混合菌株去除制革废水中铬(Ⅲ)及OPnEO的影响因素研究

为提高制革废水中有害物质Cr^(3+)及OPn EO(辛基酚聚氧乙烯醚)的生物去除效果,以实验室保存的从金井制革污水厂筛选所得的微紫青霉菌B5与醋酸钙不动杆菌H1为研究对象,采用二苯碳酰二肼分光光度法与高效液相色谱法(HPLC),着重考察了B5与H1的混合菌株去除Cr^(3+)、OPn EO的效果。结果表明:微紫青霉菌B5与醋酸钙不动杆菌H1混合培养对Cr^(3+)及OPn EO的去除效果优于单一菌株,两菌株间具有一定的协同作用;考察影响混合菌株去除Cr^(3+)及OPn EO的相关因素,发现混合菌株去除Cr^(3+)和OPn EO的适宜温度为20~35℃,p H值为5~9,稍偏碱性环境有利于混合菌株对Cr^(3+)和OPn EO的去除;当混合菌株接种量为2%、p H=7、28℃培养7d,混合菌株对Cr^(3+)和OPn EO的去除率最高,分别达到55%和56.8%。

一株辛基酚聚氧乙烯醚降解菌的筛选、鉴定及其降解

采用TX-100为唯一碳源的无机盐培养基进行筛选,经过富集、分离和纯化获得了一株能够耐高浓度TX-100且降解性能较好的降解菌,命名为H1.对细菌H1进行形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA(GenBank Accession No.KC505179)序列相似性分析,初步鉴定为醋酸钙不动杆菌属(Acinetobacter calcoaceticus).通过对菌株H1降解TX-100的产物分析,初步推断TX-100的降解模式为末端氧化,先从EO末端氧化,醚键断裂,形成短链的化合物,同时释放出乙醛酸.质粒检测和消除试验表明,控制菌H1降解TX-100的基因位于质粒上.

环境内分泌干扰物辛基酚、壬基酚及短链壬基酚聚氧乙烯醚残留同步检测方法

建立了环境内分泌干扰物辛基酚、壬基酚及短链壬基酚聚氧乙烯醚降解产物的高效液相色谱串联质谱分析方法。选择易受环境污染的玉米、白菜等农产品及目标物可能迁移到环境中的食品包装材料为研究对象，经过液液萃取、浓缩，乙腈甲苯（3：1）溶液溶解，经ENVITMCarblI／PSA氨基固相萃取柱净化，甲醇一二氯甲烷（4：3）溶液为洗脱液。采用Agilent ZORBAX RX-C18柱，以甲醇：10mmol·L^-1乙酸铵（9：1）为流动相，梯度洗脱分离后，在LC—MS／MS多反应监测模式下正负离子同时扫描进行定性与定量分析。结果表明，该方法对辛基酚、壬基酚、壬基酚一氧乙烯醚和壬基酚二氧乙烯醚的检出限分别为O．03、0.6、1．6、0．03μg·kg^-1，在不同基质中添加浓度为0．5-5μg·kg^-1的四种物质平均回收率在62％～113％之间。对实际样品进行检测时，在蔬菜和粮食作物及其包装材料中分别检测到不同含量的上述物质，表明该方法准确、快速、灵敏度高，可用于农产品和食品包装材料中该类物质的监控。

污灌区地表水中辛基酚、壬基酚及其前体的分布特征

用气相色谱质谱联用方法对太原市小店污灌区地表水中2种内分泌干扰物壬基酚(4-NP)、辛基酚(4-t-OP)以及4-NP前体壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)的含量进行检测,结果表明地表水中3种污染物残留水平分别为0.83—47.68μg·L-1(均值为5.92μg·L-1)、ND—2.05μg·L-1(均值0.19μg·L-1)和1.21—22.21μg·L-1(均值为7.49μg·L-1).沿着东干渠和北张退水渠水流方向,NPEOs逐渐升高,沿着太榆退水渠水流方向,4-NP逐渐升高,表明地表水中污染物浓度的分布受人类活动的影响较大.在退水渠,4-NP和NPEOs浓度相对较高,且二者呈现显著正相关(r=0.967,P=0.00<0.01),证实了污水灌溉后一部分NPEOs发生了降解.该区域内水体中2种内分泌干扰物生态风险相对较强.

辛基酚聚氧乙烯醚好氧生物降解产物的GC-MS测定

从上海闵行区污水处理厂曝气池中的污泥和上海孙桥农业园区农田表层土壤样品中分离得到两株好氧降解菌株:B162(曝气池)和N1(农田),都能够不同程度地降解辛基酚聚氧乙烯醚(OPEOn).利用气相色谱质谱联用仪对其好氧生物降解产物进行了表征和鉴别.结果表明,两株菌对OPEOn的好氧生物降解都产生了环境雌激素活性物质———辛基酚,从曝气池中分离出的B162好氧降解产生了丁基酚聚氧乙烯醚,从仙人掌土壤分离出的N1菌株降解以羟基端EO链的逐渐断裂为主要途径.

辛基酚聚氧乙烯醚混合菌的构建及响应面优化

为提高辛基酚聚氧乙烯醚(OPn EO)的生物降解效果,在本实验室已筛选出的H1、TXBc10、OPQb11、TXBa23四株OPn EO高效降解菌的基础上,首次从构建OPn EO混合菌的角度,着重探究了四菌株等比例不同组合降解OPn EO的效果.结果表明,混合菌L9(H1∶TXBc10∶TXBa23为1∶1∶1)培养7d后对初始浓度500mg/LOPn EO的降解率最高,达到56.44%,比各单一菌株降解效果有较明显提高.运用单因素试验考察了影响L9的相关因素,初步确定L9降解OPn EO的最适外加碳源和氮源分别为葡萄糖和胰蛋白胨,最适初始p H值为7.0,最适温度为28℃,最适接种量为4%.Plackett-Burman试验筛选获得影响OPn EO降解率的3个显著因子为L9接种量、温度及初始p H值.最陡爬坡试验逼近3个显著因子的最大响应区域,采用Box-Behnken试验设计及响应面法分析,确定L9的最优降解条件为50m L反应体系中接种量4.16%、温度28.20℃、初始p H值7.13、葡萄糖与胰蛋白胨浓度均为2%、OPn EO初始浓度500mg/L、180r/min培养7d,该条件下混合菌L9对OPn EO降解率达62.15%,比未优化条件提高了5%左右.

辛基酚聚氧乙烯醚高效降解混合菌L9的固定化及其条件优化

为彻底高效解决辛基酚聚氧乙烯醚的环境危害,以海藻酸钠和聚乙烯醇为载体,以辛基酚聚氧乙烯醚高效降解混合菌L9为材料,采用海藻酸钠、聚乙烯醇和聚乙烯醇+海藻酸钠制备固定化混合菌L9,研究了各固定化混合菌L9颗粒的机械稳定性与化学稳定性,结果表明,利用聚乙烯醇+海藻酸钠制得的固定化混合菌L9颗粒具有较高的机械和化学稳定性。利用正交实验对聚乙烯醇+海藻酸钠固定化条件进行优化,得到聚乙烯醇浓度8.0%,海藻酸钠浓度1.0%,交联剂2%氯化钙的饱和硼酸溶液,包埋菌量与包埋剂的体积比值2∶1,交联时间24 h为聚乙烯醇+海藻酸钠固定化混合菌L9的最佳条件。考察不同环境条件(温度、pH值和底物浓度)对固定化混合菌L9与游离混合菌L9降解辛基酚聚氧乙烯醚的影响,结果显示,固定化混合菌L9对各环境因素(温度、pH值和底物浓度)的耐受范围都比游离混合菌L9宽,在实际环境应用中更能保持稳定的生物活性,研究结果对解决当前制革、洗涤、农药等行业产生的辛基酚聚氧乙烯醚的环境污染问题具有指导作用。