假单胞菌DN2对多氯联苯的降解及bphA1核心序列测定

从长期受PCBs污染的土壤中经富集培养,筛选分离到1株能以联苯为唯一碳源和能源生长的革兰氏阴性细菌DN2。16SrDNA序列分析初步鉴定为Pseudomonassp,利用变压器油测定了该菌对各不同氯取代同系物的降解率。结果表明,DN2可以高效降解多氯联苯,其对10 mg/L的Aroclor 1242总量降解可达67%左右。进一步对该菌的bphA1基因核心序列克隆和测序分析表明,与Pseudomonassp kks102菌株的同源性最高为92%,核苷酸序列转换成氨基酸序列(202AA)后,经ClauxW2比对发现11个保守位点,具有Glu-X3-4-Asp-X2-His-X4-5-His结构域存在。

一株多氯联苯降解菌的分离鉴定及基因分型

从深海底泥中分离筛选出一株以多氯连苯（PCBs）为惟一碳源和能源生长的菌株，命名为pdi．该菌在含有PCBs 7．5mg／L的150mL液体培养基中培养7d，用GC—MS检测其对PCBs的降解率达95．38％．以细菌16SrDNA通用引物对pdi基因组进行PCR扩增，得到～1500bp的片段．经纯化，测序后在Genbank上进行同源性比较分析及系统发育树构建，该菌与Pseudomonsa sp TS1138同源性达100％，初步鉴定该菌为假单胞菌属．对pdi基因组进一步运用RAPD分子标记技术进行随机引物扩增基因分型，获得了稳定的DNA指纹图谱．

阿特拉津低温降解菌的筛选及降解机理研究

以阿特拉津为唯一氮源，在低温条件下（10℃），从吉林市污水处理厂的活性污泥中分离、筛选出1株能够高效降解地下水中阿特拉津的菌株W4。通过16S rDNA碱基测序和比对，初步确定该菌为假单胞菌属；通过室内降解条件优化，确定W4的最佳降解条件：初始pH范围为7～9，最佳碳源为蔗糖和乳糖，最佳碳源加入量为0．4g／L。在最佳降解条件下，W4对初始质量浓度为34mg／L、22mg／L和10mg／L的阿特拉津的生物降解反应符合零级反应动力学方程，对初始质量浓度为5mg／L的阿特拉津的生物降解反应符合一级反应动力学方程。GC／MS分析结果显示，菌株W4降解阿特拉津遵循氯水解途径，代谢产物为2-羟基-4-乙胺基-6-异丙胺基-1，3，5-三嗪。

深圳简易垃圾填埋场水土环境污染指标识别

基于现场踏勘、人员访谈和资料收集,采用内梅罗指数法对深圳市现存24座简易垃圾填埋场土壤和地下水环境质量进行了评价,对其特征污染指标进行了识别,结果表明,土壤超标污染指标5种,包括镉和砷2种中度污染指标,污染指数分别为2.970和2.141,钒、镍和铅3种轻度污染指标,污染指数在1.348~1.777之间;地下水超标污染指标22种,包括总大肠菌群、氨氮、锰、铁、铅、铝、高锰酸盐指数、铊、总溶解性固体、碘化物、镍、硫酸盐和铍13种重度污染指标,污染指数在3.860~832.581之间,砷、总硬度、硝酸盐、氟化物、氯化物和硒6种中度污染指标,污染指数在2.039~2.993之间,锑、钠和汞3种轻度污染指标,污染指数在1.084~1.147之间.地下水污染程度远比土壤污染严重.深圳市简易垃圾填埋场土壤特征污染物为氟化物、砷、镍、铅、钒和镉,共6种;地下水特征污染指标为总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐、氨氮、铁、锰、砷、铅、镍、铝、铊、高锰酸盐指数和总大肠菌群,共16种.氟化物、铅、镍、铊和铝5种污染物呈现了典型地区特征.本研究结果可为深圳市简易垃圾填埋场环境质量管理提供数据支撑.

包气带介质截留不同龄垃圾渗滤液中的有机污染物

从渗滤液场龄和包气带岩性两方面着手,研究了不同岩性包气带介质对不同场龄渗滤液中有机污染物的截留作用规律。结果表明:新渗滤液经过以细砂、亚粘土为介质的包气带后,细砂和亚粘土中有机物的质量分数分别从0.70%和0.87%增大至0.80%和1.00%以上,而老渗滤液使细砂和亚粘土中有机物的质量分数降至0.70%和0.50%以下。新渗滤液经过包气带后,包气带介质中有机物的含量增大,而老渗滤液使包气带介质中有机物的含量降低,亚粘土较细砂更容易受到渗滤液污染的影响。即渗滤液性质对包气带介质中有机物含量具有方向性的影响作用,而包气带介质亚粘土比细砂更容易放大这种作用效果。

微生物浸矿驱提页岩油的技术进展

通过查阅大量国内外文献,归纳总结利用微生物去除油页岩中的碳酸盐、硅酸盐及硫元素的研究技术及其机理,重点介绍了页岩油驱提技术最新研究现状,提出了微生物处理油页岩现阶段所存在的问题及今后研究的方向;同时对该技术应用于我国的广阔前景进行了展望。

高产絮凝剂复合菌的基因分型及絮凝效果研究

利用从土壤中经分离、纯化得到的絮凝剂产生菌筛选出产高效絮凝剂的复合菌,并借助电子显微技术、随机扩增多态性DNA技术等对其进行了系统鉴别。研究表明:三种菌中有两种是放线菌,一种为酵母菌,它们的生理、生化特性有相似之处。基因分型结果表明,三种菌的DNA存在一定的同源性,但特异性显著。处理污染水体的试验结果表明,该复合菌所产絮凝剂能够很好地絮凝如赖氨酸废水、铬黑T废水、高岭土悬浊液等,与传统絮凝剂相比其絮凝效果更显著。

水源地周边土壤重金属分布特征及潜在风险-以深圳市为例

以深圳市水源地周边三种不同类型土壤(赤红壤､红壤､水稻田土)为研究对象,选择具有较高环境含量且毒性较强的Zn､Pb､As为目标,探究其在三种土壤剖面淋溶层､淀积层和母质层(A、B和C层)中的分布特征及赋存形态,同时分析重金属含量､赋存形态与土壤理化性质的相关性,并利用潜在生态危害指数法和潜在迁移指数法从重金属全量和赋存形态两个角度对土壤重金属的生态风险水平进行评估.结果表明:土壤重金属Zn､Pb､As在三类土壤各层中含量较高,但均低于当地土壤环境质量背景值,重金属含量受当地土壤成岩母质影响较大.形态分析表明三种重金属在三类土壤中均以残渣态为主,但红壤中可还原态Pb含量较高,在低pH时易转化为弱酸可溶态,而后释放并迁移.相关性分析表明Zn､Pb的全量与有机质含量呈极显著正相关,可还原态Zn与pH呈显著正相关,Pb和As的弱酸可溶态与可还原态显著正相关,黏粒和粉粒含量对Pb和As的形态分布造成不同程度的影响.三种重金属潜在生态危害级别均为轻微,对水源地安全潜在生态风险影响较小;重金属迁移能力大小在不同土类中依次为红壤土>赤红壤>水稻田土,元素本身迁移能力强弱依次为Zn>As>Pb;赤红壤和水稻田土A层Zn迁移能力最强,B层As最强,C层Zn､Pb､As均较弱;红壤中A层迁移能力Zn最强,B层Zn､Pb､As均较强,C层Zn､Pb､As均较弱.

不同龄渗滤液及其在包气带中的迁移转化研究

通过实验室土柱模拟方法,研究了不同场龄渗滤液中有机污染物、氮以及Fe、Mn、Zn、Cd在包气带中的迁移转化规律。结果表明,不同场龄渗滤液理化性质差别很大,随着场龄的增加,COD从40 194 mg/L降低到1 778 mg/L,NH4+浓度从1 758 mg/L升高到2 166 mg/L,金属浓度则减小。经过以细砂为介质的包气带后,新渗滤液易对地下水造成高浓度有机物污染,而老渗滤液更容易造成地下水的高浓度氮污染。Fe、Mn和Cd在包气带中比较稳定,而Zn的迁移能力很强,易对地下水构成威胁。

两种废物材料在地下水环境治理中的应用

实验利用粉煤灰和矿化垃圾两种废物材料作为反应屏障的反应介质用于修复受渗滤液污染的地下水环境。所设计的两个反应器A、B分别填充矿化垃圾和粉煤灰,利用它们的吸附能力、阳离子交换能力以及微生物的作用去除污染质。试验结果表明:A、B两柱COD的去除率最高可达66%和59%,对铵氮的去除率柱A明显优于柱B,最高可达92.7%,并在81%左右保持稳定。另外柱A对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除效果也优于柱B。说明矿化垃圾作为反应屏障介质更加经济可行,可以达到以废治废的目的。

高压对复合型微生物絮凝剂产生菌的性质和絮凝活性的影响

考察了复合型微生物絮凝剂产生菌在40～160MPa高压处理前后的形态、生理生化性质及代谢产物的絮凝活性变化．结果表明，高压对复合菌的形态有明显的影响，对菌的生理生化性质影响较小．絮凝活性实验表明，高压作用下，2号组成菌代谢产物的絮凝活性有明显的压力阈值，在70MPa时，其絮凝率为60．9％，而复合菌代谢产物的絮凝活性无明显变化，几种压力下絮凝率皆在95％以上．

一株絮凝剂产生菌的分离鉴定及其絮凝活性研究

经分离、筛选从通辽市的灌溉区土壤中得到一株微生物絮凝剂产生菌(X1),其产生的絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝率可达96%。对该菌进行生理、生化特性分析并以细菌的16SrDNA通用引物对其基因组进行PCR扩增,得到了长度为1 500 bp左右的片段,经纯化、测序后在Gen Bank上进行同源性比较及系统发育树的构建,结果表明该菌与Bacillaceaebacterium KVD-1959-03的同源性达97%,初步鉴定其为芽孢杆菌属。X1菌所产絮凝剂对铬黑T废水和赖氨酸废水的絮凝效果显著。

不同去矿化方式对油页岩干馏特性的影响

我国有丰富的油页岩资源,而油页岩中含有大量无机矿物质,不利于页岩油的干馏提取。利用HCl、HF、胶质芽孢杆菌分别对油页岩进行去矿化处理。对不同样品基本性质研究表明,三种方式均可有效去除无机矿质、增加比表面积、富集有机组分。铝甑干馏实验表明微生物处理样品效果最显著,可将产油率由5.4%升高至6.9%,并且绝对产量增加了5.9%,有利于低品位油页岩的开发利用;而HF会破坏有机物,导致气损量增加,不利干馏提取页岩油。油页岩干馏特性的研究表明,由于去矿化作用,油页岩比表面积增大,降低干馏终温温度15℃,降低干馏保温时间6min,有利于在油页岩开发利用中降低能耗。这些结果表明微生物去矿化作用在实际生产过程中将会是一个主要的油页岩预处理方式,有很大的发展空间。

Fe/Zn双金属对地下水中PCBs的还原脱氯研究

[目的]研究Fe/Zn双金属对地下水中PCBs的还原脱氯效果。[方法]以Fe、Zn构建二元金属还原体系,以PCBs降解率为考察指标,研究了添加羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)时,Fe/Zn双金属对PCBs的降解效果,同时考察了负载率、金属投加量对PCBs脱氯的影响。[结果]合成的HP-β-CD对PCBs有很好的增溶作用,PCBs表观溶解度随HP-β-CD浓度增加而线性增加,形成1∶1的包结物;10℃下,当混合金属投加量为10 g,Zn质量分数为7%时,321μg/L PCBs降解7 d后的去除率为47.6%。[结论]该研究为PCBs污染的地下水原位修复提供了理论指导。

一株对硝基苯酚降解菌的筛选鉴定及其降解特性

从受甲基对硫磷污染的土壤中分离筛选得到一株能够以对硝基苯酚(PNP)作为唯一碳源、氮源生长的菌株,命名为TM。经16SrDNA序列分析初步鉴定该菌株为节杆菌(Arthrobacter)。考察了该菌株在PNP浓度、盐度(NaCl)、pH、外加碳源(葡萄糖)、外加氮源等因素下对PNP降解特性的影响。结果表明:该菌株对PNP的最大耐受质量浓度为300mg/L,并在降解的过程中生成NO2-;该菌株的耐盐能力可达0.30%(质量分数),其最佳pH为8。在此pH下,200mg/L的PNP在16h时即可被完全降解,添加0.30%(质量分数)的葡萄糖可使生物量和降解速率达到最大,牛肉膏作为外加氮源最有利于该菌株对PNP的降解。

一株新的Pseudomonas thivervalensis MATH1 BTEX降解及脱氮能力

苯、甲苯、乙苯和二甲苯(统称为BTEX)普遍存在于地下水和土壤中,造成严重的环境问题,并对人类健康产生威胁。好氧反硝化BTEX降解菌Pseudomonas thivervalensis MATH1是从硝酸盐还原条件下BTEX污染的介质中分离的。该菌株对BTEX的去除速率分别为4.71、6.59、5.64、2.59mg/(L·d)。柠檬酸钠、硝酸盐和NaH2PO4促进菌株BTEX降解的最佳质量浓度分别为0.5g/L、100mg/L和96mg/L。此外,具有nirS和nosZ基因的MATH1对铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐的去除速率分别为2.49mg/(L·h)、1.50mg/(L·h)和0.83mg/(L·h)。MATH1有助于减轻生物刺激所投加氮源的二次污染。该研究显示了使用MATH1对BTEX污染场地进行生物修复的可行性。

嗜盐石油烃高效降解菌Alcaligenaceae.sp ZR-1的选育与降解特性

从污染场地土壤中筛选出一株能够以石油烃为唯一碳源和能源的降解菌株,并命名为ZR-1。经菌体形态观察,16S r DNA序列分析初步鉴定菌株为Alcaligenaceae.sp,同源性为97%。该菌株可以在0%~3%的盐度条件下生长,属于轻度嗜盐菌。在Na Cl质量分数为3%,柴油浓度为400mg/L的条件下,96h降解率可达60.425%,为今后生物修复高盐石油烃污染土壤奠定了一定的基础。

《现代环境生物技术》理论与实验教学改革探索

环境生物技术是环境领域与生命科学的交叉学科,具有交叉性、综合性和应用性的特点。随着现代生命科学研究方法与手段的快速发展,环境生物技术手段日新月异,应用也越来越广泛。为了培养适应环境领域的复合型、创新型高质量生物技术人才,本文从教材内容、实验项目的设计、教学与考核方式等方面进行了改革探索,旨在促进环境生物技术教材体系和内容的更新与完善,促使教学内容与环境领域各学科的发展前沿接轨,提高教学质量。

热活化过硫酸盐降解氧氟沙星特性及响应面优化

为了探究热活化过硫酸盐(PS)技术对水中氧氟沙星(OFX)的氧化降解作用,考察了反应温度、体系的初始pH、PS的初始浓度、OFX的初始浓度对OFX降解效果的影响;并在单因素实验的基础上,选取反应时间、体系的初始pH、PS的初始浓度和OFX的初始浓度4个因素进行了响应面优化实验。结果表明:最佳降解条件为,反应温度60℃、PS初始浓度4.0 mmol/L、pH=4.7、OFX初始浓度0.03 mmol/L、反应时间60 min,此时OFX的降解率为81.29%;4个因素对热活化PS降解OFX均有影响,其影响显著性从大到小为反应时间、OFX的初始浓度、PS的初始浓度、初始pH。利用响应曲面法模拟出反应体系的最佳条件,经实验验证,OFX降解率为93.78%,与预测最佳结果95.00%基本相符,表明模型可靠有效。

多氯联苯降解菌Pseudomonas sp. DN2的分离鉴定及其降解特性研究

从长期受PCBs污染的土壤中经富集培养筛选分离到1株能以联苯为唯一碳源和能源生长的革兰氏阴性细菌DN2.经形态观察1、6S rDNA序列分析和系统发育分析初步鉴定为Pseudomonas sp..对其联苯双加氧酶的bphA1基因核心区和2,3-二羟基联苯-1,2-双加氧酶活力进行了分析测定,结果表明该菌具有降解联苯/PCBs的相关基因存在.利用GC-MS测试该菌的静息细胞降解PCBs的能力表明,该菌株可以在3 d内显著而高效地降解Aroclor 1242总量的67%,其对Aroclor 1242中各单体同系物的降解率在30%～90%之间.这对PCBs污染场地的原位生物修复具有实际应用意义.