环境工程学报 第 卷 第 期 年 月 目 次 综 述 评 述 人工湿地基质再生技术的研究进展 水污染防治 武俊梅 徐 栋 张丽萍 贺 锋 吴振斌 预氯化及常规工艺对消毒副产物的影响 微波 氧化法处理间硝基苯胺废水 温度和底物浓度对混合菌群木糖厌氧生物产氢的影响 牛志广 孙媛媛 张 颖 王楠楠 郑 彤

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2 环境工程学报 第 卷 第 期 年 月 目 次 综 述 评 述 人工湿地基质再生技术的研究进展 水污染防治 武俊梅 徐 栋 张丽萍 贺 锋 吴振斌 预氯化及常规工艺对消毒副产物的影响 微波 氧化法处理间硝基苯胺废水 温度和底物浓度对混合菌群木糖厌氧生物产氢的影响 牛志广 孙媛媛 张 颖 王楠楠 郑 彤 张广山 王 鹏 张丹丹 邱春生 孙力平 谢春雨 胡 鑫 烟秸杆生物碳对铬 废水的吸附动力学和热力学 唐文清 曾荣英 冯泳兰 刘梦琴 张复兴 彭 刚 戴友芝 表流 水平流复合人工湿地对高污染河水的净化 蠡河底泥中氨氧化细菌复合菌群的富集和过程中群落结构的变化 膜电解氢自养膜生物反应器还原水中的!" # %&' 负载改性竹炭去除水中的氨氮 温度及渗透流速影响下的溶解性有机质运移特征 微波辅助生物淋滤废旧碱性电池锌锰的溶出 苕溪流域典型区域重金属污染特征 瓜环对污水厂二级处理出水中有机污染物的混凝性能 熊家晴 杜 晨 郑于聪 葛 媛 王怡雯 王晓昌 雍佳君 成小英 张 健 高孟春 张 优 任 云 赵从从 $ 陈 靖 李伟民 丁文川 王欣悦 胡崇亮 $ 李任政 王心义 刘小满 杨 建 牛志睿 辛宝平 庞 康 江明荣 李卓珏 赵姣姣 张 咪 吴纪南 卢少勇 李湘腸 陈方鑫 郑西强 徐利斌 王 文 王文东 范庆海 岳 强 杨 琴 模拟光伏间歇曝气两级 的脱氮除磷效果 秦 燕 周北海 马方曙 & 测序分析活性污泥系统中细菌群落的动态变化 闻 韵 王晓慧 林常青 固定化生物活性炭快速启动处理微污染水 混合床生物滤柱预处理恩杜罗消毒废水 郑 璐 高乃云 甘 霖 区永杰 胡栩豪 李长君 杜尔登 夏玉峰 洪俊明 金朝荣 黄柏山 半 ()* 羧甲基纤维素 % 聚 丙烯酰胺 共 甲基丙烯酸钠 水凝胶制备及其吸附性能 张 敏 李碧婵 陈良壁 曝气对黑臭河道污染物释放的影响 表面改性活性炭对水中头孢拉定的吸附性能 二段铁盐沉淀深度脱除高浓度含砷废水中的砷 硫自养填充床生物反应器去除水中的高氯酸盐 非沥青粘结剂煤质活性炭处理微污染水 王美丽 刘 春 白 璐 袁 震 白雪梅 贺方兵 孟 睿 何连生 孙瑞杰 梅小乐 胡 翔 廖亚龙 周 娟 彭志强 黄斐荣 万东锦 刘永德 樊 荣 张 健 王依依 郭彦江 张永发 李国强 付亚利 " %+ " 深度处理印染废水二级出水 严一超 张耀斌 $ 典型南方水源溶解性有机物荧光特性变化与去除 蔡广强 刘丽君 卢小艳 张金松 曲 莹 邢 艳 刘文彬 $$ 臭氧对化工园区废水厂二级出水的选择性氧化 涂 勇 张耀辉 徐 军 唐 敏 陈 勇 白永刚 刘伟京 滇池流域 种坡耕地农林复合系统的地表径流 泥沙输出及径流 *) 流失的特征 丁志磊 祖艳群 陈建军 李 博 李 元 胺化麻黄废渣生物吸附剂对水中阳离子染料的吸附 时 洋 马春芳 冯宁川 $ 六羧基 $ 六羟肟酸甲氧基杯 芳烃对铀,( 的萃取 周 洁 王劲松 林 艳 朱 雷 谢水波 杨金辉 荷负电超滤膜同时去除水中天然有机物和铅离子 微波催化剂 "%- 微波催化氧化降解废水中的苯酚 陈秀雯 傅 晶 邵嘉慧 殷 诚 周继承 尹静雅 谌敏飞 杨叶兵 + 值 离子强度和重金属离子对腐殖酸紫外谱图的影响 杨 毅 兰亚琼 金鹏康 王晓昌 养猪废水回收 &-) 时抗生素与重金属的残留 楼耀尹 邓玉君 叶志隆 叶 欣 陈少华 响应面法在超滤过程分析和评价中的应用 改进的模糊评价法在太湖水质评价中的应用 王彩虹 陆美青 闫新秀 梁 恒 李圭白 $ 崔嘉宇 张宁红 郁建桥 刘 雷 钟 声 + " 强化水力空化降解罗丹明 废水 张 波 沈 立 龚文娟 - %" 耦合 & 工艺的启动及 %* 对其产电性能的影响 付进南 王晓慧 海热提 向 龙 刘 睿 李 媛 紫外辐射加速磺胺嘧啶生物降解的机理 介质阻挡等离子放电臭氧氧化乙醛废水 甜菜碱对肝素钠废水好氧处理的影响 重庆冬季水芹浮床对富营养化水体的修复 侯硕豪 潘诗卉 刘辛悦 蔡泽仁 李恩杰 张永明 陆 彬 $ 杨红薇 何 婷 谢 帆 $ 向文英 彭 颖

3 环境工程学报 第 卷 第 期 年 月 铝型材含氟镍酸性废水二级处理工艺 赵旭德 张丽莉 艾 立 刘 婷 " 去除水体中的邻仲丁基 二硝基苯酚 曹 刚 罗 恺 邵基伦 李紫惠 李明玉 任 刚 基于单质硫回收的高含硫废水氧化 聚乙烯醇与海藻酸钠对玫瑰色微球菌的固定化及其脱氮性能的优化 北方城市垃圾渗滤液水量水质变化特征 王 兵 王 丹 李永涛 任宏洋 岳 丞 罗东宁 林 奇 $ 周明辉 荚 荣 张 弛 王国红 李晓姣 李 平 广西农村连片整治的污水处理现状 问题及其对策 成官文 李海翔 吴琼芳 韩 彪 黄付平 张维维 0 " 1 分析活性焦吸附 生物降解去除稠油废水中 1" 的历程 仝 坤 蔺爱国 宋启辉 胡 琳 王 东 孟晓捷 净化剂对猪场沼液中 "1 的去除及其应用条件的响应面优化 基于能值分析的农村污水处理工艺可持续性评价 黄 婧 肖艳春 陈 彪 曹秀芹 张 楠 吕小凡 % 复合规整型微电解材料去除废水中的 * 李秋华 刘敏超 天然黄铁矿对草甘膦的吸附性能 印染生化物化尾水反渗透回收特性 低能耗印染废水处理工艺与运行条件 镉和磷酸根离子在铝柱撑膨润土上的协同吸附 胡俊松 李睿华 孙茜茜 刘 卓 张小梅 罗 丹 许玉东 王学华 刘 峰 王 浩 黄 勇 李芳郴 罗岳平 陈 镇 戴友芝 葛 飞 许 银 $, 氧化法降解有机氟废水 王 淼 李 立 闫小武 丁利群 孟昭福 李忠强 龚 宁 刘艳萍 杨亚莉 $ 改性玉米秸秆对水中砷的吸附 范荣桂 姜清凤 张世强 郜秋平 氧化石墨烯 氧化锌净化铅离子废水 侯若梦 贾 瑛 张永勇 贺亚南 电催化氧化技术处理煤气化废水 生物滴滤塔净化苯乙烯废气的强化启动及工艺性能 & 改性活性焦催化剂低温 性能 大气污染防治 滤袋长度对袋式除尘器内流场影响的数值模拟研究 滕科均 陈月芳 张馨月 陈凯华 李 明 潘建通 杨百忍 王丽萍 梁煜新 丁 成 谭 月 杨 柳 盛重义 周爱奕 单云霞 胡宇峰 丁倩倩 李珊红 李彩亭 唐 奇 王娅曼 郭 威 焙烧温度对层柱粘土催化剂 % )(0 催化丙烯还原 *" 反应的影响 王琪莹 刘自力 邹汉波 吴俊荣 国产活性炭喷射去除大型城市生活垃圾焚烧发电厂烟气中的二恶英 张漫雯 冯桂贤 黄 蓉 尹文华 青 宪 任明忠 张素坤 生物滴滤塔处理 + 臭气 太原市近地面臭氧浓度变化规律及其与气象要素的关系 王 毅 范志东 谢 乐 温彦平 吸附浓缩 催化燃烧工艺处理低浓度大风量有机废气 李 蕾 王学华 王 浩 秦 毅 臭氧 二氧化钛光催化技术脱除硫化氢 不同粒径垃圾焚烧底渣对固化市政污泥工程特性的影响 超声波对污泥中 - 释放影响及作用效应研究 疏浚底泥隧道式微波干燥特性及能效分析 过硫酸盐氧化法对污泥脱水性能的影响 废旧印刷电路板差速破碎分析 超声波联合厌氧消化处理制药污泥 水泥窑处置生活垃圾过程中的 " 排放 污泥蛋白肽对土壤微生态及植物生长调控 铅锌厂重金属污染土壤的螯合剂淋洗修复及其应用 固体废物处置 土壤污染防治 一株嗜油不动杆菌 的分离鉴定及石油降解特性 噪声污染治理 赵士奇 王 磊 王东辉 金君素 胡学涛 梁 冰 陈亿军 易 富 蔡佳骏 王晓霞 孙贤波 赵婧婧 韩久春 方申柱 王文江 吕小凤 吴 燕 宋秀兰 石 杰 吴丽雅 $ 陈俊冬 张 尚 李 雪 赖小林 马岚茜娅 于晓华 姚 宏 裴 晋 刘木林 蔡玉良 邢 涛 李 波 杨学权 肖国先 胡道和 汤秋云 高 琪 李思彤 陈红兵 李亚东 汤行春 冯 静 张增强 李 念 李荣华 李晓龙 沈 锋 周 婷 陈吉祥 杨 智 秦 波 李彦林 赵 霞 考虑相位的屏障衍射声场工程算法研究 相 关 研 究 阮学云 李志远 魏浩征 铝合金与铸铁缸盖的生命周期评价对比分析 李 娟 杨沿平 陈轶嵩

4 第 - 卷 第 期环境工程学报 - 年 月 $ % $" &1$7 $( $#" 1$ $ $ 7 一株嗜油不动杆菌 的分离鉴定及石油降解特性 周 婷 陈吉祥 杨 智 秦 波 李彦林 赵 霞 兰州理工大学石油化工学院 兰州, 中国科学院兰州化学物理研究所 兰州, 摘 要 从石油污染土壤分离到 株石油降解菌 经复筛得到一株适应能力强 对石油降解效率高的优势菌株 该菌株在温度为 *) - 盐度 " 为 + % 条件下生长良好 在以 原油为惟一碳源的培养基中生长 后对原油的降解率达 + 通过形态学观察 生理生化实验及 0 ' 序列分析 初步鉴定属于嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 菌株在以正戊烷 正己烷 十六烷 十八烷 苯 甲苯 二甲苯 邻苯二酚 萘 芘为惟一碳源培养基中都能很好生长 用特异性 6 检测发现 具有酰基辅酶 ' 脱氢酶 苹果酸合成酶 异柠檬酸裂合酶 $ 依赖性铁载体受体 铁载体受体蛋白 多功能脂肪酸氧化酶复合体 亚单位等代谢功能基因 及烷烃单加氧酶 芳烃双加氧酶 联苯双加氧酶 邻苯二酚双加氧酶 萘双加氧酶 甲苯双加氧酶等降解功能基因 关键词 石油降解 嗜油不动杆菌 鉴定 特性 降解基因中图分类号, 文献标识码 ' 文章编号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石油开采 运输和使用过程中泄漏所造成的环境污染问题日益严重 由于石油成分复杂 污染土壤后消除缓慢 对土壤生态系统造成严重破坏 其主要成分如烷烃 苯及多环芳香烃等进入食物链对人体造成危害 目前处理石油污染的方法有物理 化学和生物方法 而生物修复具有费用低 无二次污染及处理彻底等特点 0, 已报道降解石油的微生物有 多个属 多种 重要的有假单胞菌属 &! 不动杆菌属 ' ( 红 球菌属 + 无色杆菌属 +(! ( 诺卡氏菌属 2 ( ' 和棒状杆菌属 ( ('"! 等 不动杆菌属 ' ( 细菌广泛存在 基金项目 国家自然科学基金资助项目,0- 甘肃省自然科学基金资助项目 6 B', 收稿日期 E E 修订日期 E E- 作者简介 周婷 - 女 硕士研究生 主要从事环境微生物学研究工作 1 (" $ 0!(

5 第 期 周 婷等 一株嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 的分离鉴定及石油降解特性 0, 于土壤 污染水体 底泥等自然环境及生物体表 许多从环境分离的不动杆菌种类有石油降解 有机磷降解 表面活性剂合成等重要应用价值 - 本研究从西部地区石油污染土壤样品中筛选出一株降解能力较高 适应性较强的石油降解菌 通过生理生化特性及 0 ' 序列分析对其进行了初步鉴定 属于不动杆菌 研究了该菌生长特性 石油降解能力 分析了与石油降解相关的关键酶基因 为石油污染生物修复提供新的菌种资源和信息 为实际应用打下基础 材料与方法 2 试剂与仪器 " ' 聚合酶 ' "% "C"6" #! $ 8 细菌基因组 ' 抽提试剂盒 上海生工生物工程股份有限公司 细菌微量生化反应管 杭州天和微生物试剂有限公司 紫外可见分光光度计 尤尼柯上海仪器有限公司 6 恒温振荡器 美国精骐有限公司 -0 : 基因扩增仪 杭州博日科技有限公司 1 - 水平电泳槽 1 数显稳压稳流电泳仪 "$ $ 凝胶图像处理系统 上海天能科技有限公司 2% 样品及培养基样品采集 土壤样品采自甘肃金川公司周边石油污染土壤 于无菌袋中密闭保存备用 基础培养基 > C > C > " 2 >, > " 蒸馏水 ( ), 2 石油降解菌的筛选及鉴定称取石油污染土样 加入到装有 ( 无菌水的 ( 锥形瓶中 于 * ( $ 振荡 使细菌分散于水中 静置 ( $ 取上清液 在不同浓度原油为惟一碳源的基础培养基中驯化 原油浓度由 ( 逐级增加至 ( 取末 次驯化的培养液 以 E E E 和 E 稀释后 涂布 培养基 选择优势菌 分离纯化后于 E* 保藏 对筛选出的菌株在含油培养基中进一步培养筛选 选出生长能力强 降解效果较好的菌株 保存于 E* 备用 细菌形态观察 革兰氏染色 生理生化鉴定参照文献 进行 用 1 ) 柱式基因组 ' 抽提试剂盒 细菌 提取细菌总 ' 采用 0 ' 通用引物, ':': :' : ': -6 :: ' : ' :' 6 扩增目的片段 反应循环参数如下 -* 预变性 ( $-* 变性 % * 退火 ( $,* 延伸 ( $ 个循环 最后,* 继续延伸 ( $ 6 产物送至上海生工生物 工程公司测序 并与 #) "%#$! $ ( $ 7 "%#! 中 0 ' 序列进行同源性比较 构建系统进化树 通过对 的 0 ' 序列同源性比较 得到与其同源性最高的已知菌株 选择该菌株生长代谢关键酶基因 设计特异性引物 进行 6 检测 反应体系为 6 & (( 2 " 酶 引物各 ' 模板 双蒸水补足 反应循环参数为 -* 预变性 ( $-* 变性 %0* 退火 %,* 延伸 % 个循环 2 菌株生长特性 将菌株 活化后以 + 的接种量接入 ( 液体培养基 分别在 和 * 等不同温度下 培养 后测菌液 > 0 $( 确定菌株最适生长温度 将 接种于 0, - 和 等不同初始 ) 液体培养基中 * ( $ 培养 测菌液 > 0 $( 确定菌株生长最适初始 ) 将 接种于盐 " 浓度 和,+ % 的液体培养基 中 * ( $ 培养 测菌液 > 0 $( 确定菌株生长最适盐浓度 将 接入装有 ( 液体培养基 于 * ( $ 恒温培养 每隔 取样测 > 0 $( 值 绘制其生长曲线 2$ 石油降解率测定 将菌株 接种于石油浓度为 的基础培养基 于 * ( $ 振荡培养 在第, 和 天取样 将样品移至分液漏斗中 加入石油醚 充分振荡萃取 待分层后将石油醚层转入盛有无水硫酸钠的砂型漏斗中静置吸水 收集滤液 重复萃取数次 待石油醚挥发完全 干燥称重 降解率 G $ E$ $ + 式中 $ 为空白样中石油质量 $ 为样品中石油质量 2 菌株对十六烷粘附特性将菌株 用 ), 的磷酸缓冲液冲洗 遍 重悬菌液 加入 + 的十六烷 振荡混匀 ( $ 静置 ( $ 待溶液分层后 吸取菌液测

6 0 环境工程学报第 - 卷 > 0 $( 值 以大肠杆菌 ' 为对照 测定粘附前后菌液密度变化 计算粘附率 粘附率 G E + 式中 为空白含菌量 为分层后水相的含菌量 2- 菌株在不同有机物中生长特性菌株 用 + % 生理盐水冲洗 遍后重悬 接种于以不同浓度的正戊烷 正己烷 十二烷 十六烷 十八烷 苯 甲苯 二甲苯 萘 芘和邻苯二酚为惟一碳源的基础培养基中 * ( $ 培养 取样稀释 涂平板计数 计算菌株在不同有 机物中的生长数 2 降解基因检测通过对 同源性较高的菌株基因组序列分析 - 选择与石油降解相关的烷烃单加氧酶 芳烃双加氧酶 联苯双加氧酶 邻苯二酚双加氧酶 萘双加氧酶 甲苯双加氧酶等降解相关基因 设计特异性引物 表 进行 6 扩增 检测功能基因 扩增程序如下 -* 预变性 ( $ -* 变性 ( $ 退火 ( $ 温度见表,* 延伸 ( $ 个循环,* 继续延伸 ( $ 表 石油降解基因引物 ' + ( ' 8 (!! (#( #!(#! 降解基因 引物 序列 至 退火温度 * 6 片段大小 ) 烷烃单加氧酶 '(,0 ':' ' ' ' ' : '(,6 ' '''' : : : : ' 芳烃双加氧酶 ' '' ' :: ' :' ' :' ' 06 : ''' ' : '': : ' 联苯双加氧酶 ': ::' ': : ' 6 :': :'' :'' ' : 甲苯双加氧酶 ' ' :' ' : : ':',6 '' ' '' ' :: ' - 萘双加氧酶 : :' ' : ' ' :'' -6 : '' ' ' :':' 0 邻苯二酚双加氧酶 - : '':: '' ' : :' 0,-6 : ' ' : '' : 0 % 结 果 %2 石油降解菌筛选及鉴定从石油污染土样中筛选出能以原油为惟一碳源和能源的石油降解菌株 株 对筛选出的菌株在含油培养基中进一步培养筛选 发现菌株 生长速度快 降解效果好且稳定 该菌株菌落呈淡黄色 表面光滑 边缘规整 细胞呈球杆状 革兰氏阴性 无芽孢 其生理生化特性见表 采用 0 ' 通用引物从菌株 基因组中扩增获得大小为 ) 左右特异性片段 扩增产物经上海生工生物工程有限公司进行序列测定 并与 库中序列进行同源性比较 发现与嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 的 0 ' 序列相似性为 --+ 在系统发育树上与其聚类 图 结合其生理生化特征 初步确定 为嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 选择嗜油不动杆菌生长代谢的关键酶基因 设计系列特异性引物 进行 6 检测 发现 具有酰基辅酶 ' 脱氢酶 苹果酸合成酶 异柠檬酸裂合酶 $ 依赖性铁载体受体 铁载体受体蛋白 多 生理生化 表 % 菌株 生理生化特性 %', #!! ' ( ' ( 0 生理生化 ' ( ' ( 0 硝酸盐还原 E 果糖 E 接触酶 过氧化氢酶 F F 蜜二糖 E 运动型 E 柠檬酸盐 F F 需氧性 F F 侧金盏醇 E 磷酶 F 糊精 E 二磷酶 E 阿拉伯糖 E 硫化氢 E 乳糖 E 实验 F 阿拉伯醇 E 产气 F 核糖 E 耐盐性实验 + + 木糖 F 枸橼酸盐 E 肌醇 E 丙二酸盐 F F 尿素 F F 葡萄糖 F F 七叶苷 E 蔗糖 E 山梨醇 E 麦芽糖 E 山梨糖 E 甘露醇 E 鼠李糖 E 甘露糖 F F 半乳糖苷 > : E 木糖醇 E 鸟氨酸脱羧酶 F 半乳糖 F 赖氨酸脱羧酶 F 松二糖 E 精氨酸脱羧酶 F 棉子糖 E 精氨酸双水解酶 E 注 F 阳性反应 E 阴性反应 未检测

7 第 期 周 婷等 一株嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 的分离鉴定及石油降解特性 0- 图 菌株 的系统发育树 8 $ #!# &%#" $ 功能脂肪酸氧化酶复合体 亚单位等代谢功能基因 图 进一步验证该菌株可能属于嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 图 生长代谢功能基因 6 检测凝胶电泳图 1!#) % % & 6 #!# $ & ( #" %( "# $ % &%#" $ %2% 菌株 生长特性菌株 接种于液体培养基中 在不同温度和初始 ) 下培养 发现菌株的生长温度 初始 ) 及盐度适应范围较广 在 *) -+ + 盐浓度下均能较好生长 图 "! 生长曲线 图 所示 菌株没有明显的适应期 对数生长期较长 后进入稳定期 %2 菌株 对石油降解动力学菌株 在以石油为唯一碳源培养基中生长情况如图 所示 在最初的 菌株生长迅速 菌体数量达到最高 后菌体数量开始下降, 后保持较低的生长量 时有一定的回升 时保持较低水平生长 菌株对石油的降解率则呈逐渐增加趋势 在第 天时 对石油的降解率可达 + %2 菌株 对十六烷的粘附将菌株 和对照菌株大肠杆菌 # ' 的 培养物分别用磷酸缓冲液冲洗 重悬后 加入十六烷检测其粘附特性 发现 对十六烷具有很强的粘附力 粘附率可达 -0,+ 而对照菌株大肠杆菌的粘附率仅为 + 图 %2$ 菌株 对石油组分不同有机物利用将菌株 接于不同有机物为惟一碳源的基础培养基中 * 培养 取样稀释 进行涂平板计数 如表 所示 在不同浓度烷烃 除十二烷 芳香烃 及苯同系物中均能较好生长 %2 菌株 降解相关基因检测通过特异性 6 扩增 从 基因组 ' 扩增得到部分石油组分降解关键酶基因 包括烷烃单加氧酶 芳烃双加氧酶 联苯双加氧酶 邻苯二酚双加氧酶 萘双加氧酶 甲苯双加氧酶 图 0 讨 论不动杆菌属 ' ( 细菌广泛存在于自然环境 许多种类在石油烃降解过程起着重要作用 本文从石油污染土壤中分离的石油降解菌 通过细胞形态 生理生化 0 ' 序列分析及功能基因分析 初步鉴定为嗜油不动杆菌 ' " ( ' ( 而有关嗜油不动杆菌在国内外报道较少 目前只有韩国学者 C"$ 等从稻田土壤分离的 ' ( ' ( 6 我们分离的菌株 在 原油培养基中培养 对原油的降解率达 + 对环境适应性较广 在 *) - 盐度 + + 的条件下生长良好 与 C"$ 等分离的嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 6 相比 具有更广泛的温度及 ) 适应性 适合于盐碱地等复杂环境中石油污染的生物修复

8 'H&( 环 境 工 程 学 报 第E 卷 图 F-菌株 [! 以石油为惟一碳源培养基中的 生长及石油降解率 * 0F-X 2 d, 6= = * = 2 6, [! d,?=2 > 77 6* > _ ? 图 '-菌株 [! 和大肠杆菌对十六烷的粘附 * 0'-=, , c = [! 6= 0 K 表 "#菌株 ]:"K! 在不同有机物中生长情况 %&'( )"#[1 0O >>&1 & ) 1, +, &, ]:"K!, C2 0 ) 1 ) + C'+ 1 & ) + 碳 源 生长量 碳 源 生长量 正戊烷%& p pppp 正己烷%& p pppp 十二烷%& L pp 十六烷%& pppp 十八烷%& ppp pppp p ppp + i, 样品中菌落数小于等于空 白 菌 落 数- + p, 样 品 中 菌 落 数 为 空 白菌落数的 # \F 倍- + p p, 样 品 中 菌 落 数 为 空 白 菌 落 数 的 F \H 倍- + ppp, 样 品 中 菌 落 数 为 空 白 菌 落 数 的 H \!( 倍- + p p p p, 样品中菌落数大于空白菌落数!( 倍" 图 &-菌株 [! 的生长特性 只 能 降 解 :# # \:& ( 的 石 油 组 分 ' # ( ( # 溶 血 不 动 杆 菌 * 0&-X 2 d,, [! % 1,J = K ; 0% & P[ (! 和 约 氏 不 动 杆 菌 --不 动 杆 菌 属 细 菌 由 于 种 类 和 菌 株 不 同 对 石 油 降 解 能 力 不 同 #所能降解石油组分也有差异#R ;,等 报道醋酸钙不动杆菌% 1,J = =K =J 0% & P! % 1,J = C,, & P[ F 对柴油烃降解能力较 好 ' #! ( #王虎等从石油污染土壤中分 离的两株 不动杆 菌#其中 1,J = A$! 对 :#! \:#' 的 烷 烃 有 明 显 降解作用#1,J = A$# 对 :#( \:&( 的烷烃有

9 第 期 周 婷等 一株嗜油不动杆菌 ' ( ' ( 的分离鉴定及石油降解特性 0 图 0 菌株 石油降解相关基因 6 检测 0 6 #!# $ & " $ "# $ % &%#" $ 明显降解作用 韩如 等从不同来源土壤中分离的 株不动杆菌 1 ' 1 ' 1 ' 和 1 ' 仅能利用 的烷烃 原油及柴油 但不能利用单环和多环芳烃 菌株 可以利用正戊烷 正己烷 十六烷 十八烷等不同链长的烷烃 及苯 甲苯 二甲苯 邻苯二酚 萘 芘等芳香烃类及衍生物 说明其具有稳定和广泛的底物降解能力 细菌对烷烃有氧代谢的第一步是通过各种烷烃羟化酶所催化的末端氧化 使其转化为可溶性的醇和脂肪酸 再通过 氧化而彻底降解 烷烃羟化酶有膜烷烃羟化酶 细胞色素 加氧酶 铜离子依赖性烷烃羟化酶等 而芳烃代谢主要通过芳烃加氧酶催化作用引入羟基 使芳香环打开 主要有苯系物双加氧酶和单加氧酶 双加氧酶是在苯环上直接加 个氧形成儿茶酚 单加氧酶则直接攻击苯环或者氧化侧链 进而形成儿茶酚 再经过儿茶酚双加氧酶作用使苯环裂解 最终进入三羧酸循环 不同种类微生物对石油烃的降解途径及代谢酶基因存在多样性 对几种主要的石油降解菌相关基因进行了分析 发现恶臭假单胞菌 &! ' 具有烷烃单加氧酶 萘双加氧酶 甲苯双加氧酶 邻苯二酚双加氧酶基因 不动杆菌 ' (%)# 具有烷烃单加氧酶基因 产碱假单孢菌 & "! ' 具有联苯双加氧酶基因 红球菌 + %)# 具有烷烃单加氧酶基因 2" 从醋酸钙不动杆菌 ' ( ' 1 中克隆获得 A 基因 属于可溶性细胞色素 家族 能降解 的烷烃 0 6"#"! " 等从不动杆菌 ' 菌株中克隆出膜烷烃羟化酶基因 62 可以降解 以上烷烃, 不动杆 菌 2 能够在 的烷烃培养基上生长 其所含铜离子依赖性烷烃羟化酶能催化 烷烃的氧化 我们发现 不动杆菌 不仅具有烷烃 降解的关键酶烷烃单加氧酶基因 而且还存在芳烃和多环芳烃氧化相关的芳烃双加氧酶 联苯双加氧酶 邻苯二酚双加氧酶 萘双加氧酶 甲苯双加氧酶等关键酶基因 基因的多样性与其利用不同链长及种类的芳香烃生长一致 从分子水平上进一步证实该菌具有降解烷烃及苯等多环芳烃的能力 菌株 对烷烃具有很强的粘附能力 在 + 的十六烷中吸附 ( $ 其粘附率可达 -0,+ 而对照组大肠杆菌 # ' 的粘附率只有 + 一般认为 细菌对有机物的粘附是实现对其 利用的重要环节 菌株 对烷烃的粘附可能有助于对其降解利用 详细机制有待于进一步研究 参考文献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

10 0 环境工程学报第 - 卷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王虎 吴玲玲 周立辉 等 陕北地区石油污染土壤中不动杆菌属的筛选 鉴定及降解性能 生态学报 % -, - ;"$ ; $ $ B #" $# &!"# $ "$ " $ ) &("$! & ' (%) % "# &( # ""$?!$#"( $"# % '!#"1!!" $!" % -, - $ $ % 韩如 闵航 程志强 等 石油降解细菌的表型特性和系统发育分析 生物多样性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