单歧藻对烷基酚类化合物的生物降解性及QSBR研究

以单歧藻为主要微生物源,用二级反应动力学方程拟合8种烷基酚类化合物的生物降解动力学过程,得到它们在藻中的生物降解速率常数K.采用Mopac软件PM3法及文献资料计算了化合物的多种理化参数,应用SPSS统计软件做回归分析,对1gK进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究.结果表明,疏水性参数lgK_ow,分子量M_w,一级价键连接指数1Xv,二级价键连接指数2Xv,生成热△H_f和分子偶极距μ能够较好地拟合烷基酚类化合物的生物降解速率,其中2Xv拟合效果最好.在此基础上,初步分析了烷基酚类化合物的生物降解机理,认为空间参数是决定其生物降解的主要因素,化合物的生成热和电性参数μ,E_homo的影响也不可忽视.      

单歧藻富集和降解烷基酚类化合物的动力学过程

选择单歧藻(Tolypothrix)研究其对苯酚、邻甲酚、间甲酚和4-辛基酚的生物富集过程及生物降解动力学。5d内单歧藻的生长经历了停滞期、对数期、静止期3个阶段;苯酚、邻甲酚、间甲酚、4-辛基酚的生物富集因子(BCF)平均值为4 59,3 87,5 82,292 48,与KOW值线性相关;单歧藻平均每天降解苯酚、邻甲酚、间甲酚、4-辛基酚分别为2 54,3 17,1 84,0 16mg L;用新近提出的二级反应动力学方程拟合其降解过程,得到它们的生物降解二次动力学常数K分别为0 386,0 500,0 254,0 023,K值由污染物的初始浓度决定并与分子量(M)线性相关,K=-0 003M+0 69,R=0 87,N=4。      

酚类化合物好氧生物降解的QSBR研究

采用多种软件计算了酚类化合物的11种理化参数.应用SPSS统计软件,采用回归分析的方法,对3组生物降解数据-logKb、BOD、CO₂进行了结构-生物降解性(QSBR)的研究.结果发现,分子最低空轨道能(E_lumo)、偶极矩-μ-、分子摩尔质量(Mw)、分子表面积(TSA)、一阶分子连接性指数(¹X)、生成热(H_f)等能够较好地拟合酚类化合物的生物降解速率或程度.在此基础上,初步分析了酚类化合物的生物降解机理,认为电性参数与立体参数是决定酚类化合物生物降解的主要因素,化合物的生成热对生物降解最终产物的影响也不可忽视.     

单歧藻降解4-乙基酚的动力学研究

以4-乙基酚为研究对象,分4个系列浓度组研究其在单歧藻作用下的可降解性及其影响因素,并采用最近提出的生物降解二级反应动力学方程拟合其降解过程.实验结果表明,单歧藻可降解4-乙基酚,其降解速率与藻细胞浓度和有机物初始浓度有关.在较低的有机污染物浓度范围内,动力学常数K主要由藻细胞活性即藻生长速率r决定.      

有机物生物降解性QSBR／SBR方法初探

定量／定性结构生物降解性相关关系（ＱＳＢＲ／ＳＢＲ）对研究有机物的生物降解性具有重要意义，本文比较了七种常用的ＱＳＢＲ／ＳＢＲ模型方法，结合实例对其原理，优缺点等进行了论述。     

有机化合物动态定量结构—生物降解关系模型研究

本文通过分析一般ＱＳＢＲ模型应用的特点，不足和影响有机物生物降解的基本因素，指出ＱＳＢＲ模型应综合反映影响有机物生物降妥的四个方面：氯代苯系物的摄入，氯代苯系物的诱导作用，毒性物质的形成和基础酶的缺乏。     

酚类化合物在水环境中的生物降解研究

为了解酚类在水环境中的迁移转化,以苯酚、间硝基酚、邻氯酚和间苯二酚为实验对象,通过静态降解实验,研究了它们在水环境中的降解情况以及温度、pH和溶解氧等对降解的影响,计算了生物降解速率常数。结果表明:降解四种受试物的微生物适宜在中温、pH为中性、有氧条件下生长,其降解顺序为:间苯二酚苯酚邻氯酚间硝基酚,并对它们之间的降解机理进行了探索性研究。     

定量结构—生物降解性能关系(QSBR)研究原理及进展

定量结构—生物降解性能关系（QSBR）作为定量预测有机物生物降解性能的一种方法,越来越受到人们的关注．从QSBR的发展、理论基础及方法、结构描述符的类型、QSBR研究进展及所面临的挑战等方面进行了论述．     

烷基酚的雌激素作用及其生物降解

烷基酚聚氧乙烯醚是一种表面活性剂,广泛应用于生活用品和工业产品的制造,其降解产物烷基酚已经被证实具有雌激素作用.本文主要介绍了烷基酚毒性的QSAR研究,烷基酚的雌激素作用及其机理,以及烷基酚的生物富集和降解,并对烷基酚的研究前景提出了一些看法.     

松花江中取代苯酚和苯胺类的生物降解性及QSBR研究

以松花江水细菌为接种源，用碘量法分别测定了28种苯酚及苯胺类化合物的BOD5值，采用QSBR程序软件计算分子量Mw,分子体积Mv，及电离常数pKa,用ClogP程序计算了疏水性参数logP.对28种取代苯的BODT值与其物化参数间进行了回归分析，得到如下最佳回归方程，BODT＝87．5571＋5．958pKa-0.73W,n=28,R^2=0.874,SE=10.33,F=86.85,P=0.应用所得QSBR模型，预测了28种化合物的BODT值，计算了残差，并初步探讨了生物降解机理。     

藻类对偶氮染料的降解及定量结构-生物降解性研究

通过研究普通小球藻（ Chlorella vulgaris） 、蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa） 、斜生栅藻（Scenedes nusobliquus） 对偶氮染料的降解作用,筛选出优势藻种并优化降解条件;对单偶氮染料进行了定量结构—生物降解性相关关系（QSBR） 研究．3 种藻均能利用偶氮染料为其生长的唯一 C、 N 源,使染料脱色,蛋白核小球藻具有更强的脱色能力;且藻在无 N 环境中的脱色率明显高于无 C 和正常环境;pH 值对染料脱色影响较大,最佳pH值为中性;不同结构的单偶氮染料生物降解性相差很大,脱色率为9.1 ％ （89.9 ％ , QSBR 研究表明, 偶氮键的最低未占据轨道能量是控制生物降解的主要因素,而脱色率与染料的分子量无关．     

Biodegradation of phenol and m-cresol by mutated Candida tropicalis

The phenol and m-cresol biodegradations were studied using the mutant strain CTM 2 obtained by the He-Ne laser irradiation on wild-type Candida tropicalis. The results showed that C. tropicalis exhibited the increased capacity of phenolic compounds degradation after laser irradiation. It could degrade 2600 mg/L phenol and 300 mg/L m-cresol by 5% inoculum concentration, respectively. In the dual-substrate biodegradation system, 0–500 mg/L phenol could accelerate m-cresol biodegradation, and 300 mg/L m-cresol could be completely utilized within 46 hr at the presence of 350 mg/L phenol. Besides, the maximum biodegradation of m-cresol could reach 350 mg/L with 80 mg/L phenol within 61 hr. Obviously, phenol, as a growth substrate, could promote CTM 2 to degrade m-cresol, and was always preferentially utilized as carbon source. Comparatively, low-concentration m-cresol could result in a great inhibition on phenol degradation. In addition, the kinetic behaviors of cell growth and substrate biodegradation were described by kinetic model proposed in our laboratory.     

Biodegradation of phenol and /w-cresol by mutated Candida tropicalis

The phenol and m-cresol biodegradations were studied using the mutant strain CTM 2 obtained by the He-Ne laser irradiation on wild-type Candida tropicalis. The results showed that C. tropicalis exhibited the increased capacity of phenolic compounds degradation after laser irradiation. It could degrade 2600 mg/L phenol and 300 mg/L m-cresol by 5% inoculum concentration, respectively. In the dual-substrate biodegradation system, 0-500 mg/L phenol could accelerate m-cresol biodegradation, and 300 mg/L m-cresol could be completely utilized within 46 hr at the presence of 350 mg/L phenol. Besides, the maximum biodegradation of m-cresol could reach 350 mg/L with 80 mg/L phenol within 61 hr. Obviously, phenol, as a growth substrate, could promote CTM 2 to degrade m-cresol, and was always preferentially utilized as carbon source. Comparatively, low-concentration m-cresol could result in a great inhibition on phenol degradation. In addition, the kinetic behaviors of cell growth and substrate biodegradation were described by kinetic model proposed in our laboratory.     

对氨基苯磺酸生物降解动力学及降解机制研究

对菌株Pannonibactersp.W1在好氧条件下降解对氨基苯磺酸的动力学进行了研究,发现4-ABS初始浓度为中低浓度(50～1 000 mg/L)时, 14 h内几乎可以完全降解,符合一级降解动力学特征;初始浓度为高浓度(1 200～2 500 mg/L)时,32 h内4-ABS的降解率可达90%以上,且在降解初期符合零级降解动力学特征,而降解后期符合一级降解动力学特征.利用Haldane抑制模型能够很好地拟合不同4-ABS初始浓度下测得的比降解速率,得到模型参数分别为：最大比降解速率μmax=227.977 mg/(g·h),饱和常数K_s=84.306 mg/L,抑制常数Ki=1270.675 mg/L.通过4-ABS降解过程中的紫外扫描和HPLC检测分析,以及菌株W1对不同苯系物的降解能力,说明4-ABS降解过程中几乎没有芳香类中间产物的积累,并初步推测了菌株W1降解4-ABS的代谢途径.     

一株苯酚厌氧降解菌的选育及其降解苯酚的研究

从厌氧驯化的活性污泥中筛选到一株高活力苯酚降解菌,鉴定为白假丝酵母(Candida albicans),命名为PDY-07。该菌株能以苯酚为唯一碳源和能源。菌株PDY-07降解苯酚的最佳温度为35℃;pH值范围为6.9～7.1;菌株PDY-07耐受苯酚的能力可以达到2600mg/L。     

苯酚在大连近海海水中的生物降解动力学

用生化耗氧量测试法,利用大连近海海水中的微生物群落及海水物理化学组成条件,研究苯酚的生物降解能力结果表明,苯酚在大连近海海水中的生物降解过程符合一级反应动力学方程Y_t＝L₀（1－e^-k（t-t₀)）,得出单位质量苯酚的完全生化需氧量不受环境因素影响,为一固定常数;天然海水温度升高,苯酚的生物降解速率相应增大,滞后期和半衰期相应缩短;苯酚浓度在本实验条件下对生物降解滞后期和半衰期的影响,在低温时表现较显著,随温度的升高,这种影响减弱     

固定在活性炭聚砜中空纤维膜中的Pseudomonas putida菌对四氯苯酚的共代谢降解

以苯酚-四氯苯酚共代谢体系为对象,研究了中空纤维聚砜膜作为细菌固定化材料对该共代谢过程的强化作用.结果表明,该膜具有内、中、外3层的结构,Pseudomonas putida菌可被固定在膜的表面和中间层;固定化后,细菌对高浓度有毒底物的忍受限度增强,从而得以持续生长,并在29 h内将600　mg/L和120　mg/L的苯酚和四氯苯酚完全降解.在膜的制作过程中添加了一定量的活性炭后,发现膜对苯酚和四氯苯酚的吸附能力增强,同时结构上更疏松,对四氯苯酚的降解效率得到了提高.固定在活性碳中空纤维膜中的Pseudomonas putida可以将1 000　mg/L和200　mg/L的苯酚和四氯苯酚在51 h内完全降解,比不加活性炭的情况缩短了37 h,中空纤维膜可以连续多次使用,对相同浓度的四氯苯酚的降解速度保持稳定.