多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)吸附Cu2+的实验研究

细菌表面往往存在多种化学基团,能够通过吸附作用影响环境流体中金属元素的活动性,从而与表生条件下的元素富集、矿物成核结晶等地球化学过程密不可分。为了深入认识细菌吸附作用的地球化学意义和环境效应,揭示细菌吸附金属离子的热力学行为,选择了多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)为研究细菌,系统开展了滴定实验和Cu2 吸附实验。通过连续酸滴定方法分析了细菌表面的化学特征,发现多粘芽孢杆菌在pH值为7.54~6.50范围内,表面带负电荷,表现出质子吸附行为;设计开展了Cu2 吸附实验,发现溶液的pH值对Cu2 吸附有一定影响,可能存在Cu2 与细菌表面质子的交换作用;根据Cu2 吸附等温线拟合计算,发现吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附模型,根据Langmuir模型计算得到每个细胞的Cu2 饱和吸附量高达1.69×10-7mg。     

两种芽孢杆菌脱磷行为的比较

在研究枯草、生尘芽孢杆菌代谢特性的基础上,考察了两种细菌在不同培养基中的过量摄磷、溶磷行为。进行了高磷贫碳酸锰矿石微生物脱磷的初步研究。结果表明：生尘芽孢杆菌较枯草芽孢杆菌有更强的摄磷、溶磷作用;以生尘芽孢杆菌为菌种进行高磷贫碳酸锰矿石的脱磷更为有效。     

微生物对地下水中萘的降解特性及动力学研究

针对我国东北某石油烃污染场地地下水中的萘污染,筛选出了Acinetobacter和Pseudomonas菌属的高效萘降解菌群。该菌群对萘的耐受性较高,且具有良好的乳化性,能够自动调节细胞表面疏水性和自聚集性。不同pH值、萘初始浓度、温度和菌接种量对萘降解效率的影响研究表明:最适菌群生长的pH范围为7.08.0;萘降解效率和速率在1.005.00 mg/L范围内与其初始浓度成正比;在1030 ℃温度范围内均表现出较高的萘降解效率。在此基础上,利用Guass、GuassAmp、LogNomal、Poisson和Pulse数学模型对萘的降解过程进行拟合,其降解速率更符合GuassAmp模型。通过将降解动力学模型中的常数与影响因素相关联,推导出了拟合度较高的多因素影响下的萘降解动力学方程。     

ABR反应器基质降解动力学有关参数的试验研究

通过静态模拟实验探讨了厌氧折流板反应器各级基质降解动力学。试验结果表明在25℃条件下,各级有机底物最大比降解速率Vmax和饱和常数Ks分别依次为3.06/d-1、1.52/d-1、0.97/d-1和20157.89mg/L、2947.38mg/L、7007.40mg/L。通过各级Vmax的比较可知,级中微生物活性最大,微生物处于对数增殖期,而、级中微生物处于减速增殖期或内源呼吸期。     

阴离子粘土吸附 As(Ⅴ)的动力学研究

利用共沉淀水热法制备镁铝阴离子粘土材料,研究了其吸附水中As(Ⅴ)的动力学。结果表明,在初始浓度为20.42～60.88mg/L及温度为298～323K的范围内,阴离子粘土对水中As(Ⅴ)的吸附动力学数据均符合拟二级速率方程。吸附表观活化能为14.40kJ/mol,说明温度对此吸附的影响并不显著。     

难降解有机污染物在土壤中释放的动力学模型研究

运用多孔介质溶质运移理论及水力学原理,建立了土壤中难降解有机污染物释放的动力学模型,并对其模型进行了解析求解,运用实验数据对模型进行了验证。计算结果表明：所建动力学模型能很好地反映土壤中难降解有机污染物释放的真实过程,准确地描述土壤固相释放时液相难降解有机污染物浓度变化的规律,为准确预测和预报污染物在土壤中的扩散状况以及环境污染的治理、防止二次污染提供了可靠的理论依据。     

张士灌区地下水中菲污染物生物降解菌的筛选及降解特性的模拟研究

张士灌区细河流域地下水及土壤中有机污染严重,其中多环芳烃菲超标。从研究区污染土壤中取土著微生物,控制实验条件与研究区潜水环境一致,通过实验室选择性富集培养分离出20株以菲为唯一碳源和能源的细菌。经降解实验,在温度为10℃、pH值为7.5的环境条件下筛选出1株在9天内对菲(50mg/L)的降解率达到85%以上的菌株BC。该菌株在温度为5~30℃,pH为6.0~9.0条件下15天内对菲的降解率可达到96%以上。研究结果为张士污灌区及相似地区地下水和土壤环境中菲的原位生物降解法的应用提供了技术依据。     

不同氧化度碱性水钠锰矿氧化As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ) 的动力学特性

用批量法研究了Mn平均氧化度分别为4.02、3.85和3.70的碱性水钠锰矿对As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)氧化的动力学特性。结果表明,碱性水钠锰矿氧化As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)先经历准一级动力学反应阶段,随后表观速率常数(k_obs)逐渐减小至趋近零,达到反应平衡,k_obs逐渐减小除了逆反应影响外,还与产物在矿物表面不断积累,钝化反应位点有关。初始反应阶段k_obs随氧化度增加而增大,氧化As(Ⅲ)的k_obs分别为: 0.095 1、0.039 6和0.007 1 min^-1;氧化Cr(Ⅲ)的k_obs分别为0.034 2、0.017 8和0.014 8 min^-1。氧化As(Ⅲ)的初始反应阶段生成的Mn(Ⅱ)基本保留在矿物表面,对反应位点钝化大,使k_obs减小速度快。而Cr(Ⅲ) 氧化初始阶段,Mn(Ⅱ)释放明显滞后于Cr(Ⅵ)释放,但随反应进行逐渐增加,与Cr(Ⅵ)释放量比值接近于反应计量比。故Cr(Ⅲ) 氧化生成Mn(Ⅱ)对位点的钝化远小于As(Ⅲ)氧化,其初始反应阶段后k_obs减小速度较慢,且氧化度越高,保持一级动力学的初始反应阶段越长,k_obs减小越慢。因此,水钠锰矿的Mn氧化度越高,氧化As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)的反应速率越快,As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)在碱性水钠锰矿表面氧化产物的释放行为是影响其反应动力学特性的重要因素。     

微生物地球化学探矿—蜡样芽孢杆菌法寻找金,铀矿的试验研究

壤中蜡样芽孢杆菌找矿法是微生物地球化学探矿方法之一。本文叙述了蜡样芽孢杆菌法的找矿原理、野外工作方法、室内测量技术、野外初步试验的地质效果以及测量中应注意的若干问题。在已知隐伏金矿床（点）和铀矿床（点）上测得了明显的蜡样芽孢杆菌计数异常，并在４６０铀（钼）矿床外围的铀矿化远景地段进行了试验，地质效果较为理想。     

一种潜在的微生物找矿法——蜡样芽孢杆菌指示金矿化的试验研究

利用土壤中蜡样芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｕｓｃｅｒｅｕｓ）寻找隐伏金属矿床是近年来受国外许多学者重视的一种探矿法．运用此法对我国两个金三角地区进行了尝试研究，详细叙述了蜡样芽孢杆菌的分离、培养和鉴定．在已知的金矿区均检测到了很明显的蜡样芽孢杆菌孢子计数异常，异常区每克土壤中的蜡样芽孢杆菌孢子数最高可达１９０００个，异常区比背景区要高几百至几千倍，并发现该异常与土壤中的金异常有一空间上的分离．蜡样芽孢杆菌法很适合于成矿远景区内的找矿工作     

地衣芽孢杆菌对亚硒酸盐的还原

利用高硒碳质泥岩中筛选出的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformi),研究了该菌对亚硒酸盐硒的耐受与还原行为。结果表明,液体培养基(YEG)中,它能耐受320 mM亚硒酸盐硒的浓度,耐受硒酸盐硒的浓度可高达1000 mM。然而,高浓度的亚硒酸盐硒对它的生长有明显的抑制作用。在有氧和厌氧的环境中,地衣芽孢杆菌均能还原亚硒酸盐中的硒:将四价硒还原为纳米球状的元素硒颗粒,使其分布在菌体的周边和细胞内。在含5 mM亚硒酸钠的液体培养基中,还原亚硒酸钠硒成为元素硒的平均效率约为42%。地衣芽孢杆菌在生存环境无严格要求的条件下,其还原亚硒酸盐硒形成纳米元素硒颗粒的现象,是研究生物合成低毒的纳米活性元素硒和生物修复硒污染技术的基础,也为硒的微生物矿化过程提供了契机。     

利用Tween80溶液冲洗修复萘污染地下水模拟实验

采用Tween80溶液冲洗修复萘污染地下水,分析了Tween80溶液质量浓度和冲洗流速对修复效果的影响,并考察了Tween80溶液对萘的增溶效果及对萘在介质上吸附特性的影响。结果表明：萘和Tween80在中砂介质上的吸附分别符合线性吸附和F型吸附;Tween80增溶萘效果较好,10.0 g/L Tween80溶液中,萘的表观溶解度达到500 mg/L,约为水相饱和溶解度的17倍;确定Tween80洗脱萘的临界解吸质量浓度为2.0 g/L;不同质量浓度、不同冲洗流速修复萘污染地下水实验结果表明,10.0 g/L Tween80溶液、3.0 mL/min流速为最佳冲洗修复参数,萘的去除率达到90%以上。     

芽孢杆菌HBS4还原亚硒酸钠为单质硒的实验研究

利用从油藏中分离的芽孢杆菌HBS4在兼性厌氧情况下作用于剧毒物质亚硒酸钠,36 h后1～11mM的样品中均出现了大量红色颗粒沉淀物.生物显微镜观察发现,在很多细菌内部出现一颗到多颗红色的圆形颗粒,排列方式有单链、双链、弧线和无规则排列,并且在细胞周围释放有游离态的红色颗粒.XPS测试红色沉淀物发现四价硒全部还原为零价硒.实验还发现添加葡萄糖对单质硒的产量有很大的促进作用.     

胶质芽孢杆菌胞外多糖在肥料矿物分解转化中的作用

本文探讨了胶质芽孢杆菌胞外多糖在细菌分解转化矿物过程中的作用。将事先提取的胞外粗多糖按一定浓度梯度与矿粉混合,24 h后再次提取多糖称重,证实多糖与矿粉颗粒之间的吸附现象。计算结果表明,矿粉对多糖的吸附随多糖量的增加而呈较明显的增长,之后增幅逐渐趋于平缓。在无氮培养基中添加不同种类矿粉培养细菌,然后分别提取粗多糖和较纯多糖,发现矿物种类对胶质芽孢杆菌多糖的分泌有显著影响。添加含有细菌所需矿质养料的矿粉在培养液中,胞外多糖含量相对增高,说明细菌分泌胞外多糖受到矿物化学组成的影响,即细菌胞外多糖的产生与它们对矿物养料的需求和矿物的风化过程有密切联系。     

细菌与真菌对黑云母的风化作用比较:以胶质芽孢杆菌和黑曲霉为例

以胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)与黑曲霉(Aspergillus niger)为例,比较了细菌与真菌对黑云母风化作用的异同点,为研究微生物风化矿物的作用机制提供了实验依据。分别采用有氮培养基和察氏培养基作为胶质芽孢杆菌和黑曲霉的实验培养基,并以黑云母矿粉为钾源,培养5天后利用ICP-OES、SEM及酶活测定等方法,对发酵液中各种离子浓度、矿物表面形貌以及发酵液中碳酸酐酶(CA)活性进行检测。胶质芽孢杆菌与矿物通过多糖等黏性物质紧紧黏附在一起形成细菌-矿物复合体,而黑曲霉与矿物相互作用则形成了真菌-矿物聚集体。黑曲霉培养液中离子溶出量总体高于胶质芽孢杆菌培养液,其中Al 3+、Fe3+和K+含量分别高出约17、30和3mg/L;分泌的酸性物质的量和CA活性都明显高于胶质芽孢杆菌,表明黑曲霉拥有对矿物更强的风化能力。     

Naphthalene and phenol degradation by Flavobacterium sp. DQ398100 and Pseudomonas putida, DQ399838 isolated from petroleum polluted soil

The solubilization and degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in soil was amending by many microorganisms. One of these microorganisms is Bacteria, which were isolated from different contaminated areas at Kafer El Zyat City, Gharbia governorate, Egypt. Wastes samples were collected and bacterial isolation was carried out using enriched media technique. More than 78 isolates were obtained and the degradation capability was examined for all of them. Fingerprinting was carried out for all the isolates using REP-PCR and the obtained results grouped them into 10 groups. Two bacterial strains from the isolated bacteria were showed high degradation talent and specificity for the type of the polyaromatic hydrocarbons （naphthalene or phenol）. Pseudomonas putida （DQ399838） and Flavobacterium sp. （DQ398100） were identified and their degradation capacity was examined using real time method. Strain P. putida showed degradation rate for naphthalene reached to 50% after 20 hours from inoculation. However, Flavobacterium sp. reached 50% rate of degradation after 17 hours from inoculation time. Whenever, the soil degradation rate can be enhanced by adding these adapted bacteria to the soil and amendment of these bacteria which will help in bioremediation technology.     

基于系统动力学的煤炭矿区环境系统应用研究

煤炭矿区系统由人口、资源和环境三大子系统组成,各子系统与外部环境之间、各子系统的内部环境之间存在着不间断的能量、物质、信息等方面的交换,是一个开放性的系统。煤炭矿区的可持续发展依赖于各子系统结构、发展模式的合理性以及对系统的有效调控,本文将环境可持续发展的思想与动态仿真的方法结合起来,在全面分析矿区各要素和结构的基础上,构建了煤矿系统动力学模型,并以某煤矿为例,分阶段进行了历史性的检验和动态仿真模拟预测。研究预测表明,建立的动力学模型是有效且可信的,该模型能够较真实地代表煤矿环境系统,用来预测该系统环境方面将来的发展趋势。     

含钾矿粉对胶质芽孢杆菌分泌胞外多糖的影响

研究了不同实验条件下,含钾矿粉对胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）分泌胞外多糖的影响,以进一步揭示细 菌与矿物的相互作用机理。实验分别采用无矿（不加含钾矿粉）无钾（不含可溶性钾）、无矿有钾（有可溶性钾）、有矿（100 mL培养液加0.3 g含钾矿粉）无钾及有矿有钾4组培养基培养胶质芽孢杆菌,进行产胞外多糖的分析比较。研究发现,在有 钾长石粉但不含钾离子的培养条件下,胶质芽孢杆菌产生的多糖和蛋白质含量最高;在既有钾矿粉又有可溶性钾离子存在 的培养条件下,菌体产生的蛋白质和胞外多糖含量稍低;在无钾矿粉的条件下,无论有没有钾离子的两种培养基中,蛋白 质和多糖含量都很低。研究结果表明,有无钾矿粉的不同培养条件能够引起胶质芽孢杆菌分泌胞外多糖的单糖组成成分产 生明显差异,胶质芽孢杆菌胞外分泌物与细菌对含钾矿粉中钾的利用密切相关。     

Study on the Flocculability of Metal Ions by Bacillus Mucilaginosus GY03 Strain

Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofindustrialeconomy ,wastewaterisdischargedinhugevolumeandtheaccumulationofheavymetalionsinsoilsandwatersourcesisspeededuprapidly .Asaresult,waterpollutionhasbecomeadailydeterioratingproblem .Heavymetalsareeasytoenterthefoodchain ,therebyconstitutingagreatthreattothehealthofanimalsandhu manbeings .Therefore,howtoeffectivelyhandleheavymetalpollutionhasbecomeacommonat tractionformankind .Theroutineheavymetaltreatmentmethodsaremainlythechemical,phys icalandphy…     

Metallogenic Dynamics of Zhashui Ag－Pb Polymetallic Ore Deposit in Shaanxi，China

ＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃＤｙｎａｍｉｃｓｏｆＺｈａｓｈｕｉＡｇ－ＰｂＰｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃＯｒｅＤｅｐｏｓｉｔｉｎＳｈａａｎｘｉ，ＣｈｉｎａＷｅｉＪｕｎｈａｏ；ＬｉＪｉａｎｗｅｉ；ＷａｎｇＳｉｙｕａｎ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥａｒｔｈＲｅｓｏｕｒｃｅｓ...