C3降解长链烷烃的条件优化及其机理研究

以正十六烷无机盐培养基为选择培养基,从武汉石化输油管附近土壤中筛选出了1株高效降解长链烷烃的菌株C3。采用摇瓶实验,研究了菌株C3降解正十六烷的降解条件、降解动力学及降解机理。菌株C3降解正十六烷的最适宜条件为温度35℃、初始p H=7、摇床转速150 r/min。动力学研究显示,在底物质量浓度为1 000 mg/L时,其降解动力学拟合结果符合Monod方程,半饱和常数Ks=609.8 mg/L,最大降解速率v_(max)=62.1mg/(L·h)。对C3降解正十六烷产物进行红外光谱及GC/MS分析,推测该降解方式为末端氧化。     

涕灭威降解菌培养条件的优化及降解特性研究

分别在山东泰安、聊城、菏泽、枣庄、潍坊长期施用涕灭威的农田采集土样,通过富集培养法筛选出1株降解涕灭威能力较高的细菌ZH-1,经生理生化与分子鉴定,该菌株为鞘氨醇杆菌(Sphingobac-terium sp.).为使该菌能更好地用于涕灭威残留污染治理,研究其生长和降解的适宜条件.结果表明.适合ZH-1菌株生长和降解的最佳碳源和氮源分别为蔗糖和硝酸钠;振荡(120 r/min)培养时该菌的适宜降解温度为30℃,且在低温时的生长和降解能力优于高温;培养基适宜pH值为7,且偏酸性条件下菌株的降解能力高于偏碱性条件;外加氮源硝酸钠的适宜质量分数为0.3%.在适宜培养条件下,恒温振荡培养5 d后菌株ZH-1对初始质量浓度为12.5 mg/L、25 mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L的涕灭威的降解率分别为51%、58%、69%、50%、35%,对涕灭威的绝对去除量随着涕火威初始质量浓度的增加而增加.外加氮源质量分数低于0.3%时,菌株的生长量随外加氮源质量分数的增加而增加,因此可在实际应用中加入一定氮源以促进该菌的生长.     

一株高效苯酚降解菌的性能研究及动力学分析

苯酚和酚类化合物是工业废水中的主要环境污染物,如焦化厂、炼油厂和石油化工厂等,去除工业废水中的酚类化合物对环境保护有极其重要的意义。通过富集驯化,从石化污水处理厂的活性污泥中筛选出一株产生物表面活性剂的高效苯酚降解菌。并对其进行了生理生化鉴定及降解性能的研究。实验结果表明,BPH-3菌为假单胞杆菌;菌株最佳的降解条件pH=7.0,温度为30℃,转速为150 r/min,最高耐盐度为3%,在接种量为5%,苯酚初始质量浓度为600 mg/L,菌株12 h内的降解率可达100%。     

生物表面活性剂产生菌处理水体石油污染物的研究

为研究水体石油污染物的生物处理方法,通过富集培养、蓝色凝胶平板分离初筛、摇瓶复筛等方法从长期被石油污染的油泥中筛选生物表面活性剂产生菌.采用薄层层析显色法和红外光谱法鉴定该菌所产表面活性剂种类,测定表面活性剂的乳化性能、表面张力和临界胶束浓度等性能,并对菌株降解水体石油污染物的影响因素及效果进行了研究.结果表明,筛选出的生物表面活性剂高产菌株LJ2所产表面活性剂为糖脂,其乳化指数为33％,25℃下可将水的表面张力从71.14 mN/m降至27.22 mN/m,临界胶束质量浓度为5 mg/L;当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达50％.温度、降解时间以及NaCl质量分数对菌株LJ2处理水体石油污染效果影响很大.在34℃条件下处理5d,菌株LJ2对质量浓度为2 g/L的水体石油污染物的降解率高达99.5％.研究表明,生物表面活性剂产生菌L J2对水体石油污染物有良好的降解效果,而且该菌还对水体中较高浓度的NaCl有一定的耐受性.     

重金属富集植物纤维素降解菌株的分离鉴定

从铀尾矿腐烂植物体中,分离出耐受一定浓度铀及伴生重金属(锰、铅、砷)的纤维素降解菌株。通过羧甲基纤维素(CMC-Na)水解圈测定法、纤维素酶活(CMCA)和滤纸酶活(FPA)等方法筛选出两株有较强纤维素降解能力的菌株C3和C5。经形态学、菌株培养特征、16S r DNA序列和gyr B基因序列系统发育树对分离的菌株进行鉴定和分析,鉴定为枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.subtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。液体发酵试验结果表明,菌株C3和C5的最大CMCA分别为224.00 U/m L和178.32 U/m L,最大FPA分别为164.46 U/m L和174.96 U/m L。C3和C5对小麦秸秆均有较好的降解效果,在10 d时秸秆失重率分别为53.78%和48.67%。     

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)降解菌的分离鉴定及降解特性

采用梯度压力驯化法从河流沉积物中筛选到一株能够以邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthalate,DMP)作为碳源和能源生长的菌株,命名为THF-2,对其进行16S r DNA扩增、T/A克隆后测序,菌株THF-2被鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。研究了温度、初始p H值和表面活性剂对菌株THF-2降解DMP的效果,测定了邻苯二甲酸酯(PAEs)对菌株THF-2生长的影响,进而分析了菌株对不同质量浓度DMP的降解效果。结果表明,菌株在15~20℃对DMP具有良好的降解效果,最适温度为20℃;在p H=4~8范围,随p H值升高,DMP降解率增大,最佳p H值条件为8.0。在最适条件下,经过72h培养,菌株THF-2对质量浓度500 mg/L的DMP降解率达89.5%。不同表面活性剂对THF-2降解DMP的影响存在差异。添加质量分数1%非离子表面活性剂曲拉通X-100和吐温80,对THF-2降解DMP有一定的促进作用,但差异不显著(p0.05);当曲拉通X-100和吐温80添加质量分数为2%和3%时,降解作用受到抑制,降解率与添加量呈显著负相关(r=-0.98,p0.05)。添加离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)会抑制THF-2对DMP降解作用。DMP降解试验表明,当DMP质量浓度为100~500 mg/L时,THF-2对DMP的降解符合一级动力学方程模型,降解半衰期为13.92~27.08 h。因此,菌株THF-2可应用于低温地区及低温条件下DMP的生物处理。     

芽孢杆菌ZG0427表面活性剂性质及对石油降解菌的作用

为研究生物表面活性剂对石油降解菌的作用效果,采用酸沉法从芽孢杆菌(Bacillus sp.)ZG0427培养液中提取了生物表面活性剂,用薄层层析方法对其类型进行鉴定,并测定了带电性质及乳化性能。分别将芽孢杆菌ZG0427菌体和表面活性提取物加入石油降解假单胞菌(Pseudomonas sp.)YM15及红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)KB1培养物中,研究其对石油降解菌生长及石油降解效果的影响。结果表明,芽孢杆菌ZG0427所产表面活性剂为脂肽类阴离子表面活性剂。当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达到58.0%。当ZG0427与YM15混合培养时石油降解率从32.70%提高到39.33%;与KB1混合培养时,石油的降解率从19.98%提高到34.33%。当在石油降解菌中添加不同质量浓度表面活性剂提取物后,不仅促进了假单胞菌YM15的生长,还能明显增加其石油降解效率(p0.05),在培养基中添加20 mg/L表面活性剂提取物,培养第5 d时,YM15菌落数达到2.5×1012CFU/m L,对石油的降解率为40.07%。生物表面活性剂产生菌ZG0427与石油降解菌KB1及YM15构成的复合菌剂对石油有良好的降解效果,但高剂量表面活性剂对KB1生长产生了不同程度的抑制作用,导致石油降解率降低。     

表面活性剂对土壤中多环芳烃菲洗脱作用的比较研究

采用静态平衡法,比较研究了在水-土体系中,阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子表面活性剂聚氧乙烯失水山梨脂肪酸脂醇醚(TW80)和阴-非混合表面活性剂(SDS-TW80)对天然黄土中菲的洗脱作用,考察了振荡时间、水士比、无机盐和土壤种类等因素对洗脱作用的影响.最佳振荡时间为60min.表面活性剂质量浓度小于4 000mg/L时,按洗脱效率从大到小排列为:TW80、W(SDS):W(TW80)=1:3、W(SDS):W(TW80)=1:1、W(SDS):W(TW80)=3:1、SDS;表面活性剂质量浓度为4 000～10 000mg/L时,菲的去除率不随表面活性剂质量浓度的增大而改变.水土比为20:1(L/g)时,洗脱效率最好.加入不同的无机盐对洗脱效率影响不同,尤以Ca2 、Mg2 鞍为突出.土壤类型对菲的洗脱效率也有影响.研究结果可为表面活性剂淋洗修复技术提供参考.     

一株蜡状芽孢杆菌降解毒死蜱的影响因素研究

为了明确一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus HY-2)对毒死蜱的降解特性,在基础培养基中定量添加毒死蜱和降解菌进行混合摇培,每12 h取样检测毒死蜱残留量和菌株生长量,研究了接种量、毒死蜱初始质量浓度和含盐量等因素对菌株降解毒死蜱的影响。结果表明,接种量为8%(体积分数,接种体密度为OD600=3.0)时对80mg/L毒死蜱的降解率最高,为53%。随毒死蜱初始质量浓度增加,菌株的生长受到不同程度的抑制,然而随着毒死蜱的降解,菌体的生长量迅速增加,培养液的p H值随降解菌的增殖而逐渐上升。毒死蜱初始质量浓度为40~150 mg/L时,随降解时间延长,毒死蜱的残留质量浓度逐渐下降;而毒死蜱初始质量浓度为200 mg/L时,毒死蜱质量浓度在降解过程中出现了先上升后下降、然后逐渐下降的现象。降解菌对Na Cl有较高的耐受度,当Na Cl质量浓度为20~70 g/L时,降解菌在60 h时对80 mg/L毒死蜱的降解率为27%~53%。     

苯酚强降解菌的筛选及温度对降解的影响

以江油市某以石油为原料生产甲醇的甲醇厂污水处理站污泥和分析纯苯酚为原料,通过富集培养,涂布平板法(Spread plate method)和平板划线法(Streak plate method)进行菌株分离,并采用不断加大苯酚质量浓度的方法对PD2菌株置于34 ℃、150 r/min的摇床上进行振荡驯化培养,得到以苯酚为唯一碳源,能降解高酚浓度的优势降酚菌.PD2菌株经过6代驯化后的试验表明: 该菌58 h对质量浓度为1 100 mg/L苯酚的降解率达98.6%,58 h对质量浓度为1 400 mg/L苯酚的降解率达94.3%,60 h对质量浓度为2 200 mg/L苯酚的降解率达83.6%.说明一定范围内提高苯酚的质量浓度可以提高PD2菌株降解苯酚的酶的活性.在不同温度下观察菌株的生长及对苯酚的降解情况,结果表明,该菌最佳降解苯酚温度为34 ℃.     

二氯喹啉酸降解菌HN36的分离、鉴定及降解特性研究

从生产二氯喹啉酸农药厂的污水处理池污泥中分离到1株二氯喹啉酸降解菌,命名为HN36。根据表型特征、生理生化特性和16SrDNA序列系统发育分析,鉴定为博德特氏菌属(Bordetellasp.)。该菌可以利用二氯喹啉酸作为唯一碳源和能源进行生长,二氯喹啉酸质量浓度为400mg/L时,48 h降解率为96.2%。降解二氯喹啉酸的最适pH值为7,最适温度为30℃,初始接种量在一定范围内(1.5%~5%)与降解率呈正相关。二氯喹啉酸初始质量浓度在100~400 mg/L时,降解效果较好。菌株HN36还能利用喹啉、苯酚、邻苯二酚和邻苯二甲酸进行生长,但不能利用萘和1,2-二氯苯。     

可降解壬基酚的产电假单胞菌LQF-6的分离及其特性研究

从稳定运行以壬基酚为燃料的微生物燃料电池阳极生物膜分离到一株能以壬基酚为唯一碳源生长的产电菌LQF-6。对菌株LQF-6的形态和16S rDNA序列分析表明该菌为假单胞菌。LQF-6以壬基酚为唯一碳源,培养84 h壬基酚降解率为53.80%。差分脉冲伏安测定结果表明,LQF-6分别在-0.088 V和0.272 V出现两个氧化峰。菌株LQF-6接种至微生物燃料电池阳极室,以壬基酚为底物,铁氰化钾为阴极电子受体,外接电阻为1000Ω时,微生物燃料电池最大输出电压达0.17 V,电池最大功率密度为(58.51±2.24)m W/m²。     

砜嘧磺隆降解菌的分离及特性研究

为了进行砜嘧磺隆污染的生物修复,从农药厂废水排放口的污泥中,通过富集培养和平板稀释法,分离筛选出一株具有较强降解砜嘧磺隆特性的菌株N2.通过形态观察及生理生化试验对其进行鉴定,同时对其性质进行了初步研究.结果表明,该菌株为沙雷氏菌属(Serratia marcecens);该菌株降解砜嘧磺隆的最适温度为30～35 ℃,最适pH值为6.0,适宜接种量(预培养24 h,离心后用缓冲液洗涤的菌种OD_600值为0.897)为1.0%(V/V),在72 h内对20 mg/L的砜嘧磺隆降解率为93.71%;随砜嘧磺隆质量浓度升高,降解率下降.研究表明该菌株有很好的实际应用价值.     

TMBR+NF/RO组合工艺处理垃圾渗滤液的工程应用

采用TMBR+NF/RO组合工艺对湖北省宜昌市某垃圾卫生填埋场渗滤液进行处理,介绍了组合工艺的流程、特点、设备规格、技术参数。TMBR系统对可生化降解COD处理后,COD平均质量浓度为822 mg/L,平均去除率为95.8%,对NH_3-N平均去除率为94.9%;经过NF/RO出水的COD平均值为45 mg/L,NH_3-N均小于25mg/L,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)的排放标准。组合工艺处理成本为29.5元/m3。     

一株低温高效植物油降解菌的驯化筛选及固定化研究

为了解决因低温而导致的废水中油脂难以处理的问题,从冬季重庆大学餐厅排污管道的底泥中分离出1株可低温降解植物油的菌株DJ-1。将此菌株多次驯化培养后,在5℃条件下利用其对含20g/L菜籽油复筛培养基的模拟含油废水进行处理。经过3 d处理,可去除废水中70.63%的植物油。经16S rDNA测序分析,该菌株为假单胞菌的一个未定种属(相似度为99%)。使用泥炭和木屑作为固定化载体,按照m(泥炭)∶m(木屑)∶m(菌液)=1∶4∶20的比例将扩培后的DJ-1菌剂制作成细菌固定化菌粉。在5℃条件下利用菌粉对含20 g/L菜籽油复筛培养基的模拟含油废水进行处理,菌粉投加量为0.15 g/L。经过3 d处理,废水中植物油的降解率达到77.34%,5 d后达到85.22%。     

MBBR-A2O/MBR处理农村生活污水动力学研究

采用MBBR-A2O/MBR(又称BCO-MBR)工艺,对水质特征呈现低碳源高氮磷、水质波动大和日变化系数大等特点的农村生活污水进行研究。对比MBBR-A2O/MBR工艺在5种不同水力停留时间下的(0.42 d、0.50 d、0.75 d、1.25 d、1.50 d)运行状况,挑选出最佳的水力停留时间,并利用Lawrence-McCarty模型构建该工艺的污染物降解动力学方程。结果表明,随着水力停留时间(HRT)的延长,MBBR-A2O/MBR工艺对污染物的去除效果逐渐提升。当HRT为1.25d,CODCr、NH3H、TN、TP平均进水质量浓度分别280.67mg/L、36.88 mg/L、50.59 mg/L、2.51 mg/L时,平均出水质量浓度分别为34.33 mg/L、3.19 mg/L、5.13 mg/L、0.63 mg/L,平均去除率分别可达87.86%、89.92%、89.85%、74.95%。CODCr、NH3H、TN出水质量浓度在城镇污水排放标准一级A限值以下,TP出水质量浓度达到一级B标准,因此确定最佳的HRT为1.25 d。污染物降解动力学计算所得模拟值与实际出水质量浓度测量值拟合度良好,其中CODCr模拟值与平均测量值一致性最高,相对误差在0.02~0.14,NH3H与TN的相对误差分别在0.19~0.60和0.1~0.33。这表明污染物降解动力学方程可以较好地模拟工艺出水的污染物质量浓度。CODCr降解动力学方程常数为Vmax=0.19 d-1,KS=82.97 mg/L;NH3H降解动力学方程常数为Vmax=0.02d-1,KS=8.49 mg/L;TN降解动力学方程常数为Vmax=0.024 d-1,KS=8.10 mg/L。研究的动力学常数与传统活性污泥法动力学常数相比,KS较高,而Vmax较低,导致Vmax较低的主要原因可能是测定的污泥质量浓度高于实际有效的质量浓度。研究对利用MBBR-A2O/MBR工艺处理农村生活污水和传统活性污泥工艺提标改造具有一定的应用参考价值。     

电化学降解硝基苯模拟废水研究

以钛板为电极,以硝基苯模拟废水作为研究对象,考察了硝基苯溶液的初始浓度、支持电解质的种类及浓度、电解时间、外加电压及溶液初始pH值等因素对电化学降解硝基苯的影响。研究结果表明,在硝基苯初始质量浓度为60 mg/L,投加浓度为0.02 mol/L的NaCl为支持电解质,溶液初始pH为6,外加20 V电压的条件下,电解2.5 h,硝基苯COD_(Cr)去除率可达95%。在此基础之上,对硝基苯的降解过程的机理及产物进行了初步探讨。