嗜冷假单胞菌菌株F3的筛选及其中低温脱氮特性

从内蒙古某生活污水处理厂的活性污泥中筛选出1株耐低温高效脱氮菌株F3,综合使用16S r RNA基因序列分析及形态、生理生化鉴定方法对其系统发育地位进行了初步鉴定,并探究了环境因子对菌株影响,评测了菌株在5~25℃下的脱氮性能.菌株F3的革兰氏染色为阴性、无芽孢,与嗜冷假单胞菌(Pseudomonas psychrophila)的16S rRNA基因序列一致性最高.在15℃温度下,菌株F3在盐度为0~5 g/L、中性(pH 7)、碳氮比为23的条件下生长代谢能力最佳,其对化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)去除率可分别达91%和86%.菌株F3在5~25℃下具备较好的异养硝化-好氧反硝化脱氮能力.

厌氧升流式污泥床反应器处理维生素C废水

为提高维生素C(Vc)生产废水的处理效率,探索其厌氧生物处理的可行性,采用2.2 L实验室规模的中温厌氧升流式污泥床反应器(UASB)在150 d试验周期内对其在处理Vc生产废水中的可行性及最佳运行参数进行探索.结果表明,以厌氧消化池污泥作为接种污泥,UASB反应器在65 d内启动成功.反应器运行稳定期间,进水COD质量浓度约为10000 mg/L,COD去除率达92%,其平均容积负荷达10.8 kg/(m3.d),相应的水力停留时间为15 h.反应器的产CH4速率为3.2 m3/(m3.d),产生的沼气中CH4含量为72%.所去除COD的89%被转化成CH4.污泥的VSS/TSS比率由接种期的0.41升高到0.82.污泥产甲烷活性由启动初期的0.18升高至0.85 L/(gVSS.d)并保持稳定.

植物——大气N_2O的一个潜在排放源

N2 O是仅次于CO2 和CH4的重要温室气体。目前 ,全球N2 O的源汇估算仍存在很大的不确定 ,并可能存在一些未知的重要排放源。文章综合报道了近 1 0多年来对植物N2 O排放研究取得的主要进展。研究表明 :植物排放N2 O不仅是一个普遍存在的自然现象 ,而且其排放量可达到与土壤排放相比较的水平 ,因而植物可能是未知的大气N2 O的一个重要排放源 ;植物排放N2 O受植物的种类、生长发育阶段、养分供给、光照强度及CO2 浓度等因素的影响。文章还提出了植物排放N2 O的光调节模式 ,讨论了植物排放N2 O对全球 。

不同杀菌剂抑制渤海湾海域高温油藏中硫酸盐还原菌活性效力研究

为控制渤海湾海域油藏中硫酸盐还原菌(SRB)引发的危害,采用改进的API RP-38培养基从两个高温油田(S、K油田)油藏采出液中富集了SRB,并通过批次培养试验在60℃下评价了次氯酸钠、四羟甲基硫酸磷(THPS)、氨基三甲基氯化铵(BTAC)、溴硝醇、戊二醛及其复配对SRB活性及数量的抑制效应。结果表明,5种杀菌剂抑制S油田中SRB的最低抑菌质量浓度(MIC)分别为>500 mg/L、60mg/L、200 mg/L、10 mg/L和>300 mg/L,抑制K油田SRB的MIC分别为>500 mg/L、50 mg/L、200 mg/L、15 mg/L和300 mg/L。溴硝醇与BTAC复配呈现协同抑制效应,与THPS复配则表现出拮抗效应,THPS与BTAC的复配为无关作用。延长接触时间有助于提高杀菌效率。单独使用低质量浓度的溴硝醇、THPS以及溴硝醇与BTAC复配均可有效抑制渤海湾海域高温油藏中SRB的活性与数量,在这些油藏酸化控制中具有较好的应用潜力。

微生物对油田污水-聚丙烯酰胺体系粘度的影响

比较了厌氧和曝气处理后的油田采出水配制聚丙烯酰胺溶液(采出水-聚丙烯酰胺体系)粘度及该体系中腐生菌,铁细菌和硫酸盐还原菌的数量变化。结果表明,曝气有利于聚合物溶液粘度的保持,粘度损失率明显低于厌氧采出水-聚合物体系。总体上,腐生菌或其代谢产物对聚合物粘度的影响很小;铁细菌可以利用聚合物生长,是破坏聚合物粘度的主要微生物类群;硫酸盐还原菌不能直接利用大分子量聚合物,可以利用小分子或分子链断裂的聚合物生长。

华北典型旱地小麦土壤amoA基因的PCR-RFLP分析

通过构建氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）的氨氧化酶基因亚基A（amoA）克隆文库，并采用限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）技术分析了华北地区典型早地冬小麦土壤中amoA基因的多样性。采用MspI和AfaI两种限制性内切酶对amoA基因克隆文库中阳性克隆子进行双酶切后，共得到了18个氨氧化细菌的可操作分类单元（Operational Taxa Units，OTUs）和10个氨氧化古菌可操作分类单元（Operational Taxa Units，OTUs），其文库覆盖率分别达到92．9％和88．3％。氨氧化细菌的Shannon-Wiener指数、丰富度指数、均匀度指数均高于氨氧化古菌。通过对文库中amoA细菌测序分析，所有的序列都属于Nitrosospira cluster3。而在氨氧化古菌中存在着一个绝对优势种群，它占到克隆文库的80％，测序分析的结果表明，氨氧化古菌属于不可培养的泉古菌门。

应用混合菌系实现右旋磷霉素手性生物转化的初步研究

探索了一条通过混合菌系把右旋磷霉素转化为左旋磷霉素的生物转化新途径。采用"右旋磷霉素利用菌"和"左旋磷霉素抗性菌"两种筛选模型,从某制药厂土壤中筛选到了7株右旋磷霉素利用菌和6株左旋磷霉素抗性菌。将上述13株菌混合接种到以0.5%右旋磷霉素为唯一碳源的无机盐培养基中,30℃、150r/min培养3～5d,经磷霉素敏感菌生物检测、薄层层析(TLC)检测,初步确证了转化产物中存在左旋磷霉素。对右旋磷霉素的手性生物转化条件进行了初步探索,发现接种时带入少量肉汤培养基对转化有促进作用,而微量元素Co^(2-)和VO_3^-对转化没有促进作用。为在磷霉素生产中减少资源浪费和提高产量提供了理论依据。

硫酸盐还原菌对水解聚丙烯酰胺黏度的影响

目的:研究硫酸盐还原菌对油田驱油用水解聚丙烯酰胺体系黏度的影响。方法:以油田回注水配制不同分子量的HPAM溶液,考察硫酸盐还原菌在不同分子量聚合物中的生长繁殖情况及对HPAM溶液黏度的影响。结果:中分、高分、超高分HPAM-采出水体系初始黏度为21.7、25.4、38.9mPa·s,低于灭菌处理的23.0、27.8、45.8mPa·s。上述体系黏度在24h内明显下降。SRB的数量也由初始的3.0×103cfu/mL降低至10～102cfu/ml。结论:短期内SRB对高浓度的HPAM降解作用有限。SRB培养物中的Fe2+是造成HPAM黏度下降的主要原因。SRB对HPAM黏度的影响是间接的。

油田采出水中微生物对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响初探

在实验室条件下,研究了油田采出水中常见微生物类群(腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌、反硝化细菌)对不同分子质量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液黏度的影响.结果表明:腐生菌及反硝化细菌对聚合物黏度的影响很小;硫酸盐还原菌直接利用大分子聚合物的能力十分有限,但其代谢产物可以显著降低聚合物黏度;铁细菌可以利用聚合物生长,是破坏聚合物黏度的主要微生物类群.

具有砷(Ⅴ)还原能力的硫酸盐还原菌筛选及生长特性研究

采用亨盖特(Hungate)厌氧滚管技术从锦州湾受砷污染的底泥中分离纯化出3株具有砷(V)还原活性的硫酸盐还原菌,分别编号为S2、S3-11和S13.16S r RNA基因序列分析显示这3株菌分别与梭菌属(Clostridium)内的不同"种"之间亲缘关系最近.在As(V)初始浓度为1.0 mmol·L-1时,菌株S3-11可在10 h内还原23.4%的As(V),但当As(V)初始浓度增加到3.0或5.0 mmol·L-1时,菌株S2和S13则相对于S3-11展现出更强的砷还原能力,菌株S2甚至可以在7.0 mmol·L-1的砷环境中生长并在24 h内将14.2%的As(V)还原.菌株S2为严格厌氧菌,为直杆状革兰氏阳性菌,产芽孢,其细胞大小约为2.0μm×0.6μm,16S r RNA基因序列与梭菌属中Clostridium sporogenes strain JCM 7849同源性为99%.菌株S2可利用蔗糖、葡萄糖、甲酸钠、乳酸钠和乙酸钠为唯一碳源生长,生长适宜温度为30℃.

沈北新区不同土地利用类型土壤过氧化氢酶活性特征及其影响因素分析

采用均匀网格布点法采集沈阳市沈北新区不同土地利用类型的101个表层(0~20 cm)土壤样品,测定了土壤过氧化氢酶活性、土壤理化性质和土壤细菌群落组成,分析了不同土地利用类型土壤过氧化氢酶活性变化特征及其与土壤理化性质、土壤细菌优势菌群之间的关系.结果表明:沈北新区不同土地利用类型土壤过氧化氢酶活性由高到低依次为水田,城市绿地,天然林地,旱田;土壤过氧化氢酶活性与土壤pH、含水量呈极显著正相关,与容重呈显著正相关,pH和含水质量分数对土壤过氧化氢酶活性的影响具有直接效应,容重主要通过pH和含水质量分数间接作用于土壤过氧化氢酶活性,其为影响土壤过氧化氢酶活性的主要因素;土壤过氧化氢酶活性与土壤细菌多样性(Chao1指数、Shannon指数)呈正相关,说明土壤过氧化氢酶活性受土壤细菌多样性影响.冗余分析结果表明,疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝藻细菌(Cyanobacteria)对土壤过氧化氢酶影响较大,其菌群丰度主要受土壤pH、含水量和容重的调控,且其随土壤pH、含水质量分数和容重的变化特征与土壤过氧化氢酶活性变化趋势相一致,提示这些菌群可能是土壤过氧化氢酶的重要来源.

沈北新区不同利用类型土壤脲酶活性及其影响因素分析

采用均匀网格布点法采集沈阳市沈北新区不同土地利用类型101个表层(0-20 cm)土壤样品,测定了土壤脲酶活性、土壤理化性质和土壤细菌群落组成,分析了不同利用类型土壤脲酶活性变化特征及其与土壤理化性质、土壤细菌优势菌群之间的关系。土壤酶活力测定结果表明,沈北新区不同利用类型土壤脲酶活性由高到低依次为:旱田>天然林地>城市绿地>水田;相关分析与通径分析结果表明,土壤脲酶活性与土壤含水量呈极显著负相关关系,与总磷呈显著正相关关系,含水量和总磷对土壤脲酶活性的影响除了直接效应外,还存在较强的通过其它因素的间接效应,说明它们是影响土壤脲酶活性的两个主要因素;冗余分析结果表明,放线菌门(Actinomycetes)、泉古菌门(Crenarchaeota)和酸杆菌门(Acidobacteria)对土壤脲酶影响较大,其菌群丰度主要受土壤含水量的调控,且其随土壤含水量的变化特征与土壤脲酶活性变化趋势相一致,提示这些菌群可能是土壤脲酶的重要来源。

鼠李糖脂产生菌M7-6在模拟油藏条件下的培养基优化

基于已筛选出的鼠李糖脂产生菌M7-6,在模拟油藏条件(温度、pH、矿化度及缺氧)下,对该菌株的激活剂配方进行了碳源、氮源、碳氮比(C/N)、无机盐等因素的优化,并考察了该菌株在模拟油藏条件下的最佳接种量;利用厌氧发酵罐对菌株M7-6进行了扩大培养,评价菌M7-6的原位代谢活性及与其他微生物类群的竞争作用。结果表明:以甘油为碳源、硝酸盐为氮源、C/N为14.4∶1时,最利于菌株M7-6在模拟油藏条件下生产鼠李糖脂,最小接种量为1%(体积分数)。在厌氧发酵罐中,菌株M7-6可以将培养体系的表面张力降至38.4 mN/m;并且体系中烃降解菌和产酸菌数量有所增加,而硫酸盐还原菌数逐渐减少。

沈北新区不同土地利用类型土壤磷酸酶活性特征及其影响因素分析

采用均匀网格布点法采集沈阳市沈北新区不同土地利用类型101个表层(0-20cm)土壤样品,测定了土壤磷酸酶活性、土壤理化性质和土壤细菌群落组成,分析了不同利用类型土壤磷酸酶活性变化特征及其与土壤理化性质、土壤细菌优势菌群之间的关系。土壤酶活力测定结果表明,沈北新区不同利用类型土壤磷酸酶活性由高到低依次为:城市绿地>旱田>天然林地>水田;相关分析结果表明,土壤磷酸酶活性与土壤pH值、含水量、粘粒、粉粒、总磷呈极显著负相关关系,与砂粒呈极显著正相关关系,上述土壤理化性质是影响土壤磷酸酶活性的主要因素;冗余分析结果表明,疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)对土壤磷酸酶活性影响较大,其菌群丰度主要受土壤pH、含水量和总磷的调控,且其随土壤pH、含水量和总磷的变化特征与土壤磷酸酶活性变化趋势相一致,提示这些菌群可能是土壤磷酸酶的重要来源。

我国西北某陆地油田采出水微生物群落结构

油藏中普遍栖息着多种微生物,其生长代谢可在多个层面影响油田开发过程,但有关微生物多样性及群落组成的认知仍十分有限.采用基于16S r RNA基因的高通量测序技术解析了我国西北地区某油田10口油井采出水中微生物多样性与群落结构.采出水中变形菌门为优势类群,其下属的γ-变形菌纲、α-变形菌纲、ε-变形菌纲在多数样品中的相对丰度较高,而β-变形菌纲相对丰度较低(≤3.2%).假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)是相对优势的属,各采出井间微生物多样性与群落结构差别明显.共检出10个属的潜在硫化氢产生菌,硫酸盐还原菌的相对丰度低;硫磺单胞菌属(Sulfurospirillum)在所有样品中均存在,其相对丰度在0.02%~0.89%间波动,该类群在油田酸败中的作用有待研究.

西北某油田一株硫化氢产生菌的筛选及其活性抑制

为探究我国西北某油田硫化氢产生成因,研发针对性的控制技术,采用厌氧微生物纯培养技术从某酸败油井采出水中成功分离得到了一株硫化氢产生菌WX-1.16S rRNA基因序列分析结果显示,WX-1与Anaerosolibacter carboniphilus(模式菌株IRF19T)的序列一致性高达99%.WX-1细胞呈球形,平均直径约为0.48μm,具有运动性.WX-1生长的最适温度为37℃,最适pH 7.0,最适盐度为3%.菌株可利用乳酸钠、丙酸钠等多种碳源作为唯一电子供体,能以单质硫或者硫代硫酸盐为唯一电子受体,但不能利用硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐或亚硝酸盐.戊二醛(80 mg·L^(-1))、次氯酸钠(400 mg·L^(-1))、苄基三甲基氯化铵(200 mg·L^(-1))或硝酸钠(1000 mg·L^(-1))对菌株WX-1产硫化氢活性无明显抑制效果;但溴硝醇(10 mg·L^(-1))、四羟甲基硫酸磷(100 mg·L^(-1))或亚硝酸钠(100 mg·L^(-1))可在35 d实验周期内高效抑制WX-1活性,是潜在的高效抑制剂.本研究结果有益于深化我国西北油田酸败成因的理论认识和硫化氢防控技术研发.

耐低温菌株Pseudomonas sp.W4筛选及其异养-好氧脱氮性能

从活性污泥中筛选到一株高效的耐低温脱氮菌株W4,评估了该菌株在5、15和25℃下的脱氮性能。结果表明,W4属于假单胞菌属(Pseudomonas),能够在4~42℃、盐度(NaCl)为0~30 g·L^(-1)与pH 6~9条件下生长。在5℃条件下,菌株W4能够在72 h内将初始浓度为76.0 mg·L^(-1)的NH_(4)^(+)-N去除74.3%,相应的脱氮平均速率达0.78 mg·L^(-1)·h^(-1)。好氧条件下菌株在5℃时可去除42.4%的NO_(3)^(-)-N(86.3 mg·L^(-1))或38.2%的NO_(2)^(-)-N(82.2 mg·L^(-1));在15、25℃条件下菌株脱氮能力进一步提高,对NH_(4)^(+)-N的去除率超过95%,对NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N的去除率分别超过66%和69%。菌株W4具有异养硝化-好氧反硝化(HA-ND)代谢活性,在硝化过程中不出现NO_(2)^(-)-N的积累,在中低温条件下去除无机氮污染具有较好潜力。本研究结果有助于丰富低温脱氮微生物资源并可为HA-ND脱氮工艺提供支撑。

河南宝天曼不同林龄与林型森林土壤的细菌群落结构与多样性

采用高通量16S rRNA标签测序法,比较了地处北亚热带与暖温带过渡带的宝天曼自然保护区不同林龄与林分类型的土壤细菌群落结构及多样性.结果表明:宝天曼森林土壤细菌以变形菌门(29%)、酸杆菌门(18.5%)、疣微菌门(10%)等为主,共检测到60门1209属,优势属主要有疣微菌门的DA101(6.3%)、酸杆菌门的Acidobacteria-2(5.9%)和Candidatus Solibacter(2.9%)、泉古菌门的Candidatus Nitrososphaera(2.6%)等.不同林龄和林分类型土壤分别具有特有的种属组成及高丰度和低丰度种属.林龄与林分类型都对土壤微生物群落结构影响显著,且林分类型的影响大于林龄.80年林龄的锐齿栎土壤菌群多样性在不同林龄和林分类型中均最低.p H、土壤全氮、有机碳等是不同林龄及林分类型下土壤菌群结构变化的重要影响因子.

长白山原始红松林次生演替过程中土壤微生物生物量和酶活性变化

采用空间代替时间的方法,以我国东北地区温带森林长白山原始阔叶红松林成熟林(200年)和过熟林(>200年)及其次生演替不同阶段——白桦幼龄林(20年)、白桦中幼龄林(30年)、白桦中龄林(50年)、白桦成熟林(80年)和白桦过熟林(100年)为研究对象,分析了长白山原始阔叶红松林次生演替过程中土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮、磷及土壤酶活性变化.结果表明:白桦幼龄林和白桦成熟林的土壤腐殖质层(A层)有机碳含量最高,分别为154.8和154.3g·kg-1,而顶极群落原始阔叶红松林A层有机碳含量相对较低,成熟林和过熟林分别为141.8和133.4g·kg-1.白桦中龄林和白桦成熟林的微生物生物量碳和微生物熵均高于其他林地,纤维素酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶和纤维二糖酶的活性到中龄林和成熟林达到最高,而此阶段的多酚氧化酶活性最低,提示白桦中龄林及白桦成熟林土壤有机碳周转速度快,土壤有机碳可能处于较强的积累过程中.统计分析表明,土壤微生物生物量碳与土壤有机碳、全氮和有效磷含量之间呈极显著正相关(r分别为0.943、0.963和0.953,P<0.01).

施氮频率和强度对内蒙古温带草原土壤pH及碳、氮、磷含量的影响

以内蒙古温带典型草原为研究对象,通过9个氮沉降梯度以及一年12次和一年2次的施氮频率比对,经过4年的氮沉降模拟,研究不同氮沉降强度和频率对不同土层土壤p H及碳、氮、磷含量的影响.结果表明：随着施氮强度的增加,土壤p H及全磷含量逐渐降低,但土壤有效氮和有效磷的含量呈增加趋势,可溶性有机碳（DOC）含量无明显变化规律,而土壤全碳、全氮含量基本保持不变.与更接近于自然氮沉降状况的一年12次施氮相比,一年2次施氮明显高估了氮沉降在降低土壤p H和增加有效磷含量上的作用,低估了氮沉降在增加土壤有效氮含量上的作用,其中0~5 cm土层差异显著.