废水中难降解有机物共代谢实验研究

本文首先对水体中的难生物降解有机物进行了分析,提出采用微生物的共代谢方法进行降解;其次对共代谢机理、特点以及类型进行了详细地阐述;最后通过实验对多环芳烃及杂环化合物在共基质条件下厌氧生物降解性能的影响进行了研究.实验结果表明,微生物的共代谢作用使生物去除率进一步提高,同时指出该方法对于实际工程具有积极的指导作用.     

共基质代谢对难生物降解有机物的作用研究

难降解有机物容易在环境中不断积累,而且大多数有机物对人体和其他动植物产生危害.这种有机物处理比较困难,共基质代谢作用可以提高微生物的生化活性,从而提高降解有机物的能力.文中介绍了共基质代谢作用对难降解有机物进行生物处理时的作用机理、特点、影响因素及研究现状,以及共基质代谢作用在以后生物处理过程中的发展前景.     

盐度对共代谢降解底泥多环芳烃的影响及微生物群落响应

微生物共代谢可有效降解河道污染底泥中的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs),沿海城市内河与外海交界处的感潮河段由于受潮汐影响,上覆水盐度波动大,但盐度波动对共代谢降解底泥PAHs的影响及微生物群落的响应仍不清楚。为此,采用乙酸钠耦合邻苯二甲酸为共代谢外加碳源,考察上覆水0～50‰盐度波动范围对底泥PAHs降解的影响,监测底泥理化性质和硫化物质量浓度的变化,解析盐度波动条件下底泥微生物群落的变化。结果表明：低盐环境(0～20‰)更利于共代谢反应进行,PAHs降解率是高盐环境(>20‰～50‰)的1.5～3.3倍;高盐环境产生的高渗透压会影响微生物活性,导致底泥pH和氧化还原电位(oxidation-reduction potential, ORP)下降减缓,SO₄^2-的还原速率下降。高通量测序表明：盐度波动可显著改变底泥的微生物群落结构,低盐环境下变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)占主导地位,其中,Marin...     

甲烷氧化菌群共代谢降解TCE的动力学研究

好氧降解三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)是一种经济有效且环境友好的生物修复技术。从矿化垃圾中富集了甲烷氧化菌群,并利用其静息细胞进行了共代谢降解TCE的研究。当TCE初始浓度为45.5 mg/L,菌体浓度C x为1.728 g/L时,降解率可达到79%。该菌群对TCE有较强的耐受性和亲和性,降解TCE的动力学符合Monad模型。拟合结果表明:最大比消耗速率q s,max为1.51×10-4min-1,半饱和常数K S为2.58 mg/L(R2=0.961)。     

一株菲降解细菌的分离、鉴定及其降解特性研究

从胜利油田附近石油污染土壤采集土样,以菲为唯一碳源的选择性培养基分离筛选到一株菲高效降解菌SLY-3,根据形态、生理生化特性及16S rDNA比对初步鉴定该菌株为芽孢杆菌属,并对其降解菲的特性进行了研究。结果表明,菌株SLY-3在菲浓度为80 mg·L-1条件下,28℃振荡培养96 h,对菲的降解率达到93.73%;在菲浓度为200 mg·L-1时,培养96 h后的菲降解率为98.36%。同时发现菲的降解程度与细菌数量的增长呈正相关关系。     

基于微生物共代谢的工业废水混合处理研究现状与展望

随着工业的发展,工业废水产量与日俱增,废水中持久性强、毒性强的难降解有机物严重影响废水的处理效率。基于微生物共代谢理论,易降解有机质能显著提高微生物对难降解有机物的处理效率。然而,目前污、废水处理过程中易降解有机质主要来源于人工添加商业碳源,提高了运行成本,且产生大量碳排放。将部分富含易降解有机物的废水作为易降解有机质与难降解有机废水混合处理,能提高难降解有机物的处理效率,实现废水资源化。阐述工业废水的特征与危害,论述微生物共代谢机制的研究现状,重点综述基于微生物共代谢的食品工业废水、纺织废水、造纸废水、部分制药废水、生活污水及工业园区内部废水混合处理研究与应用案例,提出废水混合处理应用的前景与挑战,对其未来发展进行展望,以期为废水混合处理技术的应用提供指导,为建设绿色低碳工业园区、实现废水绿色低碳处理提供参考。     

秸秆降解菌株CKB的降解特性与机理

从常年水稻种植土壤中筛选出1株能够高效降解秸秆的菌株CKB,经过ITS序列分析鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。在常温正常土壤环境中,秸秆经该菌35 d降解,失重率可达49%。进一步考察了CKB对于纤维素和木质素的降解能力,72 h时纤维素转化葡萄糖质量浓度为0.554 g/L,木质素降解量达到0.607 g/L;同时也考察了不同底物质量浓度、pH、温度对于纤维素和木质素降解效果的影响。通过SEM观察秸秆降解前后的结构变化,并利用Pyrolysis⁃GC/MS手段对降解产物进行检测与表征,证明了秸秆腐化变黑产物为腐殖酸的经典组分,且CKB在低温环境也有良好的降解效果,阐释了黑曲霉CKB的秸秆降解机理。     

应用黑曲霉代谢苊醌的影响因素研究

采用黑曲霉生物降解苊醌,将苊醌代谢为毒性较低的物质.探讨了反应时间、底物浓度、菌体浓度、pH值和温度对降解率的影响,并设计正交实验优化了降解条件.结果表明:在100mLpH=7.2的缓冲溶液中,摇床反应96h、苊醌浓度为2.74mmol/L、1g(干重)黑曲霉的条件下,苊醌的降解率最高,为93.7%,其中底物浓度对降解率的影响最大.黑曲霉对苊醌的代谢主要为还原反应,通过探讨反应路径,发现控制反应条件可获得较高的手性醇类化合物的收率.本研究为微生物催化还原刚性的前手性酮制备手性醇提供一种新的思路.     

负载型共掺杂TiO2对城市废水的日光降解作用

采用过渡金属与稀土离子共掺杂对TiO2/漂珠光催化剂进行改性,以提高其日光催化性能。以紫外-可见漫反射光谱研究了粉煤灰微珠负载共掺杂TiO2光催化剂的光吸收性能;考察了催化剂对城市废水的日光催化降解性能。实验结果表明：所制备的各种共掺杂TiO2/漂珠催化剂在太阳光照射下对有机废水有较好的降解效果;废水的pH=6.5、催化剂投入量为3.5g/L时,其降解率最大,日光照射5 h后,降解率可以达到85.12%（CODCr）和73.4%（NH3-N）。催化剂使用后可以活化再生2次。     

MgCl2对黑曲霉柠檬酸发酵影响

黑曲霉柠檬酸发酵培养基中添加０．０８－０．１５ｍｇ／Ｌ的ＭｇＣｌ２,对菌体浓度没显著性影响,但可使柠檬酸产率提高４％－７％,发酵旺盛期断氧３０ｍｉｎ的实验结果与正常发酵结果对照表明,添加０．１ｍｇ／Ｌ ＭｇＣｌ２的摇瓶产酸率下降１６．２％;空白对照摇瓶产酸率则下降５６．８％,通过对柠檬酸合成酶「ＥＢ４．１．３．７」酶活测定及活体染色计数,我们认为,断氧条件下,０．１ｍｇ／Ｌ ＭｇＣｌ２使黑曲霉存活     

固定化黑曲霉生产柠檬酸的研究

将黑曲霉(Aspergillus niger)菌丝体及孢子联合包埋在海藻酸钙凝胶中,用于生产柠檬酸。确定了包埋固定化的最佳条件:海藻酸钠浓度2.0～2.5%,氯化钙浓度5.0～10.0%。确定了固定化微生物摇瓶发酵生产柠檬酸的条件为:蔗糖12%,发酵液初始pH 值3.0,培养温度35℃等。对固定化微生物半连续发酵生产柠檬酸进行了初步探索。     

黑曲霉TJ-1降解赤霉酸的条件优化及其特性研究

研究了黑曲霉TJ-1对赤霉酸的降解作用,应用Plackett-Burman试验设计确定了影响其降解赤霉酸的主要因素,利用响应面分析法优化了其降解条件,探讨了黑曲霉TJ-1降解赤霉酸的特性。结果表明,黑曲霉TJ-1能够降解赤霉酸;影响其对赤霉酸降解的主要因素包括培养温度、基质中硫酸铵及硫酸镁浓度;采用优化的降解条件,该菌株对赤霉酸的降解率可达到56.90%,与所建立响应面模型的预测值(57.46%)吻合;培养体系中赤霉酸含量、菌体生物量及pH随时间的变化呈现出一定的规律性。     

黑曲霉对含铅废水的生物吸附研究

研究黑曲霉真菌对污染废水中Pb^2＋的吸附．研究铅离子质量浓度、pH值、温度、灭菌与不灭菌以及重金属离子存在时对铅去除率的影响．结果表明：在实验条件下,Pb^2＋的最佳吸附质量分数是120mg／L,最适宜pH值为6．0,最佳温度为25℃．在20min取样时不灭菌对模拟废水中Pb^2＋的去除没有影响;20h时取样则由于环境中微生物与黑曲霉的竞争与协同作用使不灭菌的情况对铅的吸附明显好于灭菌的情况;干扰离子Hg^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋的存在对铅的吸附无显著影响,并且在同一质量浓度情况下,这3种干扰离子的去除率大小为Zn^2＋〉Cu^2＋〉Hg^2＋．     

黑曲霉发酵直接生产葡萄糖酸—δ—内酯的研究

本试验以黑曲霉505菌株为出发菌株,经γ-射线和硫酸二乙酯(DES)处理后,选出一株产萄葡糖氧化酶多的黑曲霉CUD69菌株,其葡萄糖氧化酶(GOD)活力较出发菌株高3.7倍.另外从提高葡萄糖氧化酶活的观点来看,试验结果表明,DES的诱变效果较γ-射线的好.对菌体生长和其产生葡萄糖氧化酶条件的试验结果表明,碳源种类、氮源种类及其配比,培养液中接入的孢子量、通气量等因素对菌体生长和产GOD影响很大.选出的最适培养条件为:10%蔗糖,0.1%蛋白胨,0.01%MgSO_4·7H_2O,0.04%(NH_4)_2 HPO_4;在每个500ml三角瓶中装100ml培养液时,接种孢子量以200～300万个为宜,摇瓶培养32～34小时,温度30℃.最后在用上述条件下培养的黑曲霉菌丝作了发酵葡萄糖直接生产葡萄糖酸—δ—内酯(GDL)的试验,证明这种方法是可行的,所得产品的外观与性质均与美进口的GDL一致,产品收率为初糖重量的45.1%.     

产木聚糖酶黑曲霉LN0601的液体发酵

利用黑曲霉LN0601 菌株液体发酵生产木聚糖酶。分别考察培养基碳源、培养基氮源、培养时间、培养温度、培养起始pH 及孢子悬液接种体积分数等因素对该菌株产木聚糖酶性能的影响。确立了黑曲霉LN0601 产木聚糖酶的最优条件, 即以质量分数为5 %的玉米芯粉作为培养基碳源;质量分数为1 %的NaNO₃ 作为培养基氮源;培养时间为2 d ;培养温度为28 ℃;培养起始pH 为6.5;孢子悬液接种量体积分数为20 %, 接入装有100 mL 液体发酵培养基的250 m L 三角瓶内, 150 r/ min 振荡培养。此条件下黑曲霉LN0601 的木聚糖酶活力可达2 000 U/m L 以上。     

黑曲霉葡萄糖氧化酶的分离制备及其应用研究

本文研究了用110树脂层析(Ⅰ)、硫酸铵盐析(Ⅱ)和硫酸铵盐析—DEAE—纤维素层析(Ⅲ)等三种方法分离制备黑曲霉葡萄糖氧化酶(GOD),特别对方法Ⅰ作了较详细的研究。试验表明,方法Ⅰ最为简便有效,适用于工业上生产GOD酶制剂。菌体破碎后得到的粗酶液经方法Ⅰ提纯,GOD可回收85％以上,提纯倍数3至5倍;经方法Ⅱ和Ⅲ提纯,GOD回收率分别为67％左右和53％左右,提纯倍数分别为3倍左右和4倍左右。 最适培养条件下,每升培养液可收获黑曲霉菌体7克左右,其内含有的GOD经110树脂层析分离得到大约4000单位淡黄色液体GOD酶制剂产品。产品中含有一定量的过氧化氢酶(CAT),能满足蛋品脱糖需要;用于鸡蛋蛋白脱糖,可在5小时内把蛋白中的葡萄糖由0.45％脱除到0.01％以下。小白鼠急性毒性试验表明,产品不引起小白鼠发生急性中毒。产品在0—4℃保存5个月,GOD酶活力基本无损失。     

A.niger2363—2^#产柠檬酸影响因素的研究

以选出的A.niger2363—2~#为柠檬酸发酵用试验菌,研究了糖源、糖浓度、氮源、氮浓度、培养初始pH值、培养温度,培养基灭菌前与后调pH值等因素对其产酸的影响,并确定了其最佳培养条件。实验发现培养基灭菌后调pH值优于灭菌前调。     

黄孢原毛平革菌对多环芳烃菲的生物降解

用高效液相色谱法测定了黄孢原毛平革菌品系ＢＫＭ－Ｆ－１７６７与１０ｍｇ／Ｌ、５０ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ的菲共培养液中中菲的量变化,结果表明,在摇床培养中菲的去除率为（９３－１００）％;而静置培养中,去除率可达８５％,对培养方式,培养基与培养容器的体积比,及缓冲液体系对菲的降解的影响进行了讨论。     

β—葡苷酶高产株的筛选及在栀子色素制备中的应用

采用固态表层培养法,对β葡苷酶产生菌进行了筛选,发现HW126(黑曲霉)和HW156(宇佐美曲霉)为β葡苷酶的高产株.研究了温度、时间、固液比、起始pH对产酶的影响.当采用优化培养基,固液比为11.7,起始pH为6.0时,接种后31℃直接培养96h,HW126和HW156中β葡苷酶的活力分别可达4330&5260mg