复合降解菌降解吡虫啉的特性研究

把经长期驯化处理的活性污泥,经过摇瓶培养法富集培养,取混合菌对其降解吡虫啉的降解特性进行研究,在30℃,pH=7、吡虫啉初始浓度为100mg/L、接菌量为10m l,20 r/m in摇床培养条件下分别对温度、pH值、吡虫啉初始浓度、接菌量的影响进行研究。结果表明:最佳影响条件分别为30℃、pH=7、400mg/L,5m l接菌量。其降解速率常数、半衰期及降解动力学方程分别为0.1345、5.2d和Ct=98.579 e-0.1345 t;0.1345、5.2d和Ct=98.579 e-0.1345 t;0.1622、4.3d和Ct=398.81 e-0.1622 t;0.1419、4.9d和Ct=99.327 e-0.1419 t。

秸秆降解复合菌系的鉴定及其菌剂应用效果

[目的]防止秸秆资源浪费,解决秸秆降解问题,探究微生物降解条件下秸秆降解效率。[方法]通过富集驯化培养,从腐熟好的秸秆堆肥中筛选具有降解能力的菌株,构建出具有降解能力的复合菌系ZM-10,对其进行16S rDNA测序,确定系统发育地位。以液体摇瓶发酵产滤纸酶活性(FPA)变化为评价依据,设置单因素试验优化复合菌系ZM-10的产纤维素酶条件及固态菌剂发酵条件,制备出降解效率最佳的发酵菌剂,用于小白菜盆栽试验。[结果]组成复合菌系ZM-10的菌株分别为枸橼酸杆菌(Citrobacter cronae)、芽孢杆菌属(Bacillus velezensis)、台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis)、臭苣苔属菌(Myroides odoratus)、克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)。复合菌系ZM-10固态最佳发酵条件包括:培养基配方为玉米秸秆粉4.00 g、麦麸2.67 g、花生片粉2.67 g、豆粕2.67 g,最佳外加碳源为0.3%乳糖,最佳外加氮源为0.3%蛋白胨,最适培养条件为接种量24%、干燥温度60℃、发酵时间6 d,固态菌剂最适载体为生物炭,最佳负载量m(生物炭)∶m(复合菌液)为1∶1.375。盆栽试验表明,施用复合菌剂的处理下小白菜的株高、叶面积、根冠比、Vc含量、可溶性固形物含量等指标均高于对照。[结论]本试验成功构建了高效降解秸秆的复合菌系ZM-10及菌剂,并验证了菌剂对小白菜生长发育的积极影响,为解决秸秆资源浪费和作物生产效率提供了新思路。

添加低温复合菌和纤维素降解复合菌对牛粪堆肥发酵的影响

【目的】探明添加低温复合菌和纤维素降解复合菌对低温环境条件下牛粪堆肥发酵的影响,为低温环境牛粪堆肥发酵生产提供依据。【方法】在低温环境条件下进行牛粪堆肥发酵试验,设试验组(试验开始当天将1%低温复合菌喷洒在堆体中搅拌均匀,堆体温度达20℃时再用1%纤维素降解复合菌喷洒在堆体中搅拌均匀)和对照组(自然发酵),测定不同时期堆肥样品的温度、含水率、pH、有机碳(TOC)含量、全氮(TN)含量和碳氮比(C/N)等理化性质指标。【结果】添加低温复合菌和纤维素降解复合菌能有效促进牛粪堆肥中有机物的降解,降低含水率和C/N,增加TN含量。其中,试验组在堆肥12 d进入高温期,高温期维持10 d,对照组未进入高温期;试验组含水率下降52.09%,对照组下降32.27%;试验组pH变化幅度较大,最终pH为7.61,对照组(7.42)无明显变化;试验结束时,试验组TOC、TN含量和C/N分别为28.5%、1.98%和14.61,对照组分别为38.5%、1.69%和22.78。【结论】牛粪中添加低温复合菌与纤维素降解复合菌可在0℃以下快速启动升温,维持高温期时间较长,能加快堆肥腐熟进程,达《畜禽粪便无害化处理技术规范》(NY/T 1168—2006)要求。

复合木质素降解菌对麦秸降解及相关酶活的研究

研究在优化固态培养基上复合木质素降解菌Tf1+JG1连续发酵对麦秸的降解及相关酶活的变化,通过检测木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)的活力及发酵麦秸的木质素和粗蛋白含量,计算失重率和木质素降解率,结果表明:Tf1+JG1发酵30d时麦秸木质素降解率达到57%,粗蛋白含量提高60.71%,从而提高麦秸饲料利用率和营养价值。

低温纤维素降解复合菌系的选育及性能分析

以腐木和堆肥样品为材料,通过限制性继代培养和混合培养,筛选出一组高效稳定的低温纤维素降解复合菌系Y。对复合菌系Y不同生长阶段pH、酶活、失重率及产物之间的相互关系进行了研究。结果表明,0～6 d为复合菌系Y的对数生长期,4 d内滤纸条完全崩解,在20℃下静置培养10 d,水稻秸秆的降解率达到59%,酶活为103.5 U/mL,主要代谢产物为乙酸,并有少量的丁酸和丙酸,含量分别为1.70、0.21、0.12 g/L,其中乙酸占总挥发酸含量的85%。复合菌系Y适用于以秸秆为原料的低温产沼气发酵。

嗜热高效降解复合菌在污泥堆肥中的应用研究

模拟污泥好氧堆肥系统,将本实验室筛选所得嗜热高效降解复合菌F12,按投加量2%、5%及10%投加至堆肥体系中,研究该复合菌合适的堆肥接种量及对堆体的降解特性。结果表明,投加量为5%时堆肥效果最好,接种复合菌可提高堆体温度、延长堆肥高温期,实验组高温期可维持4 d,较对照组的1 d效果显著;与对照组相比含水率下降较多,相差5.7%;接种该复合菌有助于有机质的降解,7 d降解率与对照组的差值为3%。p H和氨气含量的变化反映了接种有利于有机质代谢,但对堆肥的保氮效果较差,堆肥产品农用质量下降,需进一步做这方面的研究;三种接种比例实验组的细菌、真菌及放线菌数量均大于对照组,外源接种给堆体带来更多微生物,加速了有机质的降解。

复合石油降解菌的构建及其降解石油效果的探究

近年来石油污染程度日益加重,为达到高效修复石油污染的目的,将筛选出的两株石油降解菌2#、3#进行复配,构建复合石油降解菌,并对两株石油降解菌进行组合后降解石油的效果进行了探究,实验得出了菌株的最佳复配比为2:3,此时复合石油降解菌的石油降解率可达到62.66%,相比于单菌株石油降解率,复合菌降解石油的效率提高了约32.46%。实验结果表明:复配后的菌株对石油烃的降解效果均优于单菌株,为进一步采用石油降解菌进行石油污染土壤的修复奠定了基础。

堆肥中高温纤维素降解菌的筛选和应用

选用PCS培养基和定期改变传代的方法,从高温堆肥样品中筛选出4组具有较强纤维素分解能力的混合菌群,从菌群的生长特性、纤维素酶活力和滤纸、水稻秸秆的降解能力等方面复筛出一组纤维素分解能力较强而稳定的混合菌群MixF-3。该混合菌群经72h能将滤纸完全崩解,崩解滤纸后的培养液pH值基本稳定在8.5左右。培养温度为55℃或65℃时有利于MixF-3复合菌群产生的纤维素酶活较快地达到最大值;55℃培养96h左右,培养液中最高酶活为91.05U/mL,培养7d对水稻秸秆的降解率为46.5%。将复合菌群MixF-3接种到猪粪和牛粪自然堆肥中,发现其能促进肥料快速升温,48h内超过65℃,加速了原料的快速腐熟,为进一步研究开发堆肥快速腐熟菌剂奠定了基础。

高温复合菌系WSC-6预处理稻秆对沼气生产的影响

为提高稻秆在沼气生产中的水解酸化效率,寻求复合菌系WSC-6生长的廉价氮源,降低稻秆酸化水解的运行成本,该试验利用高温复合菌系WSC-6,以未经处理的稻秆为碳源,分别以新鲜猪粪和干猪粪为氮源,对稻秆进行生物预处理。研究结果表明,高温复合菌系WSC-6对新鲜猪粪中的氮源利用更充分,总氮利用率达到81.5%,对稻秆的降解率也高于干猪粪,稻秆的总质量损失率达到48.3%,纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别达到67.3%、79.3%和27.9%。在稻秆的生物预处理中,无论采用哪种氮源方式,反应系统的pH值都在6.5～8.2之间变化,不会产生酸化现象。以新鲜猪粪代替蛋白胨作为稻秆生物预处理的氮源,既降低了稻秆生物预处理的运行成本,又消除了猪粪造成的环境污染,这对沼气的工业化生产具有重要的应用价值。

石油烃降解菌的分离及在含油污泥中的应用

文章从甘肃陇东长庆油田污染严重的土壤中分离筛选得到六株石油烃降解菌,分别命名为a1、a2、a3、a4、a5和a6,对它们进行了常规鉴定,得到a1、a2、a3均为芽孢杆菌,a4、a6均为假单胞菌,a5为不动杆菌。通过菌剂的复活、发酵得到降解石油烃复合菌,并进行了微生物修复含油污泥的小试实验。结果表明,当土壤中的石油含量为50g/kg时,加入混合菌剂的石油降解率比没有加菌剂的降解效率高,添加4%菌剂后81d的降解率为90.20%,大于对照组(只添加有机肥)的降解率31.10%,说明该混合菌剂具有应用于实际石油污染土壤生物修复的潜力。

瘤胃纤维素降解菌系对灭菌水稻秸秆结构性碳水化合物降解的影响

为了提高水稻秸秆的青贮发酵品质,本研究旨在从黑白花奶牛瘤胃中筛选出具有降解纤维素能力的兼性厌氧复合菌系,探讨其对水稻秸秆青贮过程中结构性碳水化合物降解及发酵品质的影响。试验采集了黑白花奶牛瘤胃内容物,经富集培养、刚果红染色初筛,耐酸诱导,滤纸降解复筛,酶活力测定,获得高效兼性厌氧纤维素降解复合菌系M6。试验设4个处理组:1)水稻秸秆直接自然青贮(CK)组;2)灭菌后水稻秸秆青贮(IRR)组;3)灭菌水稻秸秆接种复合乳酸菌(CLAB)青贮组;4)灭菌水稻秸秆接种复合菌系(M6)青贮组,分别于青贮3、6、15、45、60和90 d后开窖取样分析。结果表明,青贮3 d后,M6处理组pH始终低于其他各组,青贮第60天达到最低值(4.62)。青贮45 d后,M6处理组乳酸含量始终显著高于其他各组(P<0.05),且在青贮90 d达到最高值(23.90 g·kg^(-1)DM)。青贮15d后,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和纤维素含量在M6组均显著低于其他各组(P<0.05),且在第90天达到最低值。青贮60 d后,IRR和M6组保持较高水平的水溶性碳水化合物含量,其次为CLAB组。综上所述,复合菌系M6在水稻秸秆青贮过程中具有降解粗纤维和促进乳酸发酵的作用,添加纤维素降解复合菌系可有效改善水稻秸秆青贮发酵品质,为青贮添加剂的研发与应用提供了理论依据。

纤维素降解复合菌系的微生物多样性及关键功能菌解析

为分析纤维素降解复合菌系中微生物多样性及关键功能菌,本研究通过梯度稀释法观察不同梯度下滤纸降解及酶活变化情况,确定复合菌系实现滤纸有效降解的临界点为10-5;在此基础上结合高通量测序技术对不同稀释度下的稀释液进行测序.研究结果表明,具有降解能力的稀释液(稀释度≤10-5)与无降解能力的稀释液(稀释度>10-5)微生物组成差异显著.从门水平热图看,Firmicutes和Proteobacteria为复合菌系的优势菌门;在属水平上,复合菌系中协同降解纤维素的菌株主要属于Clostridium、Petrobacter、Defluviitalea等属,Clostridium属在有降解能力(稀释度≤10-5)的稀释液中丰度较高,而随着稀释度的增大,在无降解能力(稀释度>10-5)的稀释液中几乎消失.经分析判断梭菌属Clostridium是纤维素降解复合菌系的关键功能属,它们与Petrobacter、Defluviitalea等菌属协同作用从而实现纤维素的高效降解.

接种微生物对改善奶牛粪便脱水性能的研究

采用室内模拟培养的方法,研究了接种纤维降解复合菌群及乳酸菌对改善牛粪脱水性能的影响。结果表明,接种后的牛粪有明显的水层析出现象,最高水层厚度为1.4cm,而对照无水层析出,接种后牛粪表面水蒸发量较对照增加了56%,培养15天,3000r·min-1,10min离心,固体物中含水量从85.3%下降到78.3%,减少了8.2%,而对照仅减少0.8%;进一步研究表明,接种加快了牛粪pH下降,增加了牛粪中纤维素的降解,纤维降解复合菌群与乳酸菌混合接种好于两个接种物的单一接种处理,相同的接种物,对于牛粪脱水性能改善,接种量越大效果越好。

新疆油田外排污水达标处理工艺技术研究

新疆油田稠油开采过程中产生的大量高含盐废水中COD、挥发酚和硫化物等指标超标,若不处理直接外排将会对周围的生态环境造成极大的破坏。鉴于此,根据新疆油田外排污水可生化性的特点,培养筛选出耐高温耐高盐的高效复合菌群,并结合曝气、旋流气浮和水解酸化等预处理工艺协同降解废水中的污染物,形成了"预处理+生物接触氧化"的处理工艺。试验及应用结果表明:采用该工艺处理后污水中含油、悬浮物、COD均达到国家二级排放标准,石油类平均去除率90%,悬浮物平均去除率96%,COD平均去除率82%。已在现场建成投产高含盐废水达标处理站3座,累计处理废水量约150万m^3,具有显著的社会效益。

碳氮比对稻草和猪粪生物处理及厌氧消化的影响

以农业废弃物稻草和猪粪为发酵原料,首次采用纤维素降解复合菌系对稻草和猪粪混合物进行生物处理,通过考察不同碳氮比(25∶1、30∶1、35∶1和40∶1)条件下稻草和猪粪混合物生物预处理的发酵特征及后续的产甲烷能力,探讨了碳氮比对稻草和猪粪的协同生物预处理及厌氧消化效果的影响.结果表明,控制碳氮比为30∶1、料水比为11%时,稻草和猪粪混合物经纤维素降解复合菌系于55℃预处理30 h后其厌氧消化效果最佳.在此条件下,稻草和猪粪降解液中滤纸酶活和羧甲基纤维素酶酶活分别达到了2.18和2.31 IU,其失重率高达41.69%;随后经厌氧发酵后其甲烷产率和产甲烷速率分别可达318.14 m L·g-1(以VS计)和10.61 m L·d-1·g-1(以VS计),且总量为9.9 g的稻草和猪粪混合物的总甲烷产量可达1948 m L,上述结果相对于未经生物预处理的对照组均提高了38%.本研究结果可进一步为其它种类的农作物秸秆和畜禽粪便的高效资源化利用提供理论支撑,展现出了巨大的应用潜力.