高艳辉
- 作品数：8 被引量：30H指数：4
- 供职机构：重庆理工大学化学化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学更多>>
- 氯代烯烃胁迫下菌群SWA1的降解活性及群落结构被引量：10
- 2017年
- 以填埋场覆盖土筛选的可高效降解三氯乙烯(TCE)的混合菌群SWA1为研究对象,考察了其对高浓度氯代烯烃的耐受性及微生物群落变化.SWA1对反-1,2-二氯乙烯(t-1,2-DCE),TCE和四氯乙烯(PCE)的最高耐受浓度分别可达580,250,500mg/L,远高于已报道菌株.生物降解研究结果表明SWA1可有效去除氯代烯烃,菌群生长到稳定期,对t-1,2-DCE的去除率高于90%.高通量测序结果和相关性分析显示不同氯代烯烃驯化后SWA1群落结构存在显著性差异,t-1,2-DCE共代谢生物降解中参与甲烷氧化和氯代烃降解的优势菌属分别为Methylophilus(相对丰度为17.4%~26.6%)和Methylomonas(相对丰度为31.7%~62.2%);TCE共代谢降解中参与甲烷氧化和氯代烃降解的优势菌属分别为Methylophilus(相对丰度为26.9%~46.3%)和Methylocystaceae(相对丰度为1.7%~33.4%).群体感应分析表明微生物间互利共生关系促进了SWA1的生物氧化.
- 赵天涛邢志林张丽杰项锦欣何芝杨旭高艳辉
- 关键词：填埋场混合菌
- 覆盖层甲烷氧化动力学和甲烷氧化菌群落结构被引量：2
- 2015年
- 基于实际填埋场覆盖土建立了可实时在线监测生物气的模拟覆盖层系统,连续监测了不同垂直梯度生物气浓度变化.甲烷通量不变时,覆盖层内不同梯度生物气浓度基本保持不变,系统持续稳定运行,甲烷通量变化后2~3 h生物气可再次持续稳定.考察了覆盖层甲烷氧化特性与甲烷通量的关系,深度大于20 cm,氧气浓度随甲烷通量的增大呈减小趋势,表层氧气浓度与甲烷通量无相关性,不同梯度的甲烷氧化速率与甲烷通量呈正相关(R2变化范围0.851~0.999).为避免覆盖土脱离系统环境造成的误差,以动态连续监测结果为基础,利用双基质Michaelis-Menten方程拟合了覆盖层甲烷氧化动力学(R2范围为0.902~0.955),得到覆盖土半饱和常数Km为0.157~0.729,Km随深度的增加而增大.利用高通量测序技术分析了原始覆盖土和经模拟覆盖层运行后的甲烷氧化菌群落结构,运行后甲烷氧化菌OUT数量显著增多,优势菌群为Ⅰ型菌的Methylobacter和Methylophilaceae及Ⅱ型菌Methylocystis.
- 邢志林赵天涛高艳辉何芝杨旭彭绪亚
- 关键词：动力学甲烷氧化菌群落结构
- 同步异养硝化好氧反硝化细菌Acinetobacter sp.TAC-1的氮代谢途径研究被引量：6
- 2022年
- 为阐明分离自重庆某生猪养殖企业畜禽粪污沼液的一株高效同步异养硝化好氧反硝化(simultaneous heterotrophic nitrification and aerobic denitrification,SND)脱氮菌株Acinetobacter sp.TAC-1的氮代谢途径,分别考察TAC-1菌株DNA水平上的氮代谢基因序列特征和mRNA水平上氮代谢基因差异表达。首先,通过T-A克隆和Sanger测序定性分析TAC-1菌株的SND氮代谢基因,确认DNA水平上TAC-1菌株存在SND过程硝酸盐还原酶调控基因narG,亚硝酸还原酶调控基因nirK及nirS,并发现羟胺氧化过程在TAC-1菌株中可能为新的脱氮途径。其次,结合不同氮源(NH_(4)^(+)-N,NO_(3)^(-)-N及NO_(2)^(-)-N)培养条件下TAC-1菌株不同生长阶段的氮代谢特性、产物分析和过程中的narG、nirK及nirS在mRNA水平上的差异表达分析证实了TAC-1菌株的SND氮代谢途径,反硝化过程中nirK和nirS负责NO_(2)^(-)-N的解毒,硝酸盐还原是由narG型硝酸盐还原酶介导的。因此,该研究从氮代谢基因及其差异表达视角深化了对SND细菌氮代谢机制的认识,为SND细菌的改造和同步硝化反硝化脱氮工艺的开发提供理论依据。
- 高艳辉高艳辉赵天涛赵天涛张云茹彭绪亚彭绪亚
- 关键词：不动杆菌
- 复合污染中氯代脂肪烃对沙雷氏菌降解氯苯影响及其抑制动力学研究
- 2022年
- 开展复合污染条件下氯苯(CB)的降解能力及抑制特性研究对污染控制十分重要。基于已分离的功能菌株沙雷氏菌Serratia marcescen TF-1,开展了典型氯代脂肪烃对降解CB抑制特性的研究。结果表明:存在二氯甲烷(DCM)、二氯乙烷(1,2-DCA)、三氯乙烷(1,1,2-TCA)的条件下,CB平均降解速率分别为0.669、0.463、0.350 mg/(L·d),氯代烷烃对TF-1降解CB有较强的抑制作用;存在三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)的条件下,CB平均降解速率分别为0.974、0.556 mg/(L·d),氯代烯烃对TF-1的抑制较弱。DCM、1,2-DCA、1,1,2-TCA、TCE和PCE的半数抑制效应浓度(EC_(50))分别为3.42、3.16、3.12、6.75和3.16 mg/L,表明氯代烷烃的抑制作用更强,1,1,2-TCA最强。抑制动力学拟合表明:氯代脂肪烃对TF-1降解CB表现为非竞争性抑制,抑制剂与酶非活性位点结合,而后阻碍底物与活性位点结合,污染处理中需首先考虑去除抑制剂。DCM、1,2-DCA、1,1,2-TCA、TCE和PCE抑制作用下解离系数K_(I)分别为19.2、9.96、7.45、13.05和10.58 mg/L,说明氯代烷烃结构复杂毒性越强;随着氯原子数目的增多,抑制作用显著增强。
- 苏夏张小平邢志林陈尚洁王永琼高艳辉赵天涛
- 关键词：氯苯氯代脂肪烃复合污染抑制动力学
- 甲烷氧化菌群共代谢降解TCE研究
- 生活垃圾填埋场覆盖层在甲烷末端减排过程起着重要的作用,有研究表明利用甲烷氧化菌降解氯代烃在污染物修复领域有一定的应用潜力。本文研究了生物覆盖层对氯代烃的耐受性;分析了两种甲烷甲烷氧化菌对TCE的降解效果,并拟合了甲烷氧化...
- 邢志林高艳辉赵天涛
- 关键词：甲烷氧化菌氯代烃生物修复
- 文献传递
- 甲烷及三氯乙烯驯化对垃圾填埋场覆盖土细菌群落结构的影响被引量：2
- 2017年
- 对典型垃圾填埋覆盖土进行CH_4原位富集和三氯乙烯(TCE)驯化,研究了其生物氧化能力和微生物群落结构变化覆盖土CH_4氧化速率为0.20~0.87μmol·g^(-1)soil·h^(-1),TCE降解速率为0.009~0.013 mg·L^(-1)·h^(-1),其中山东垃圾填埋场覆盖土土样甲烷氧化活性高于广东、上海和重庆地区土样.通过Illumina MiSeq测序技术分析了α多样性和驯化前后微生物菌群结构变化规律.结果表明:在所有被注释的操作分类单元聚类结果中,细菌OTUs分配为39个门,85个纲,562个属,富集驯化后变形杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和酸杆菌门仍为各土样的优势菌群,所占比例之和高于77.4%;γ-变形杆菌纲、β-变形杆菌纲、α-变形杆菌纲、放线菌纲和酸杆菌纲所占比例之和高于26.5%.嗜甲基菌属、厌氧绳菌属、节杆菌属和假单胞菌属经TCE驯化后,其相对丰度呈增加趋势.表明在覆盖土氯代烃生物降解过程中,除了被广泛认可的甲烷氧化菌异养共代谢机制以外,还存在非甲烷共代谢机制和氯代烃自养降解机制.
- 赵天涛何芝张丽杰邢志林高艳辉彭绪亚
- 关键词：ILLUMINA微生物群落结构
- 铜离子对混合菌群降解三氯乙烯的影响与机制分析被引量：9
- 2016年
- 在三氯乙烯(TCE)胁迫条件下,从生活垃圾填埋场覆盖土中富集得到了可高效降解TCE的混合菌群SWA1。考察了铜离子浓度0-15μmol/L范围内混合菌群对TCE的降解,当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解速率最大为29.60 nmol/min,降解率达95.75%。此条件下的pmo A和mmo X表达量均达最大值,pmo A的相对表达量(4.22 E-03)比mmo X(9.30 E-06)和Lmp H(0)高3个数量级。在0-0.75μmol/L和1-15μmol/L两个铜离子浓度区间,分别出现了TCE降解峰值,高通量测序结果表明,甲基孢囊菌科Methylocystaceae的甲烷氧化菌为优势微生物。随着铜离子浓度提高,混合菌群SWA1生物多样性显著降低。铜离子浓度的变化影响了混合菌群的结构和活性,进而影响了TCE降解机制。当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解机制包括TCE直接降解和甲烷氧化菌共代谢降解。当铜离子浓度为5μmol/L时,降解率可达到84.75%。此时,降解机制包括TCE直接降解以及甲烷氧化菌和含苯酚羟化酶菌群的共代谢降解。
- 高艳辉赵天涛邢志林何芝张丽杰彭绪亚
- 关键词：混合菌群三氯乙烯关键酶降解机制
- 可降解TCE的甲烷氧化菌16S rDNA与pmoCAB基因簇序列分析被引量：4
- 2014年
- 甲烷氧化菌可高效催化甲烷和多种氯代烃降解,开展甲烷单加氧酶的基因簇序列分析研究有助于深入了解催化机理,并提升其在污染物生物降解领域中的应用价值。以甲烷为唯一碳源富集分离甲烷氧化菌,取5种氯代烃作为共代谢基质考察其降解情况,利用MEGE5.05软件构建基于16S r DNA的系统发育树对所选菌株进行初步鉴定,用半巢式PCR法分段扩增菌株的颗粒性甲烷单加氧酶(p MMO)基因簇并进行T-A克隆测序,通过Ex PASy计算p MMO三个亚基的理论分子量。筛选到了一株甲基孢囊菌Methylocystis sp.JTC3,在三氯乙烯(TCE)初始浓度为15.64μmol/L条件下,反应5 d后降解率可达93.79%。经扩增、测序、拼接得到了3 227 bp的pmo CAB基因簇序列,包括771 bp的pmo C基因、759 bp的pmo A基因、1 260 bp的pmo B基因和2个非编码中间序列,所对应γ、β、α亚基理论分子量分别为29.1 k Da、28.6 k Da和45.6 k Da。通过Blast比对发现Methylocystis sp.JTC3的pmo CAB基因簇序列与Methylocystis sp.strain M的pmo CAB一致性较高,其中pmo A的序列相对保守。JTC3菌株可高效降解TCE,对pmo CAB基因簇序列的详细分析可为p MMO活性中心特征、氯代烃类底物选择性等方面的深入研究提供信息数据基础。
- 张云茹陈华清高艳辉邢志林赵天涛
- 关键词：甲烷氧化菌三氯乙烯系统发育树
