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第二章 有机污染物微生物降解技术

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草胺的降解,15mg/kg丁草胺的降解半衰期缩短26.6%~57.2%。这种促进作用与作物种类有关,玉米、小麦、水稻、棉花依次增强?50mg/kg丁草胺的降解有所受抑制? 29 丁二腈

曹微寰等(2003)以丁二腈为唯一碳源和氮源,从石化腈纶废水及其处理构筑物的生物膜中,分离?筛选出2株高效降解丁二腈的菌株:J-1-3和J-13-1?经形态学观察和生理生化特征研究,两者均被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas spp)?通过摇瓶试验得出2菌株的最适生长条件;温度为30℃,摇床转速(间接反映通气量)为250r/min,接种量为0.1%,初始pH为6?在最适生长条件下,分别对不同初始浓度丁二腈进行降解率试验?结果表明,2菌株对丁二腈的降解能力强,尤以J-13-1更为显著,当丁二腈的初胎浓度约为6000mg/L、8000mg/L和10000mg/L时,J-13-1菌株对 一腈的降解率分别在12.5h?14h和16h时达到100%?

杨征等(2002)分别用海藻酸钠与聚乙烯醇为载体,对前期研究中获得的丁二腈高效降解菌进行包埋固定?研究了不同载体包埋固定的菌种对废水中丁二腈的降解效果?结果表明,采用海藻酸包埋固定的菌种在30℃,pH=6,摇床转速为250r/min的条件下,当菌的质量浓度为1g/L和2g/L时,丁二腈的降解率远达80%以上?

周雪飞等(2007)将已得到的烷烃高效降解菌C-14-1,C-14-2和丁二腈高效降解菌J-13-1混合,对其在多元基质混合体系中的降解性能进行了研究。结果表明:C-14-1,C-14-2和J-13-1菌株之间无拮抗性,可以混合应用;在培养基混合体系中,由于分解阻遏效应和降解产物的协同效应,有利于丁二腈的降解而对烷烃降解不利;在腈纶废水中,由于存在一些抑制因素,使混合菌的降解能力有所下降。废水中烷烃质量浓度低,烷烃降解菌不能发挥其高效的降解作用,丁二腈质量浓度较大,降解效果明显,9 h降解率可达到100%;腈纶废水经混合菌9 h处理后,CODCr去除率仅为29%,说明实际废水是个很复杂的体系,仅依靠个别高效菌株难以达到理想的整体处理效果,必须构建更多种类的具有协同作用的高效菌群,才能在实际应用中取得满意的结果。 30 对苯二甲酸

聚对苯二甲酸乙二酯为目前应用最广泛的合成有机物之一?但由于其废弃物数量巨大且对大气和微生物的抵抗性很强,对环境造成了严重的压力?张健飞等(2002)综述了PET的各种降解方法,着重介绍了可使PET进入生态循环,从根本上解决其对环境影响的生物降解方法?

卜现亭等和李占生(2006;2004)对TA高效降解菌株的生长培养基进行了5因素2水平标准的正交设计,考察了碳源(精对苯二甲酸PTA)?氮源(NH4Cl)、磷源(K2HPO4)、生长因子(MgSO4、FeSO4、CaCl2的混合物)和酵母膏对菌体生长的影响?并与肉汤培养基相对照,得到TA高效降解菌株生长培养基为:PTA10g/L;NH4Cl 0.5g/L;K2HPO4 0.1g/L;生长因子(MgSO4 0.1g/L,FeSO4 0.01g/L,CaCl2 0.01g/L的混合物);Y.E2.5g/L?

陈鹏等(2004)采用室内培养测定方法,研究了对苯二甲酸降解菌Candida CP02胞内海藻糖的抗渗透压冲击作用,同时分析了CP02在降解不同浓度对苯二甲酸时,胞内海藻糖含量的变化以及海藻糖酶和海藻糖-6-磷酸合成酶活性的差异?结果表明,随着对苯二甲酸浓度的增加,海藻糖合成酶的酶活也相应升高,胞内海藻糖含量迅速提高?

李佳喜等(2004)从红树林底泥中以对苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二甲酯为碳和能源通过富集培养分离到5株细菌,并

对其进行了鉴定,分别是Pasteurella multocida SDMTa(多杀巴斯德氏菌)?Klebsiella oxytoca SDMTb(产酸克甫伯氏菌)?Klebsiella sp.SDMTc(克雷伯氏菌株)?Sphingomonas paucimobilis SDMIy(少动鞘氨醇单胞菌)和Methlobamrium mesophilicum SDMIr(嗜中温甲基杆菌)。这些微生物对对苯二甲酸二甲酯及其异构体间苯二甲酸二甲酯有较强的降解能力,在pH为7的条件下,浓度为98mg/L的对苯二甲酸二甲酯(DMT)可在36d内被完全降解,主要中间产物为对苯二甲酸-甲酯(MMT)和对苯二甲酸(TA)?在混合培养条件下,浓度达220mg/L的间,5d内降解达99%以上,但其中间产物间苯二甲酸-甲酯(MMI)不能被降解而在培养液中积累。根据鉴定出的中间产物,对苯二甲酸二甲酯的生化降解途径为:DMT→ MMT→TA→CO2+H2O?研究结果表明,对苯二甲酸二甲酯的2个酯基的水解是决定其完全矿化的重要起始步骤。对苯二甲酸二甲酯比间苯二甲酸二甲酯更容易被降解。

王桂林等(2007)采用微生物筛选、纯化技术,获得了降解对苯二甲酸(TA)的YPC—TA1, YPC—TA2, YPC-TA3,YPC—TA44株菌株?将筛选出的TA降解菌固定化,处理初始TA质量浓度为2650mg/L的模拟废水,降解36h后TA去除率达100%?用TA降解芮在生物流化床反应器中处理PTA废水,最佳容积负荷为6.7kg3·d)?生物流化床反应器可在容积负荷为6.0~6.5kg/(m3·d)的较佳条件下长周期稳定运行,COD去除率保持在91%左右,TA去除率保持在94%左右?低pH废水冲击和高容积负荷废水冲击时COD,TA去除率均明显下降,恢复正常讲水后3~4d,COD,TA去除率均恢复正常?

陶菁等(2001)采用报道基因工程菌Fhhh及其亲株黄孢原毛平革真菌PC和土著细菌YZ1三菌株,在精对苯二甲酸(purified terephthalic acid,PTA)废水中的比降解率,受到pH、温度、总氮、总磷4个因素影响的研究结果?结果表明,每个菌株的比降解率与4个因素之间,分别有局部优化值?在局部优化数学模型的基础上,建立综合优化数学模型,计算出Fhhh和黄孢原毛平革真菌及土著细菌的最大比降解分别为:0.224、0.167、0.018h-1;废水降解过程中能量的总变化分别为:2.33、1.42、0.13J/(g·h),均为正值,表明3菌株降解PTA废水总过程是释放能量,可以连续进行,综合优化数学模型合理?研究结果为建立高效处理废水的人工智能系统,提供了必要的理论依据和技术途径?

李小明等(2001)在甲烷发酵的厌氧污泥在反硝化条件下,对苯二甲酸(Terephthalic Acid,简称TA)为唯一碳源快速驯化富集TA厌氧降解菌,然后转换到甲烷发酵状态,到第6周时,获得的TA降解速度为22.6mgTA/gVSS·day,是对照实验的2.1倍?经过约90天的驯化,原存在于种污泥中的发酵性细菌几乎全部消亡,新的培养物中取而代之的是TA还原和开环菌,TA降解菌的驯化,PN计数和滚管计数进一步证实了上述结果?

3种苯二甲酸二甲酯异构体(邻?间和对苯二甲酸二甲酯)主要应用于化学工业,作为增塑剂和生产聚酯的原料?李魁晓等(2006)用邻苯二甲酸二丁酯为惟一碳源,从红树林底泥中驯化?富集?培养?分离得到的微生物对邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)及其异构体对苯二甲酸二甲酯(Terephthalate,DMT)和间苯二甲酸二甲酯(Isophthalate,DMI)具有较强的降解作用?此菌株16S rDNA分子生物学的鉴定为Rhodococcus ruber 1k?实验得出该菌能够在苯二甲酸二甲酯作为惟一碳源和能源的培养基中生长?浓度为50mg·L-1的DMP?DMI和DMT分别在6、10?11d内可以完全被降解;DMP能够在好氧条件下被该菌快速降解,生成邻苯二甲酸一甲酯(nlono—methyl phthalate,MMP)和邻苯二甲酸(phthalic acid,PA)2种主要中间产物,最终可以完全矿化成CO2和H2O;该菌对DMI和DMT的降解速度则比DMP慢?两者的降解中间产物间苯二甲酸-甲酯(MMI)和对苯二甲酸-甲酯(MMT)却不能被Rhodococcus ruber 1k继续降解而在培养基中积累?结果表明苯二甲酸二甲基酯的3种异构

体能够被红树林底泥中的土著微生物降解?降解速度及降解途径与底物的化学结构有密切关系?

官宝红等(2002)介绍了降解对苯二甲酸的微生物?对苯二甲酸的降解机制?降解动力学特征?抑制降解的因素和结构-降解性的关系,对采用生物法处理含对苯二甲酸的工业废水具有重要的参考意义? 31 对硝基苯酚

万年升等(2007)通过富集培养,从红树林底漉中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Achromobacter zylosoxidags NS12在好氧条件下可耐受小于1.8mmol/L的邻硝基苯酚(ONP)或3.0mmol/L的对硝基苯酚(PNP),能以PNP和ONP作为唯-碳源?能源和氯源生长并将其完全矿化,但该菌不能利用间硝基苯酚(MNP)作为唯-碳源和氮源生长。研究发现A.xylosoxidags NS12在降解PNP和ONP组成的混合底物时,PNP的存在可抑制ONP的降懈,同时ONP的存在也抑制PNP的降解。此外,在利用PNP和ONP的混合底物时,NS12转化PNP的速率显著地高于转化ONP的速率。红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用。万年升等(2007)通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Rhodococcus sp.Ns为对硝基苯酚(PNP)与邻硝基苯酚(ONP)的高效降解菌。在好氧条件下该菌可以耐受小于1.8mmol/L和PNP,能够利用PNP和ONP为唯-碳源?能源和氮源生长并将其完全矿化。研究了Rhodococcus sp.Ns在不同pH?盐度与浓度范围下,PNP的降解特性并探讨了该菌降解PNP的途径。实验得出该菌在盐度<5‰、pH>5的条件下能较快生长,1.5mmol/L的PNP在96h内被完全降解,并检测到至少2种中间产物4-硝基儿茶酚(4-nitrocatechol)和1,2,4-苯三酚(1,2,4-benzenetriol)

高士祥等(2003)通过对对硝基苯酚微生物降解过程的研究,探讨了在降解过程中加入环糊精对对硝基苯酚降解的影响?研究表明,对硝基苯酚不能单独被降解;葡萄糖能与对硝基苯酚产生共代谢作用;环糊精不能单独与对硝基苯酚产生共代谢作用?在葡萄糖存在的情况下,加入环糊精能影响对硝基苯酚的降解率,且影响的程度与对硝基苯酚的浓度和环糊精的浓度有关,在对硝基苯酚浓度较低时,加入环糊精会延缓对硝基苯酚的降解;当对硝基苯酚浓度较高时,加入环糊精会促进对硝基苯酚的降解?

崔中利等(2002)分离到一株假单胞菌(Pseudomonas sp)P3,该菌能够以对硝基苯酚为唯一碳源和氮源进行生长?在有外加氮源的条件下,P3降解对硝基苯酚并在培养液中积累亚硝酸根,P3有比较广泛的底物适应性,对多种芳香族化合物都有降解能力,不同金属离子对P3降解对硝基苯酚有不同的作用,葡萄糖的存在对P3降解对硝基苯酚无明显促进作用,而微量酵母粉可以大大促进P3对硝基苯酚的降解,以P3为受体菌,通过接合转移的手段将甲基对硫磷水解酶基因mpd克隆至P3菌中,获得了表达甲基对硫磷水解酶活性的基因工程菌PM,PM能够以甲基对硫磷为唯一碳源进行生长,工程菌PM具有较高的甲基对硫磷降解活性及稳定性?

王灿等(2004)通过对硝基苯和对硝基苯酚混合体系微生物降解过程的研究,探讨了在降解过程中加入β-环糊精及其衍生物羧甲基-β-环糊精(CMCD)对混合体系微生物降解的影响。研究表明,对硝基苯酚不能被单独降解;硝基苯能与对硝基苯酚产生共代谢作用,对硝基苯酚浓度影响混合体系的降解程度?

选择实验的理论和应用——以中国退耕还林为例;常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水研究;一株聚丙烯酰胺降解菌的分离鉴定及其生物降解;新型铅合金电极用于电解法制备臭氧;自然水体生物膜对苯酚及对硝基苯酚的热力学吸附……(无,2007)?

解秀平等(2006)从生产甲基对硫磷的山东华阳农药厂污水曝气池中,分离到一株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源生长,且能够将其彻底降解为CO2和H2O的细菌X4,经鉴定,为节杆菌属(Arthrobacter sp)?用气相色谱法和分光光度法对X4的降解性能分析表明,X4在7h内对50mg/L甲基对硫磷?50mg/L对硝基苯酚的降解率为99%以上,对其它有机磷农药也有良好的降解效果,测定条件为:pH值7,温度30℃,接种量30%?并构建了系统发育树以了解其它菌株与X4之间的亲缘关系?

高强等(2007)从湖北仙桃农药厂附近长期受农药污染的土壤中分离出1株甲基对硫磷降解菌HS-MP12,该菌能利用甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)作为唯一的碳源?氮源生长?在24h内,HS-MP12对起始质量浓度为500mg/L和200mg/L的MP降解率分别为86.8%和95.7%,对起始质量浓度为200mg/L的PNP的降解率为92.3%,测定条件为:pH值6,温度30℃?HS-MP12经过形态观察、生理生化鉴定、16SrDNA序列测定和同源性分析,初步鉴定HS-MP12菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)?实验结果表明,HS-MP12在降解MP时,没有代谢中间产物对硝基苯酚的积累,推测可能存在不同的降解途径?

李海雷等(2008)从生产甲基对硫磷的华阳农药厂污水曝气池中,分离到1株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源生长,且能够将其彻底降解为CO2和H2O的细菌L-W,经鉴定,为节杆菌属(Arthrobacter sp)?用气相色谱法和分光光度计法深入研究了L-W的降解能力,其7h内对50mg/L甲基对硫磷的降解率为85%,对50mg/L对硝基苯酚的降解率为99%?

周作明等(2006)对驯化微生物处理对硝基苯酚(p-NP)模拟废水进行研究,考察p—NP初始浓度?菌种投加量?葡萄糖添加量、溶液pH值、反应温度等因素对p-NP降解效果的影响。结果表明,当p—NP浓度大于125mg·L-1时,开始表现出对微生物的抑制作用;当p—NP浓度增高到200mg·L-1后,微生物降解NP浓度为150mg·L-1时,微生物接种量大于2.75g·L-1,可获得最大平均降解速率。此外,适量添加葡萄糖,可促进微生物对p-NP的降解?但葡萄糖浓度超过0.55g·L-1以后,底物竞争会对p-NP的降解形成抑制。实验最后得出,生物降解p—NP的适宜pH值为7.0~8,适宜温度范围为25~35℃。

王圣惠等(2007)从农药厂污水处理池中分离到一株能很好降解甲基对硫磷和对硝基苯酚的菌株Yw18,它能以甲基对硫磷或对硝基苯酚为惟一碳源生长,经鉴定,为苍白杆菌(Ochrobacterum sp.)?用气相色谱法和分光光度法对Yw18的降解性能进行了研究,结果表明,在0.5h内它对50mg·L?在8h内能将50mg·L-1对硝基苯酚完全降解?对该菌进行了系统发育研究,并用PCR法克隆其甲基对硫磷降解酶基因mpd?

刘智等(2004)研究了酵母膏?葡萄糖?蛋白胨?土壤浸液及Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mn2+、Co2+、Zn2+、Li+、Cu+、Cu2+、Ba2+、Ni2+等13种金属离子对甲基对硫磷降解菌DLL-E4降解对硝基苯酚的影响?结果表明:适量添加酵母膏?葡萄糖和蛋白胨都能有效提高菌株对对硝基苯酚,0.1 mmol L-1Fe3+外均对DLL-E4降解对硝基苯酚的性状有一定的影响,其中Ca2+、Mg2+、Mn2+影响不大,Fe3+、Fe2+、Al3+、Ba2+、Zn2+高浓度时影响较大,Co2+、Cu2+、Cu+、Ni2+对DLL-E4降解对硝基苯酚有较大的影响? 32 多环芳烃

苏丹等(2007)研究了3株多环芳烃(PAHs)高效降解菌对土壤中芘和苯并芘(BaP)的降解动态,用Michaelis- Menton和Monod动力学模型对结果进行拟合。结果表明,3株细菌对芘和BaP的降解率有显著性差异。芽孢杆菌(Bacillus sp.SB02)42d

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