球形红细菌转化去除重金属镉及其机理研究

研究了不同理化因素对光合细菌球形红细菌(Rhodobactersphaeroides)H菌株生长和镉去除能力的影响.结果表明,该菌株的最佳生长和对镉的最佳去除条件为:pH=7.0,温度为30℃,好氧黑暗,接种量9%.在最佳条件下,镉的去除率可达85%以上.通过X射线衍射光谱分析,H菌株对镉离子的转化产物为硫化镉.通过测定镉的去除与细菌生长曲线及半胱氨酸脱巯基酶的活性,表明镉的去除与菌体的生长稳定期相关.此外,通过分析菌体对硫酸盐的代谢过程,探讨了该菌株生长细胞去除重金属镉的机理.

球形红细菌去除和转化铅的机理研究

通过X-射线衍射光谱分析，球形红细菌（Rhodobacter sphaeroides）H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅．H菌株在不同浓度Pb^2＋中培养后，研究了该菌株生长细胞对Ph^2＋去除的动力学和该菌体产生半胱氨酸脱巯基酶活性的变化，用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了其同工酶谱．结果表明，Pb^2＋浓度为25—150mg·L^-1时，去除速率常数k较大，半衰期T1／2较短，去除率较高；Pb^2＋浓度为75、100和150mg·L^-1时，对H菌株产生半胱氨酸脱巯基酶活力有明显的促进作用，Ph^2＋浓度为200mg·L^-1时，对该酶活力有抑制作用．该菌体细胞及亚细胞组分中铅含量测定结果显示。94％的Ph^2＋分布于细胞壁和细胞质内，仅少量存在于细胞膜上，并结合透射电镜观察和红外光谱分析，证明了该H菌株对船离子去除和转化是在细胞质内进行的．

沼泽红假单胞菌去除镉的研究

研究了沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)S菌株的生长、Cd2+的去除与供氧光照、碳源、pH及温度的关系。结果表明:在好氧黑暗、苹果酸为碳源、pH7.0和30℃条件下,S菌株对初始浓度为25mg/L的Cd2+去除率最大,达到85%。在最佳条件下,Cd2+初始浓度为10mg/L^25mg/L时,去除率达85%,Cd2+浓度增加到150mg/L时,去除率仅为23%。测定Cd2+在菌体不同部位的分布发现菌体中富集的Cd2+63.5%在细胞壁上,33.5%在细胞原生质体内。同时,结合该菌体细胞超薄切片透射电镜观察证明了S菌株对Cd2+的去除主要在细胞壁上。

沼泽红假单胞菌去除铅的实验研究

采用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)N菌株进行了去除铅的研究。考查pH、温度、接种量、供氧光照条件等因素对其生长及去除铅的影响。结果表明:菌株生长及去除Pb2+的最优条件是pH为7、厌氧光照、温度为30℃,接种量为0.6g·L-1,Pb2+的去除率可达95%以上;模拟了N菌株去除不同浓度Pb2+的动力学方程。进一步研究不同浓度Pb2+对N菌株细胞中半胱氨酸脱巯基酶比活力的影响,结果显示:Pb2+浓度分别为50,100,150mg·L-1时,可提高半胱氨酸脱巯基酶的活力,而当Pb2+浓度提高到200mg·L-1时则抑制其活力。

Pb^(2+)、Cd^(2+)和Cr(Ⅵ)抑制球形红细菌生长的毒性效应

运用评价化学品对水生生物毒性的标准方法,得到Pb2+、Cd2+和Cr(Ⅵ)对球形红细菌生长的最小无差异浓度(LNOEC)分别为85.9mgL-1、22.1mgL-1和17.7mgL-1.根据实验结果采用几率单位进行数据处理,得到抑制球形红细菌生长的96hEC50分别为195.0mgL-1、91.2mgL-1和77.6mgL-1,并对各剂量反应方程进行χ2检验,结果均符合精度要求,计算出的96hEC50真实可靠.研究结果表明,抑制球形红细菌生长的毒性由大到小的顺序是Cr(Ⅵ)>Cd2+>Pb2+.不同金属离子与细胞壁亲和性不同或能通过菌体内生物化学转化形成沉淀,可能是导致金属离子抑制球形红细菌生长毒性差异的主要原因.

固定化球形红细菌去除镉的动力学及其与质粒的关系

利用聚乙烯醇为载体包埋固定化球形红细菌，研究了固定化微生物去除Cd^2＋的动力学特征，结果表明，在Cd^2＋初始浓度为20～160mg／L时，固定化球形红细菌具有良好的去除能力，去除率可达75％以上，固定化球形红细菌去除Cd^2＋的反应遵循二级反应动力学方程-dC／dt=k2C^2＋k0,C＋k0，R^2=0．9577—0．9938，随着Cd^2＋初始浓度的增加，固定化球形红细菌对Cd^2＋的最大去除速率P下降，半衰期T1/2增加，抑制作用增强，此外，通过质粒检测，该菌株含有一个较大质粒，抗镉和去除镉的基因均位于质粒上。

光合细菌减少蔬菜中Pb、Cd及呋喃丹污染的研究

采用盆栽试验,对Pb、Cd及呋喃丹复合污染的不同土壤样品施加光合细菌,研究其对不同蔬菜中污染物含量及富集系数的影响。结果表明,土壤样品施加光合细菌液后,试验蔬菜中呋喃丹均未检出,南瓜、丝瓜、西葫芦中铅和镉均未检出;其它蔬菜中Pb的超标倍数降低近10倍,Cd的超标倍数降低近100倍;蔬菜中Pb的富集系数基本均降低10倍,Cd的富集系数基本均降低100倍,呋喃丹均未富集。污染土壤施加光合细菌种植的蔬菜,瓜类蔬菜(南瓜、丝瓜、西葫芦)中Pb、Cd达到蔬菜污染物限量标准(GB 14935-94和GB 15201-94);试验蔬菜中呋喃丹均达到蔬菜污染物限量标准(GB 2763-2005)。试验表明,光合细菌能明显降低蔬菜对土壤Pb、Cd及呋喃丹吸收能力,有效地保证瓜类蔬菜食品安全性。

光合细菌提高污染土壤中酶活性的研究

研究了不同理化因素对光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)提高铅、镉和呋喃丹复合污染土壤酶活性的影响。结果表明,该菌株提高过氧化氢酶和脲酶活性的最佳条件均为:pH 7、温度30℃及加菌量108个/g。在最佳条件下,过氧化氢酶和脲酶的活性分别相对提高3.17%和53.26%。因此,光合细菌能明显提高铅、镉和呋喃丹复合污染土壤酶的活性,改善土壤的环境质量,为光合细菌修复重金属及农药土壤污染的推广应用提供实验依据。

光合细菌改善Cd、Pb及呋喃丹污染土壤的微生物群落DNA序列多样性的研究

应用DNA随机扩增多态性(RAPD)分子标记技术研究了光合细菌(PSB)对Cd、Pb及呋喃丹污染土壤的微生物群落DNA序列多样性的影响。结果表明,Cd、Pb及呋喃丹单一污染或3者复合污染土壤的微生物群落DNA序列的丰富度相对对照土样(S0)都有不同程度的增加,受Cd、Pb或呋喃丹污染,可能会引起土壤微生物群落DNA序列本身发生变化;S0与加入PSB的土样(Cd、Pb及呋喃丹单一污染土样或3者复合污染土样)微生物群落间的DNA序列的相似系数要高于S0与不加PSB的土样(Cd、Pb及呋喃丹单一污染土样或3者复合污染土样)微生物群落间的DNA序列,PSB对改善土壤微生物群落DNA序列的组成有积极的影响。

微生物降解土壤中农药残留的研究进展

研究土壤环境中农药的微生物降解是当今国际环境修复科学技术前沿领域的重要课题。从降解农药的微生物种类、降解农药的途径及机理、基因工程菌的构建等方面综述了近年来的研究进展,并提出了微生物降解农药研究领域的发展趋势和有待进一步解决的一些突出问题。

太原地区公路旁土壤中重金属形态分布和生物有效性研究

采用盆栽试验结合形态分析技术研究了太原地区公路旁污染土壤中Pb,Cd,Cu和Zn的形态分布及其生物有效性。研究结果显示:除Cd外,残渣态是主要形态,可交换态的含量很少;土壤中Cd的碳酸盐结合态、可交换态含量较高,残渣态的含量很少;菜园土重金属的生物可利用性和迁移能力的顺序均是Cd>Cu>Zn>Pb,而高粱土的顺序是Cd>Zn>Cu>Pb,菜园土重金属的生物活性和迁移性较高粱土的大。农作物对Cd,Cu和Zn的累积能力远远大于对Pb的累积能力,且Cd,Cu和Zn向地上部转移的速度也明显比Pb快。研究成果将为评估污染土壤中重金属的危害提供科学依据。

球形红细菌降解RDX的动力学及其机理研究

为了探索球形红细菌对黑索今（RDX）的降解动力学及机理,研究了该菌株生长与降解RDX 的关系,并对降解的动力学方程进行了拟合分析.采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析了该菌株降解RDX 的中间代谢产物,并推测了其可能的降解途径.结果表明,RDX 质量浓度为2.5～30mg/L 时,该菌株对RDX 的降解符合一级动力学方程.培养4d时,用GC-MS检测到两种中间产物：六氢-1-亚硝基-3,5-二硝基-1,3,5-三嗪（MNX）和次甲基二硝胺（MEDINA）,其母离子的质荷比（m/z）分别为207和135,其可能的降解途径为：RDX 首先还原为MNX,再进行一系列还原反应生成产物MEDINA,最终降解为小分子物质,并认为硝基还原酶为该降解过程中的重要酶.

废水中微量残留炸药奥克托今、黑索今测定方法的研究

含有奥克托今、黑索今的废水会对人体、动物、水生生物产生毒害作用。笔者针对含有奥克托今、黑索今的废水 ,研究了采用分光光度法同时测定废水中微量奥克托今、黑索今的原理、方法和显色反应的适宜条件。该方法不需要吸收曲线交点和等吸收点 ,具有较好的回归稳定性。采用该方法进行废水的环境监测 ,对环境治理、水质安全评价和水生生态进行综合的管理和保护将会发挥其重要作用。

太原市蔬菜中铅、铬和镉含量分析及安全性评价

笔者采用原子吸收光谱法 ,测定了太原市蔬菜批发市场的 8种蔬菜 72个样品的铅、铬、镉含量。结果表明 :在检测的 8种蔬菜中 ,有 5种蔬菜出现铅含量超标 ,铅是蔬菜中的主要污染元素 ,且污染带有普遍性 ;铬的污染仅出现在芹菜和青菜上 ,其他 6种蔬菜均无超标 ;8种蔬菜均未受到镉的污染 ,合格率为 10 0 %。参照国家食品卫生标准和蔬菜质量分级标准 ,对蔬菜的重金属污染程度进行了安全性评价。在所检测的蔬菜样品中 ,只有青菜受到重金属污染 ,其综合污染指数为 1.12 ,污染程度为轻度污染。其他蔬菜的综合污染指数均低于 0 .7,污染程度均为安全 ,污染水平均为清洁。

固定化球形红细菌生物合成银纳米材料及其抑菌性能研究

采用固定化球形红细菌生物合成银纳米材料,对所制备的银纳米材料分别用紫外吸收光谱、X射线衍射、低分辨和高分辨透射电镜等做了详细的表征。结果表明,制备的银纳米材料为立方闪锌矿结构,呈圆柱状,尺寸大小变化范围为10～50 nm。体外抑菌结果显示,对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,其最小抑菌浓度为10 mg/L,最小杀菌浓度为80 mg/L。

氢化物发生-原子吸收光谱法测定蔬菜中痕量铅

采用微波消化、氢化物发生-原子吸收光谱法测定蔬菜中痕量铅。研究了硼氢化钾用量、酸介质及其酸度对铅的测定影响,采用铁氰化钾-草酸体系可消除金属元素对铅测定的干扰。检出限为0．023μg·L-1,回收率为97．8％～105．6％,RSD为0．8％～1．8％,线性范围为0～40μg·L-1。

光合细菌对土壤中呋喃丹的生物降解

以一株降解呋喃丹的光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株为材料,考察了其在实验室模拟条件下降解土壤中呋喃丹的影响因素及其动力学过程.结果表明,该菌降解呋喃丹的最适条件为:温度30℃,pH=7.0,接种量107个/g.在最适条件下,H菌株对初始质量浓度为5.0～25 mg/kg呋喃丹的降解反应均符合一级动力学特征.可以将其应用于呋喃丹污染土壤的生物修复.

关于环形风道比摩阻两种计算方法

就通风空调工程中具有特殊应用的环形风道的摩擦阻力计算问题进行了分析。根据流体力学原理 ,提出了采用流量当量直径法和直接利用圆形风道计算图表计算环形风道的比摩阻 2种方法。第 2种计算方法与流量当量直径法比较 。

环境工程专业教学内容体系探讨

我国高等教育要面向 2 1世纪 ,高等教育应更加重视教育质量 ,人才培养方面应更加注重综合素质的培养。为了适应高等教育发展要求 ,本文就我院环境工程专业教学计划的制订 ,主要从培养方案 ,教学计划的总体思路 ,教学内容体系几个方面进行了探讨。