千岛湖水质优良, 具有较低的初级生产力和较高的透明度(SDD), 探究该湖有色可溶性有机物(CDOM)的微生物降解特征对探究清洁水体有机物迁移转化规律具有重要意义。 通过对室内微生物培养实验前后CDOM吸收和荧光光谱的对比分析, 探究该湖有色可溶性有机物生物降解特征及指示意义。 结果表明, 经28 d微生物降解培养后CDOM吸收系数a254、 光谱斜率S275-295平均值均减小、 荧光腐殖化指数HIX增大, 说明微生物降解致使CDOM浓度降低, 腐殖化程度相应升高。 经生物培养28 d可降解的CDOM吸收系数a254平均降幅可达14.3%±4.8%, 各点位降幅范围为4.3%~23.6%。 平行因子分析获得三种荧光组分, 分别为陆源类腐殖酸C1、 类色氨酸C2和C3, 三种荧光组分在28 d微生物降解培养过程中均主要表现为降解, 极少有累积; 其中类色氨酸C2和C3生物可利用性水平分别可达54.1%±18.2%和53.2%±14.3%, 陆源类腐殖酸C1生物可利用性为28.2%±9.1%; 培养前后CDOM荧光主要贡献组分由类色氨酸C2变为陆源类腐殖酸C1, 这说明千岛湖类色氨酸生物活性高于类腐殖酸, 微生物降解培养过程中亦表现为削弱类蛋白峰保留类腐殖酸峰。 培养前后CDOM吸收系数差值, 亦即CDOM生物可利用性Δa254的高值主要集中在下游东南湖区, 这与类色氨酸C2分布特征具有一定的相似性, 说明千岛湖东南湖区CDOM生物可利用性最高, 可能与大量类色氨酸C2赋存具有一定关系。 微生物降解培养致使类色氨酸C2和C3分布特征发生改变, 经培养后其高值与C1、 a254培养后高值分布特征相似, 说明生物培养过程中可能存在类蛋白物质的产生。 微生物降解培养前后C1与a254均具有很好的相关性, 说明微生物降解培养对陆源类腐殖酸荧光峰应用于估算有机物浓度的影响较小, 培养后湖心区及东南湖区类色氨酸C2—C3高值区消失, 说明在水滞留时间较长的湖区微生物活动对类色氨酸荧光峰在点源污染识别的应用存在一定的影响。

为了获得邻苯二甲酸酯(PAEs)生物降解菌，从农田土壤筛选出一株能够以 PAEs为唯一碳源和能源生长的微生物，命名为 SD2。采用聚合酶链式反应(PCR)扩增得到其 16S rDNA并构建分子系统发育树，可鉴定出其为冢村菌(Tsukamurella)。研究该菌株在不同的温度、 pH值和转速条件下对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的降解情况，同时采用高效液相色谱(HPLC)测定该菌株对 DBP的降解能力。结果表明， SD2对 DBP的最佳降解条件为：温度为 30℃， pH值为 9，转速为 150 r/min。在该最佳条件下， SD2在 72 h内可以完全降解 500 mg/L的 DBP。底物广谱试验表明，该菌能够降解长短链的 PAEs化合物及常见的代谢产物。同时采用气相质谱联用仪(GC-MS)检测发现， DBP在降解的过程中产生了中间代谢产物邻苯二甲酸丁基甲酯和邻苯二甲酸(PA)，预示着该菌具备完全降解 DBP的能力。这是首次关于冢村菌降解 PAEs污染物的报道，能够为 PAEs污染环境的生物降解及修复提供新的微生物资源。

苯酚是一种重要的化工原料并广泛存在于工业废水中,随着各国对苯酚生物毒性的认识,排放标准日益提高.生物法作为一种高效、低成本、不易二次污染的方法常用于含酚的废水处理.但是可降解苯酚的微生物筛选却是一个复杂繁琐的过程.衰减全反射傅里叶红外光谱(attenuated total reflection Fourier transform infrared,ATR-FTIR)技术是一种高效、快捷、高指纹特性的物理检测技术,主成分分析联用最小偏二乘法(principal component analysis-partial least squares,PCA-PLS)是一种有效提取特征指纹峰并建立模型的方法,该实验联合ATR-FTIR检测技术和PCA-PLS统计方法建立苯酚浓度与吸光度模型,可以快速检测固体培养基中底物浓度.实验建立模型判定系数可以达到99.5%,预测集的判定系数可以到达99.4%,说明模型具有较高的拟合性和推广性.通过模型可以预测出菌株降解后固体培养基底物浓度,筛选出可降解苯酚功能微生物,传统的液体培养并采用气相色谱检测残留苯酚浓度筛选出的结果与ATR-FTIR方法筛选出结果进行对比发现,得到相同的筛选结果.结果表明ATR-FTIR联合PCA-PLS建立高拟合度模型,可以快速检测固体培养基底物浓度,从而达到快速筛选可降解苯酚菌的目的,这种方法可以应用到其他有特征指纹峰的底物中,ATR-FTIR是一种可以广泛应用到功能微生物筛选的快速检测方法.

对一株新分离的、能以甲基对硫磷为唯一磷源生长的菌株JMUPMD-1, 利用形态特征观察和生理生化特性, 及结合rDNA ITS分子序列分析对JMUPMD-1进行鉴定; 采用气相色谱法检测培养过程中甲基对硫磷浓度的变化, 确定甲基对硫磷降解速率。该菌株的rDNA ITS序列与布朗克假丝酵母(Candida blankii)的同源性为99%, 形态特征和生理生化特性与布朗克假丝酵母相符合, 因此鉴定为布朗克假丝酵母。以350 μg/L甲基对硫磷为唯一磷源和350 μg/L甲基对硫磷及1 g/L K2HPO4组成的混合磷源培养该菌株, 测得该菌株的降解率为48.6 %。该菌株的胞内提取液具有明显的甲基对硫磷降解酶活性。

激光镊子拉曼光谱技术可以实现在自然状态下对单个细胞或细胞器较长时间的观察研究。 应用激光镊子拉曼光谱技术实时观察南极微生物低温降解芳香烃过程中单个南极细菌的细胞生长和胞内生物大分子的动态变化过程， 收集、 分析其拉曼光谱， 结果发现: 单细胞的拉曼光谱反映了其细胞内部的生命物质组成， 南极动球菌NJ41和希瓦氏菌NJ49生长和降解芳香烃过程中产生蛋白类和葡聚糖类物质较多， 而假交替单胞菌NJ289生长和降解芳香烃过程中产生脂类物质较多， 其次才是蛋白类物质； 各菌株产生蛋白类物质的多少是与产生的降解限速酶对应的， 也是与低温降解芳香烃的能力是直接相关的。

聚富马酸二羟丙酯(PPF)是一种可生物降解的线形不饱和聚合物,其分子链上的双键在适当引发剂的作用下可以与其他烯类单体进行交联,生成具有三维网络结构的交联体,对组织起到支撑作用。 先合成了中间体低聚物－富马酸二羟丙酯(PFP),然后采用熔融缩聚的方法通过低聚物PFP合成了聚合物PPF,并且在此基础上采用类似的方法合成了癸二酸二羟丙酯(PSP),再使PFP和PSP进行缩聚反应,生成包含癸二酸二羟丙酯链段的新的聚富马酸二羟丙酯的共聚物——聚(富马酸二羟丙酯共聚癸二酸二羟丙酯)P(PF-co-PS)。 在合成的过程中用FTIR对中间体富马酸二丙二醇酯、癸二酸二羟丙酯以及PPF和P(PF-co-PS)的结构进行了表征。 结果表明,随着聚合反应的进行,低聚物逐渐转化为聚合物PPF或P(PF-co-PS)。