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细菌胞外聚合物的工程应用现状及研究进展

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金属矿山 2008年第2期37卷 5-9,15页

作者：朱长亮杨洪英贾炳国徐春菊李金良范有静皮广志李文志河北邯邢矿冶设计院有限公司东北大学内蒙古维拉斯托矿业有限公司

概述了细菌胞外聚合物的特性和提取方法,综述了国内外近年来有关细菌胞外聚合物及其主要成分在矿物加工、环境、食品、生物医药等领域中的应用现状和研究进展。

关键词：细菌胞外聚合物特性提取方法应用现状研究进展

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细菌胞外聚合物浓度和环境条件对针铁矿稳定性的影响研究

细菌胞外聚合物浓度和环境条件对针铁矿稳定性的影响研究

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全国环境纳米技术及生物效应学术研讨会

作者：林迪黄巧云蔡鹏华中农业大学农业微生物学国家重点实验室华中农业大学资源与环境学院

研究环境中存在的生物有机质细菌胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)与土壤矿物(针铁矿)之间的相互作用机理。采用时间分辨动态光散射技术,系统研究了不同浓度枯草芽孢杆菌EPS和环境条件(pH、离子强度)对土壤矿物针... 详细信息

研究环境中存在的生物有机质细菌胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)与土壤矿物(针铁矿)之间的相互作用机理。采用时间分辨动态光散射技术,系统研究了不同浓度枯草芽孢杆菌EPS和环境条件(pH、离子强度)对土壤矿物针铁矿胶体稳定性的影响。结果表明,当反应体系的pH低于针铁矿等电荷点(pH=4)时,加入EPS可显著促进针铁矿胶体团聚,且EPS浓度达到0.4 mg/L时,针铁矿达到最大团聚状态,继续增加EPS浓度则减弱针铁矿胶体的团聚能力;当反应体系pH等于针铁矿等电荷点(pH=8.0)时,EPS通过静电斥力和空间位阻效应起到稳定针铁矿胶体的作用;当反应体系pH大于针铁矿等电荷点(pH=10.0)时,加入EPS对针铁矿胶体的团聚状态无明显影响。此外,当反应体系pH(10.0)和EPS浓度(16.67 mg/L和166.67mg/L)恒定而离子强度(设置不同浓度NaCl和CaCl)不同时,NaCl和CaCl均对针铁矿胶体起团聚作用,且CaCl的作用要强于NaCl;两种浓度EPS的加入均可有效稳定针铁矿胶体,主要作用力为静电力、空间位阻以及化学键。本研究为更好的解释环境中有机质与土壤矿物之间的相互作用机理提供了重要的实验和理论支撑。

关键词：细菌胞外聚合物针铁矿团聚稳定性

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细菌胞外高聚物对水中六价铬的生物吸附特性

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水处理技术 2001年第3期27卷 145-147页

作者：王竞陶颖周集体宫小燕大连理工大学环境科学与工程系辽宁大连116012

本文研究了一新型细胞外聚合物 WJ- I对水中重金属 Cr( )的吸附特性。结果表明 ,WJ- I对 Cr( )吸附的最佳 p H为 0 .5～ 2 .0。Cr( )的吸附可分为三个阶段 ;快速吸附阶段 ( 5min) ;一级动力学吸附阶段 ( 1 0～ 40 min) ;吸附平衡阶段... 详细信息

本文研究了一新型细胞外聚合物 WJ- I对水中重金属 Cr( )的吸附特性。结果表明 ,WJ- I对 Cr( )吸附的最佳 p H为 0 .5～ 2 .0。Cr( )的吸附可分为三个阶段 ;快速吸附阶段 ( 5min) ;一级动力学吸附阶段 ( 1 0～ 40 min) ;吸附平衡阶段 ( 50 min以后 )。整个吸附过程符合

关键词：生物吸附铬细菌胞外聚合物废水处理

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低碳氮比反硝化菌生物脱氮特性研究

低碳氮比反硝化菌生物脱氮特性研究

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作者：杨树西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本研究从宝鸡市某景观水体底泥中富集筛选并分离纯化出1株可在低碳氮比(C/N)条件下进行高效生物脱氮的反硝化细菌,对其进行了分子生物学鉴定,并研究了其在低碳氮比条件下的生物脱氮特性,同时结合细菌在低碳氮比条件下的聚集成膜特点,研... 详细信息

本研究从宝鸡市某景观水体底泥中富集筛选并分离纯化出1株可在低碳氮比(C/N)条件下进行高效生物脱氮的反硝化细菌,对其进行了分子生物学鉴定,并研究了其在低碳氮比条件下的生物脱氮特性,同时结合细菌在低碳氮比条件下的聚集成膜特点,研究了其成膜产物的生物脱氮应用效果。16SrDNA菌种鉴定结果表明,该菌属于丛毛单胞菌属(Comamonas sp.),将其命名为YSF15。在C/N=2.5的条件下,菌株YSF15表现出了良好的生物脱氮能力,可在18 h内去除94.01%的硝酸盐且未出现亚硝酸盐的积累。在葡萄糖、乙酸钠和丁二酸钠等三种常见碳源中,适合菌株YSF15生物脱氮的最佳碳源为乙酸钠;设置不同的pH梯度探讨环境酸碱性对菌株脱氮的影响,结果表明在整个生物脱氮周期内,菌株在碱性条件下的硝酸盐去除率均高于酸性条件下的去除率;选择1%,5%和10%(V/V)三个接菌量梯度来探讨最佳反硝化的接菌量,与之对应的硝酸盐去除率分别为40.12%,61.73%和93.83%;设置了不同温度以考察环境温度对菌株YSF15生物脱氮的影响,结果表明30℃更接近YSF15的最适反应温度。进行了响应曲面(RSM)实验以求进一步优化菌株生物脱氮条件,设计了三个变量水平,分别是:初始盐酸盐浓度(15、25、35 mg/L);温度(20.00,30.00,40.00℃)和pH(5.00,7.00,9.00),以硝酸盐去除率作为响应量,最终分析表明在低碳氮比环境下,菌株YSF15的最佳反硝化条件为:初始硝酸盐浓度21.92mg/L,温度29.98℃,pH=8.34。进行了低碳氮比条件下的氮平衡实验以研究菌株YSF15的脱氮途径,结果表明,细胞内氮在反应前后含量分别为1.07±0.05 mg/L和1.12±0.02 mg/L,无明显变化;同时未观察到NH-N积累,表明细胞同化不是YSF15的主要脱氮途径。因此,选择亚硝酸还原酶(Ni R)、一氧化氮还原酶(No R)及一氧化二氮还原酶(No S)等三种反硝化过程中的关键基因进行PCR扩增实验。PCR扩增结果表明,在菌株YSF15内存在nir S,nor B和nos Z三种基因,可初步证明菌株YSF15的生物脱氮遵循NO-N→NO-N→NO→NO→N途径。随后,探讨了细菌胞外聚合物(EPS)在细菌低碳氮比生物脱氮中的作用。结果表明,菌株YSF15释放的细菌胞外聚合物(EPS)的主要组分为多糖和蛋白质。在细菌的生物脱氮过程中,EPS的含量释放情况与硝酸盐的浓度成反比,并且滞后于亚硝酸盐含量的变化,对亚硝酸的还原起到了促进作用。随后,设置了不同的营养梯度条件(硝酸盐浓度与碳氮比)以探究EPS在不同营养状况下的变化规律。结果表明,在营养物质不断丰富时,多糖和蛋白质含量均呈现出下降趋势,多糖含量从10.44 mg/L下降至4.72mg/L,蛋白质含量从3.12 mg/L下降至1.79 mg/L;而随着C/N的逐渐降低(从5:1到1:1),EPS中的多糖含量从3.58 mg/L上升至17.09 mg/L,蛋白质含量从2.31mg/L上升至9.26 mg/L。之后,为证明菌株所释放的EPS确实能够作为替代电子供体进而帮助反硝化,以EPS提取物作为碳源(不投加外界有机碳源)进行脱氮实验,结果表明硝酸盐浓度从23.56 mg/L将至13.12 mg/L,证实了EPS的替代碳源作用。同时,也利用扫描电子显微镜及荧光分光光度计对上述实验过程中EPS的含量变化进行了观测。在菌株YSF15的培育过程中,观察到在培养装置中出现了某种具备一定机械强度,且可在溶液中来回运动的薄膜状物质。初步判断该物质可能是由于菌株YSF15大量释放EPS而产生的细菌聚合体。首先,对该膜状物质的硝酸盐去除性能进行了研究,结果表明,硝酸盐含量从初始的17.46 mg/L逐渐下降至6.78 mg/L,去除率达61.17%,证实了该聚集膜的反硝化效果。随后,将该聚集膜收集至一处培养瓶内,设置三种影响因素,C/N梯度为2:1和2.5:1和3:1;HRT梯度为2h,4h和6h;硝酸盐浓度梯度为15、20、25 mg/L,运行了27个周期,以观察其脱氮性能。结果表明,在整个周期内,反应器运行工况良好。在C/N=2、硝酸盐浓度为20 mg/L条件下,4小时可以实现90%以上的硝酸盐去除。当HRT=6 h时,各种工况条件下均能实现对硝酸盐的有效去除;但当HRT减少至2h时,去除率下降至70%左右。且在整个工作周期内,亚硝酸盐未出现明显的累积。随后选取第13周期作为稳定期条件进行运行,其设置条件为:碳氮比=2.5:1、初始硝酸盐浓度20mg/L和HRT=6 h。稳定期运行期间,平均硝酸盐去除率为95.22%,平均亚硝酸盐转化率为1.56%,最大硝酸盐去除率为95.97%(3.42 mg·

关键词：低碳氮比生物脱氮反硝化细菌细菌胞外聚合物高通量测序

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新型生物吸附剂去除水中六价铬的研究

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上海环境科学 2000年第12期19卷 572-574页

作者：陶颖王竞周集体大连理工大学环境科学与工程系大连116012

以 Pseudomonas sn Gx。-1发酵培养得到的细菌胞外聚合物作吸附剂,研究其对水中重金属Cr(VI)的吸附。吸附剂对Cr(VI)吸附的最佳pH初值为05-20。Cr(VI)的吸附分三个阶段:srnin达乃％的快速吸附阶段;10-40min达表观一级反应动力学吸附阶段... 详细信息

以 Pseudomonas sn Gx。-1发酵培养得到的细菌胞外聚合物作吸附剂,研究其对水中重金属Cr(VI)的吸附。吸附剂对Cr(VI)吸附的最佳pH初值为05-20。Cr(VI)的吸附分三个阶段:srnin达乃％的快速吸附阶段;10-40min达表观一级反应动力学吸附阶段;50min以后趋于平衡。吸附过程符合Freundlich和Langmuir吸附等温方程。

关键词：生物吸附剂六价铬细菌胞外聚合物废水处理

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浸矿细菌吸附三种单矿物的行为研究

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矿物学报 2010年第S1期30卷 57-57页

作者：富瑶杨洪英佟琳琳王一名周立杰东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819

细菌胞外聚合物(Extracellular polymeric sub-stances,EPS)是在细菌细胞周围形成的胶浆外壳状的新陈代谢产物(Bhaskar等,2006)。细菌胞外聚合物在细菌与矿物作用时具有提供初始Fe(Ⅲ)、吸附作用、提供反应空间。

关键词：细菌胞外聚合物吸附作用单矿物胞外多糖细菌吸附细菌细胞黄铁矿多糖含量浸矿细菌新陈代谢产物

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