性使之易于在动物体脂肪组织和母乳富集。生物修复技术是指利用生物有机体(绿色植物、微生物和动物)的作用将环境中污染物转化为无害或低毒产物的过程。生物修复技术具有成本低、高效和环境安全等特征,被认为是可替代传统的土壤污染修复技术的最佳选择之一。因此,通过综述国内外土壤PCBs污染现状和健康效应,以及土壤PCBs污染的生物修复最新研究进展和相关修复机理,对微生物修复、植物修复和蚯蚓修复目前存在的问题和后续研究方向进行了讨论及展望,以期为今后生物修复PCBs污染土壤提供有益参考。     

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.     

来源于Pseudomonas sp.1 7对硝基酚降解基因簇中的对苯二醌还原酶基因的克隆和功能鉴定

Pseudomonas sp. 1 7 可以利用对硝基酚（PNP）作为唯一的碳源,氮源和能源生长。为了鉴定菌株1 7代谢PNP的相关基因,本研究构建了菌株1 7基因组的Fosmid文库,并通过文库的筛选克隆得到一段长为12.3 kb的基因簇序列。序列分析显示,该基因簇中共有7个基因（pdcEDGFCBA）与PNP的代谢相关。其中PdcB与来源于Pseudomonas sp. WBC 3中的对苯二醌还原酶（PnpB）有98%的相似性。将pdcB基因在E. coli BL21中过量表达,并通过Ni NTA亲和层析纯化重组蛋白PdcB。体外的酶活测定表明,PdcB为一个FAD和NADH依赖型的对苯二醌还原酶,能够催化对苯二醌降解并生成对苯二酚。     

用微生物对六六六污染土壤进行生物修复的初步试验研究

采用田间采集土样、室内培养的方法,进行了在含有一定浓度六六六的土壤中添加特别筛选的BⅠ细菌进行降解等初步试验。研究结果表明,蓖麻籽粕对BⅠ细菌数量扩增有较好的促进作用;30d是试验条件下外加BⅠ细菌生长的最旺盛期,BⅠ细菌对六六六降解效果最好的时期可能是试验进行后的30d左右;试验进行的30d内,六六六浓度1～6mg·kg-1范围内的土壤,对BⅠ细菌的数量扩增没有太大的抑制作用,六六六浓度达到和大于18mg·kg-1时,对BⅠ细菌产生了非常显著的毒害作用,12～18mg·kg-1是本试验条件下BⅠ数量扩增的临界范围值;土壤中加1～6mg·kg-1六六六,并没有对外加BⅠ菌液的土壤过氧化氢酶活性产生明显的抑制,较低含量范围内的六六六似乎有刺激添加BⅠ菌液土壤中的过氧化氢酶活性的作用;初步试验的结果表明加入BⅠ细菌对土壤中污染物六六六的降解有较明显的效果。     

施用生物菌剂对油水淹地污染土壤的修复研究

从油水淹地污染土壤中获得石油降解菌,筛选出产表面活性剂降解菌1株(H-6)和优势菌6株(H-1、H-17、H-18、H-19、H-20、H-23),以H-6为中心,再任选3株优势菌株构建菌群,最终得到高效石油降解菌群C5(H-1、H-6、H-18、H-19),以秸秆为载体将C5菌群制备成固体生物菌剂(MA),通过室内培养试验和田间试验测定油水淹地污染土壤的石油含量、盐碱性指标及微生物性质,探究MA菌剂对油水淹地污染土壤的修复情况。室内培养试验和田间试验结果表明,污染土壤中石油的降解效果都很显著,MA菌剂中的细菌具有嗜盐菌的特征,使污染土壤的p H、电导率、全盐量、钠吸附比(SAR)和总碱度(TA)显著低于未添加菌剂处理,添加菌剂后污染土壤的微生物数量、微生物量碳、可溶性盐离子组成也都优于未添加菌剂处理。因此,MA菌剂对油水淹地这种油盐复合污染土壤具有较好的生物修复效果,为油水淹地污染土壤的大规模修复提供了技术支持。     

除草剂污染地下水的生物治理模拟实验研究

利用从农药厂阿特拉津生产车间排污口污泥中分离出的菌种AT菌,进行了农药阿特拉津污染地下水微生物治理的模拟实验研究,在实验条件(10℃,pH7.5)与野外含水层的条件基本一致情况下,难于生物降解的污染质阿特拉津的一次投菌降解率达到31.08%;另外,设计了细菌的投放方式以模拟野外条件下的菌种投加条件。由于AT菌的作用会造成被治理含水层的渗透性能降低,实验后含水层的渗透系数下降60.54%,经清水冲洗10 d的渗透性恢复率为48.96%,说明清水渗透恢复的方法效果明显。     

耐镉促生根瘤菌的鉴定及其对镉的吸附特性

微生物在镉(Cd)污染农田土壤的生物修复上具有应用潜力,然而目前仍缺少有价值的微生物,且从种类繁多的微生物群体中鉴定出有价值的Cd生物修复候选者具有一定挑战性。以前期筛选获得的植物生长促进微生物AXY1菌株为研究对象,通过形态特征和系统发育学分析对该菌株进行初步鉴定,并对其生长条件进行优化,进一步考察其对Cd的耐受、吸附和活化特性。经鉴定该菌株为根瘤菌(Rhizobium pusense),最适生长温度在35℃左右,最适生长pH在7.0左右;菌株对Cd的耐受性达120 mg·L~(-1),对碳酸镉的活化率为9.21%。批次吸附实验结果显示,在pH 7.0、生物量为1.0 g·L~(-1)(湿质量)、初始Cd~(2+)浓度为10 mg·L~(-1)和吸附时间4 h条件下,菌株表现出最高的吸附率41.98%。等温线模型拟合结果显示,菌株的吸附数据符合Langmuir模型,表明菌株以单层生物吸附为主。解吸实验结果显示,菌株以离子交换形式(46.94%)为主对Cd~(2+)进行吸附。SEM-EDS和FTIR分析结果显示,在吸附过程中,Cd~(2+)可能与菌株表面配体(-OH、 -NH、 -COOH等)发生相互作用。该研究结果表明,AXY1菌株具有较高的Cd耐性和吸附特性,可用于Cd污染农田土壤的生物修复。