硫酸盐还原细菌和铁还原细菌混合生物膜对碳钢腐蚀的影响

使用电化学交流阻抗技术,研究了碳钢在硫酸盐还原细菌和铁还原细菌混合微生物培养基介质中的腐蚀行为。结果表明,混合微生物膜能够抑制碳钢的腐蚀,而硫酸盐还原细菌加速腐蚀。铁还原细菌作用下的铁磷酸盐化合物和绿锈生成可能是抑制腐蚀的主要因素。

硫酸盐还原细菌(SRB_S)的筛选培养及在两相厌氧工艺中试验研究

通过硫酸盐还原细菌 (SRBS)的筛选、培养条件优化及在两相厌氧工艺中产酸相应用硫酸盐还原细菌 (SRBS)试验 ,选出了一株耐富含硫酸盐高浓度酵母生产废水的脱硫弧菌 ,并强化两相厌氧工艺中产酸相硫酸盐还原细菌 (SRBS)的活性。

硫酸盐还原细菌类LuxR家族调控蛋白生物信息学分析

以SRB研究模式菌株Desulfovibrio vulgaris Hildenborough为研究对象,对参与生物被膜的形成、调控的群体感应系统相关基因进行分析,发现3个潜在的类LuxR家族调控因子基因citB1、citB2和citB3,对其编码的蛋白质序列进行了生物信息学分析。结果表明,citB1基因编码216个氨基酸,citB2基因编码227个氨基酸,citB3基因编码215个氨基酸,彼此之间氨基酸一致性在28.99%~37.79%。3个蛋白质序列均含有N端信号接收保守结构域和C端LuxR家族DNA结合调控保守结构域,二级结构主要为α螺旋和无规则卷曲。同源性比对分析发现,3个蛋白在DNA结合调控保守结构域序列较为保守,而在信号接收结构域变异较大,推测可能与接受不同信号分子有关。系统发育分析表明,CitB1和CitB3蛋白发挥的信号接收方式、下游基因调控功能在SRB群体中可能具有普遍性,CitB2蛋白的信号接收方式及基因调控可能具有特异性。结果表明,SRB中可能存在新型群体感应信号接收及调控机制。

海洋中硫酸盐还原细菌抗菌活性研究

研究了严格厌氧的海洋硫酸盐还原细菌类群的抗菌活性,从大连海域的5个不同采样地共采集、分离获得70个纯硫酸盐还原菌菌株,其中10个菌株经抗菌模型筛选具有不同的抗菌活性;活性菌株的比例占到了14%,表明硫酸盐还原菌这一严格厌氧的微生物类群具有重要的药用开发潜力;7个活性菌株鉴定为脱硫弧菌属(genusDesulfovibrio).

荧光原位杂交法检测厌氧反应器中的硫酸盐还原细菌实验条件优化及应用

通过正交试验筛检荧光原位杂交(FISH)技术在检测厌氧反应器中的硫酸盐还原细茵时的最佳及适合的实验条件．结果显示,样品预处理较优的条件为：pbs固定3～4 h,乙醇脱水3 min；FISH技术检测环境样本中硫酸盐还原细菌的最佳实验条件为：杂交温度46℃,杂交时间2～3 h,洗脱液中NaCl浓度90 mmol/L．FISH技术检测厌氧反应器样品中硫酸盐还原细菌与传统检测方法相比具有快速、简便、准确的优点,在研究环境微生物方面有较好的应用前景．

硫酸盐还原细菌生物被膜的形成与调控研究进展

硫酸盐还原细菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)形成的生物被膜是微生物导致金属锈蚀行为的主要原因,同时也是重金属污水微生物修复技术的关键因子。生物被膜形成及调控机制研究对SRB的防治和利用均十分重要。本文综述了近年来SRB生物被膜的研究进展,包括SRB生物被膜的胞外多聚物组成和控制因子,并着重阐述了目前已知的调控因子对SRB生物被膜形成的影响。

碳钢在富集硫酸盐还原菌海水中的腐蚀行为研究

用交流阻抗技术、场发射扫描电镜和电子能谱等手段研究了在富集硫酸盐还原细菌海水作用下的Q235钢的腐蚀行为和锈层转化,比较了铁氧化物锈层对厌氧微生物腐蚀的影响.结果表明:表面已经存在铁氧化物锈层的碳钢,接种SRB菌液后,由于细菌的代谢产物(主要是硫化氢)与致密的铁氧化物发生反应,生成疏松的铁硫化物,最初使碳钢的腐蚀加速,随着细菌的生长,细菌代谢产生的胞外聚合物渗透到内层腐蚀产物上并粘连在一起,形成致密的保护层,腐蚀得到抑制.

硫酸盐还原菌对LY6腐蚀电化学行为的影响

用开路电位法 ,动电位扫描极化法和电化学交流阻抗频谱法 (EIS)研究了LY6在不含硫酸盐还原菌 (SRB)的无菌溶液和含SRB的有菌溶液中的电化学行为 .结果表明SRB加速了LY6的腐蚀 ,且动态挂片的腐蚀速率大于静态挂片的腐蚀速率 ,铝合金开路电位随试验时间的增加而负移 ,有菌溶液中负移 0 .2 6V(SCE) ,无菌溶液中负移 0 .1 6V(SCE) .从阳极极化曲线上观察到表观点蚀电位范围为 - 0 .6～0 .2V(SCE) .电化学阻抗谱表明随着菌液培养时间的增加 。

起动条件对硫酸盐还原菌活性的影响

利用 UASB(Upflow Anaerobic Sludge Bed)反应器 ,研究了不同起动条件对硫酸盐还原菌活性的影响 .从两个方面对污泥中硫酸盐还原菌进行了考察 :(1 )废水中硫酸盐的去除率比较 ;(2 )污泥的产甲烷活性及产硫化物活性比较 .试验发现 ,COD/SO4 2 -比值是影响硫酸盐还原菌活性的最主要因素 .

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。

南海北部冷泉碳酸盐岩和石化微生物细菌及地质意义

通过对2002年广州海洋地质调查局在南海北部海域拖网采集的碳酸盐岩样品进行岩石、矿物、微量元素和同位素特征的研究,证实在南海水合物远景区发育有冷泉碳酸盐岩。冷泉碳酸盐岩形态类似于烟囱,主要由方解石、伊利石、石英、黄铁矿和一种未知的矿物组成。保存了很可能是石化的甲烷氧化和硫酸盐还原细菌。碳酸盐岩矿物的δ13CPDB为-51.24‰--51.757‰。碳酸盐岩矿物的页岩标准化稀土元素配分模式具无Ce和Eu异常、微弱的轻稀土亏损和中稀土富集特征,表明形成于还原的缺氧环境,显示了冷泉碳酸盐岩的特征,指示在南海北部水合物远景分布区内冷泉活动的近海底可能发育有水合物。

细菌成因矿床的研究及若干实例

近代有两种新兴的矿床成因假说,即细菌成因和海底火山喷气成因的成矿作用。在这样一类矿床中,只有少数矿床可以进行明确的成因分类,而大多数矿床不能把上述两种成矿作用严格分开。不久前被科学家发现的火山口细菌,也证明细菌与火山活动有着密切联系。1979年从北纬二十一度沿东太平洋海隆一带的硫化物喷射口涌出的摄氏三百零六度热水中,取得了一些细菌试样,送进实验室的高温(摄氏二百五十度)高压(二百六十五个大气压)装置之中,在其他有机体无法活动的严酷环境里,这种被称为“太古细菌”的原始微生物仍有较强的生长繁殖能力。上述矿床中金属的来源被认为是海底表面或接近表面的水下火山或水下热液流体的逸出和搬运,在那里它们可以侧向扩展到一定距离。它们可以象锰结核一样呈结核生长并发生沉淀,或者由于细菌作用产生H2SO H2S作为金属溶液的很有效的还原剂参与反应,同时提供了以难溶硫化物形式出现的硫的资源。

冷泉渗漏区海底微生物作用及生物标志化合物

在有冷泉活动和水合物产出的海底环境中,甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌十分发育,它们主导着海底天然气(主要是甲烷)的缺氧氧化作用,并在海底碳循环和生物种群繁衍中发挥着重要作用。海底天然气渗漏活动区的甲烷氧化古细菌使渗漏CH4缺氧氧化为HCO3-,硫酸盐还原细菌使SO42-转化为HS-,从而使细菌微生物获得生命所需的能量,生物种群得以发育和繁衍。甲烷氧化古细菌有ANME-1、ANME-2、ANME-3三个种群,形成相应的醚类异戊二烯类和类异戊二烯烃类生物标志物。硫酸盐还原细菌有Desulfosarcina和Desulfococcus两个主要的细菌群落,形成二烃基甘油二醚和脂肪酸生物标志化合物。这种天然气渗漏区内微生物活动产生的生物标志化合物都具有特别负的碳同位素组成,δ13C值为-41.1‰^-95.6‰,说明微生物群落在生命代谢过程中摄取了来自甲烷的碳,同时也反映了天然气渗漏系统缺氧带存在的古细菌和硫酸盐还原细菌活动。

Mg/Ca比对微生物成因的碳酸盐矿物种类和形态的影响

研究Mg/Ca比对生物成因的碳酸盐矿物种类和形态的影响是研究各种含镁方解石形成机理的关键。本文在Mg/Ca摩尔比分别为1、2、4、6和8的条件下进行了为期55d的硫酸盐还原细菌诱导碳酸盐矿物形成的实验,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了Mg/Ca比对碳酸盐矿物种类和形态的影响。实验结果表明:①Mg/Ca比与矿物的种类之间存在密切的关系。在Mg/Ca摩尔比较低(1和2)时仅形成高镁方解石,在Mg/Ca摩尔比为4时,形成的矿物组合为含镁方解石+高镁方解石,在Mg/Ca摩尔比为6和8时,矿物组合为高镁方解石+单水碳钙石+钙白云石;②Mg/Ca比影响矿物的生长速率。Mg/Ca比越高,晶体生长速率越快;③Mg/Ca比明显影响矿物的形态。随着Mg/Ca比的增大,矿物的形态有如下发展规律:哑铃形→花菜状→光球状→刺球状。这些研究结果将有助于探讨制约含镁碳酸盐矿物种类和形态的机制。

A3钢在厌氧环境中的新型缓蚀剂性能研究

通过微生物方法、失重法和表面分析 3种方法研究了 4种缓蚀杀菌剂的杀菌作用 ,以及A3钢在无菌培养液和培养液加硫酸盐还原菌 (SRB)的厌氧体系中加入这 4种缓蚀杀菌剂的腐蚀行为 .结果表明 :SRB加速了A3钢的点蚀破坏 ;缓蚀杀菌剂能够影响SRB的生成规律 ,抑制SRB和Cl-的腐蚀破坏 ,使腐蚀率降低 .在4种缓蚀杀菌剂中 ,性能最好的为BHA 2 ,其缓蚀率为 82 .4% ,同时兼有缓蚀和杀菌双重功效 ,且明显优于市场上广泛使用的 1 2 2 7.

墨西哥湾GC238区冷泉碳酸盐岩的微结构与石化微生物特征

采于墨西哥湾GC238海底天然气渗漏区浅表层的冷泉碳酸盐岩呈结核状产出,由方解石微晶和胶结物及少量的黄铁矿构成。胶结物由直径为0.1～0.5m的方解石化的球体、卵形体、棒状体组成,充填于方解石晶体之间。冷泉碳酸盐岩结核下表面发育有由方解石化的球体、卵形体、棒状体组成的薄层,其中的一些球状集合体(约5m)断面显示发育有核和外壳的层圈结构。黄铁矿呈草莓状,也具有相似的层圈结构。这种层状结构与活体古细菌被硫酸盐还原细菌包裹的层圈结构相似。样品中所保存的球体、卵形体、棒状体及其所组成的层圈结构可能是石化的甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌。

原子力显微镜下LY12铝合金的微生物腐蚀行为

用原子力显微镜对硫酸盐还原细菌引起的LY1 2铝合金腐蚀进行了研究 .分别研究了不同质量分数的Fe2 + ,Cl-,SO2 -4离子对硫酸盐还原细菌(SRB)引起的LY1 2铝合金腐蚀的影响 .Fe2 + 质量分数的增加会使腐蚀程度增加 .随着Cl-质量分数的增加 ,局部腐蚀也会严重 .在一定质量分数范围内 ,SO2 -4加速腐蚀 ;当超过一定质量分数后 ,SO2 -4会减缓腐蚀 .当SO2 -4离子质量分数从 0 .80 %增加到 1 .5 0 %时 ,溶液腐蚀性有所降低 .通过原子力显微镜的研究 ,可以直观的说明电化学研究的结果和各影响因素的作用 .

海水中钢铁锈层的微生物成因及其环境效应

研究了海水环境中钢铁腐蚀产物即锈层中的厌氧微生物群落和锈层矿物特征及其相关性。微生物富集培养和初步的分子生物学分析结果表明,海水钢铁锈层中至少生存有硫酸盐还原细菌和铁还原细菌两种厌氧细菌。使用扫描电子显微镜和电子能谱、X-射线衍射仪等对锈层样品进行了矿物学观察和分析。在外锈层和中间锈层,主要是α,β,γ-FeOOH等铁(水合)氧化物。铁水合硫酸盐即绿锈则主要出现在内锈层。初步讨论了厌氧细菌作用下的铁腐蚀矿物生成和转化过程,并提出钢铁锈层微生物和矿物在海洋环境的微生物修复中可能具有重要作用。

泸酒老窖资源对泸型酒发展的影响——纪念泸州大曲荣获巴拿马金奖90周年

泸州老窖有400多年的窖龄,老窖是一个微生物资源宝库,富集嫌气芽孢杆菌、甲烷菌、丁酸菌、乳酸菌、硫酸盐还原细菌、硝酸盐还原细菌等,特别是梭状芽孢杆菌较多。对老窖资源的开发、创新研究,取得了“香泥”培制、“人工老窖”、“二元发酵”等重大科研技术成果,这些技术成果在全国泸型酒生产中的推广应用,为泸型酒快速发展作出了卓越的贡献。(孙悟)

ANAMMOX培养物中硫酸盐型氨氧化生物转化机制

厌氧条件下,ANAMMOX培养物中发生的硫酸盐型氨氧化(SRAO)现象被认为是由ANAMMOX细菌(AnAOB)介导的自养生物转化过程.在这个过程中,作为电子供体的氨被电子受体硫酸盐氧化.在某一些自然环境中观察到的氨与硫酸盐转化现象也被认为是由于上述生物转化作用而导致的.然而,在不同研究中,关于氨与硫酸盐的转化摩尔比(N/S)、硫酸盐还原的中间产物和最终产物的认定均有存在较大差异.因此,氨和硫酸盐在ANAMMOX培养物中的转化机制仍不明确.为探明ANAMMOX污泥中SRAO现象背后的基质转化途径,在不同厌氧状态(微氧:-100 mV<ORP<0 mV,0.5 mg·L^(-1)<DO<1 mg·L^(-1);缺氧:-300 mV<ORP<-100 mV,0.2 mg·L^(-1)<DO<0.5 mg·L^(-1);厌氧:ORP<-300 mV,DO<0.2 mg·L^(-1))以及不同污泥组成(ANAMMOX污泥和混合污泥)的条件下开展连续流实验和批次实验.结果表明,SRAO现象只能在缺氧条件且存在异养硫酸盐还原细菌(SRB)的混合污泥中发生;在ANAMMOX污泥中无论处于哪种厌氧状态,均不会发生SRAO现象.微生物群落变化与功能基因表达分析表明,ANAMMOX污泥和混合污泥中均存在以Nitrosomonas和Nitrosospira为主的携带amoA基因的氨氧化细菌(AOB),可将氨氧化生成亚硝酸盐,为AnAOB代谢提供底物.Desulfomicrobium、Desulfovibrio以及Desulfonatronum等携带apsA基因的SRB只存在于混合污泥中,它们利用微生物衰亡释放的有机物将硫酸盐还原.AnAOB并不能以硫酸盐为电子受体氧化氨维持代谢.因此,在ANAMMOX污泥中观察到的SRAO现象(即氨与硫酸盐的同步转化)实际上是氨氧化、ANAMMOX和异养硫酸盐还原这3个过程联合的结果,上述生物转化过程分别由AOB、AnAOB和SRB完成.