1,2-二氯乙烷降解菌群的富集及关键降解菌Ancylobacter sp. BL0的分离鉴定

【目的】1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)的污染会危害到人体的生命健康和环境生态安全。为获得高效的1,2-DCA生物降解种质资源,研究菌群特征并探索从中分离筛选高效1,2-DCA降解菌株的规律和方法。【方法】从受1,2-DCA污染的土壤中富集培养能以1,2-DCA为唯一碳源和能源的降解菌群,通过气相色谱、紫外分光光度仪考察了不同批次菌群的生长和对1,2-DCA的降解情况,利用高通量测序分析不同批次富集液的物种多样性和相对丰度。通过16S rDNA基因序列分析鉴定菌株,利用气相色谱-质谱联用测定降解产物,分析菌株的降解途径。【结果】得到了降解菌群BG1,且实验结果显示第6-11批和15批富集菌群在24 h内对12.5 mg/L 1,2-DCA的降解率呈先增加后降低趋势,菌群生物量(OD_(600))可从0.03增长至0.095,但菌群中Ancylobacter sp.的相对丰度随着持续富集而降低。从第9批富集液中筛选出一株菌命名为BL0,鉴定为Ancylobacter sp.,能在6 h内降解120 mg/L 1,2-DCA,推测BL0降解1,2-DCA的途径为1,2-DCA水解为2-氯乙醇,2-氯乙醇再被氧化为氯乙酸,然后被彻底降解利用。【结论】本研究得到了高效降解1,2-DCA的菌群BG1和菌株Ancylobacter sp.BL0,同时发现1,2-DCA降解菌株的筛选分离需要的样品富集过程周期较长且微生物生长量较低,不适于过度富集。菌株Ancylobacter sp.BL0与富集菌群中的其他菌株之间以竞争关系为主。

异养硝化-好氧反硝化菌ZH7的分离鉴定及脱氮特性研究

从养殖塘底泥中分离筛选出一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的菌株ZH7,通过形态观察、生理生化测定和16S rDNA序列将菌株鉴定为不动杆菌属(Acinetbacter sp.)。研究不同环境因素(碳源、碳氮比、温度、pH、摇床转速、NaCl浓度)对菌株生长及脱氮性能的影响,并在最佳条件下,探究菌株在单一氮源和混合氮源中的异养硝化-好氧反硝化性能。结果表明:ZH7可以乙酸钠为碳源,在C/N为12~16、温度30℃、摇床转速180 r/min、pH 7~9的条件下对氨氮(NH_(4)^(+)-N)和硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)的去除率均可达到95%以上。混合氮源条件下(氨氮和硝酸盐氮),菌株会优先利用氨氮。氮源去除过程符合Compertz模型,菌株对氨氮的最大去除速率明显高于硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,R_(m)分别为12.61、7.17和7.23 mg/(L·h)。菌株ZH7具有高效的脱氮能力,可作为生物脱氮候选菌株。

缓释氮源的固定化Rhodococcus sp.W7颗粒处理焦化废水

本研究将固定化微生物与氮源缓释相结合,以提高一般固定化微生物在氮源缺乏环境中的生物降解效率。利用尿素作为缓释氮源,通过将聚乙烯醇-海藻酸钠混合凝胶(包含尿素)在3%CaCl_(2)饱和硼酸溶液中一次交联,在0.5 mol·L^(-1)硫酸钠溶液中二次交联,最终制得的缓释尿素固定化微生物颗粒包封率高达98%以上,溶胀率在15%~25%,同时有较高的机械强度。在无氮条件下,颗粒可在4、8、12 h内分别完成对100 mg·L^(-1)苯酚、吡啶或喹啉的降解;在高碳氮比的模拟焦化废水环境下,可在6 h内完成对100 mg·L^(-1)苯酚、10 mg·L^(-1)吡啶及10 mg·L^(-1)喹啉混合底物的降解。另外,固定化微生物颗粒所包含的尿素提供的氮源能满足固定化微生物每天降解100 mg·L^(-1)苯酚并持续20 d。以上研究结果表明所制备的缓释尿素固定化微生物颗粒可应用于氮源匮乏的污水治理中并有较好的应用效果。