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[]2007-02-05;2007-03-26[](1980-),,,:[]1001-3601(2007)03-0112-0019-04苯酚降解菌的分离驯化与固定化研究陈文波,韩丽珍,谢和,丁朋晓,刘晓光(,550025)[]对采自贵阳市乌当区某造纸厂的污泥进行富集驯化筛选,最终得到2株能以苯酚为惟一碳源生长的菌株(3#和5#),混合菌株可耐受1.3g/L左右的苯酚,单一菌株可耐受1.0g/L的苯酚经生理生化及形态学鉴定,初步确定为醋杆菌属和假单胞菌属,通过不同pH值,苯酚浓度温度以及外加碳源氮源盐度对菌株降酚能力的影响研究,确定了5#菌株的最佳生长和降酚条件[]含酚废水;苯酚降解菌;降酚条件;固定化[]Q939.1[]AStudyonIsolation,DomesticationandImmobilizationofPheno-ldegradingBacteriaStrainsCHENWenbo,HANLizhen,XIEHe,DINGPengxiao,LIUXiaoguang(CollegeofLifeScience,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)Abstract:Twostrains-3#and5#,whichcanusephenolasthesolecarbonsource,areisolatedbyenrichmentanddomesticationofthesludgefromapapermillinWudangDistrict,Guiyang.Themixedstrainscangrowintheinitialphenolconcentrationaround1.3g/Landthesinglestraincangrowinthephenolconcentrationof1.0g/L.ThestrainsweredefinedAcetobactersp.andPseudomonassp.afterthephysiological,biochemicalandmorphologicalidentification.Theoptimumgrowthandpheno-ldegradingconditionof5#strainwasdeterminedbyinvestigatingeffectsofdifferentpH,phenolconcertration,temperature,externalCandNresources,andsaltconcertrationonitspheno-ldegradingability.Keywords:wastewaterwithphenol;pheno-ldegradingbacteria;phenoldegradationcondition;immobilization苯酚及其衍生物对人和动植物的毒性很强,是我国优先控制的污染物之一含酚废水主要来源于造纸炼油合成纤维合成橡胶农药等行业中,是工业排放废水中主要的有害污染物组成成分在含酚废水的治理中,利用微生物处理苯酚是一种既经济又无二次污染的方法近年来,从被酚类物质污染的环境中分离到了多种降酚微生物菌株,如热带假丝酵母(Candidatropicalis)[1]假单胞菌(Pseudomonassp.)[2]醋酸钙不动杆菌(Acineto-bactercalcoaceticus)[3]根瘤菌(Rhizobium)[4]藻类(alga,Ochromonasdanica)[5]真养产碱菌(Al-caligeneseutrophus)[6]等由于利用微生物处理含酚废水的方法具有投资少处理效率高运行成本低二次污染少等优点,因此,生物法受到了越来越广泛的重视对从受苯酚污染的土样中筛选出的2株能高效降解苯酚的细菌进行驯化鉴定及固定化研究,为深入研究苯酚降解菌的生理特性和含酚废水的工业处理提供理论依据和实验基础11.11.1.1菌种来源,30e,32e,pH8.2~8.41.1.2培养基[7~9](1):3.0g,5.0g,NaCl5.0g,1000mL,pH7.0~7.2(2)():K2HPO40.5g,KH2PO40.5g,NaCl0.2g,MgSO40.2g,NH4NO31.0g,10mL,1000mL,,pH(3):1.8%~2.0%(4):K2HPO40.5g,KH2PO40.5g,NaCl0.2g,MgSO40.2g,NH4NO31.0g,10mL,10.0g,8.0g,20.0g,1000mL,pH1.21.2.1降酚菌的富集及驯化10g,35e,150rpm,,6mL[10],,3,1.2.2降酚菌降解性能评价方法6mL,35e,150rpm12h(),6mL,,4-2007,35(3):19~22GuizhouAgriculturalSciences[11],1.2.3菌株的生化反应及初步鉴定[12~15]()(M.RV.P)(),,1.2.4微生物细胞固定化的方法3000rpm15min,,,31.0g/L,4.8~5.0g/L(/),-CaCl2,(A)(B)(C)33()5#TableFactorsandtheirlevelsaffectingImmobilizationeffectof5#strain交联剂浓度(%)(A)Concentrationofcrosslinkingagent包埋剂与菌液比(B)Ratioofembeddingmediumandbacteriasolution交联时间(h)(C)Timeofcrosslinking220B116425B124830B13222.136mL100mL0.6g/L,(OD600)OD6003,,1.3g/L12Fig.1Phenolremovalofthe2strainsatdifferentinitialconcentrationofphenol分离纯化,最终得到2株降酚效果较好的菌株,暂定名为3#菌株和5#菌株在驯化过程中,随着培养液中苯酚残留的下降,菌体的浓度不断增加,培养基的颜色由原来的澄清逐渐变成乳白,最后变成黄褐色当菌种纯化后,单一菌株不能够在含酚浓度为1.3g/L的合成废水中生长说明,混合菌株的降酚效果要优于单一菌株的降酚效果这与其他研究[18]报道的效果相一致结合单一菌株在含酚浓度不同的培养基中的生长情况,选择1.0g/L的含酚浓度作为下述研究的最佳浓度1A~C,3#5#1.0g/L(1A),70h90%3#5#,248h[0.8g/L100%(1B1C)3#5#,,,pH(2)pH7.0,,pH,B-A-[16~18]2pHFig.2pHchangesinprocessofphenoldegradation2.2,2,5#3#5#1.0g/L24h,#20#2007,35,,,,;,,0.5Lm@1.5Lm;,,3#1.0g/L24h,,,,,,,,,,,,,5#(Acetobactersp.),3#(Pseudomonassp.)2.33#5#,,,5#2.3.1温度对苯酚的生物降解的影响5#0.8g/L,,12h(3A),20~50e,35#Fig.3Effectsofdifferentfactorsonphenolremovalof5#strain定的降酚能力,但是在30e时生长最好,且降酚效率较高,这与相关文献的报道基本一致[19],,,2.3.2pH值对菌株降酚的影响[20]pH5.06.07.08.0,pH5#:100mL0.8g/L,6%,37e,,150rpm.(3B),5#pH5~8,,pH8.0,pH,,pH7.0pH2.3.3葡萄糖的添加对5#菌株降酚的影响[21~24],,5#,0.8g/L,30e150rpm12h,6mL,24h3C3C,,[21]2.3.4氮源对5#菌株降酚的影响,,5#(3D),,42h,,(NH4)2SO4,NH4ClNH4NO3NH4HCO3,NH4NO32.3.5盐度对5#菌株降酚能力的影响,,NaCl3%~6%,COD30%~67%[25,26]50%~60%[26]74%[27];87%[25]5#(3E),,,,5#:30epH7.0,0.5%,NH4NO3,2.45#2.4.1固定化最佳条件的选择[28~30],33,L9(34),,CaCl2,5#,5#:2%,20B1,24h#21#3F,3,:A3B1C299.9%2.4.2固定化细胞与游离细胞降酚的比较,(4)0.8g/L,0.9g/L,1.0g/L,,1.0g/L,36h,,50%,4Fig.4Comparisonofimmobilizedcellandfreecellonphenolremoval对于出现这种现象的原因,主要是固定化细胞可以使微生物细胞在某一固定区域具有较高的密度,减轻或消除微生物的流失,提高反应速度,同时由于载体的存在使得在固定化系统中苯酚的浓度形成一个由外部到内部逐渐降低的浓度梯度,减轻了苯酚对载体内部微生物的毒害作用,有利于微生物对毒物的降解并可加强其对有毒物质的忍耐力[31]通过研究,本实验得出了游离菌株降酚的最佳条件和固定化的最佳条件,为实际的含酚废水的治理提供了理论依据然而,若将此理论应用到实践中去,还存在着固定化载体的选择环境中其他微生物对所选菌株的影响重金属离子及有毒物质的影响等因此,在生产上应用还有待于进一步研究[][1],.[J].,1990,11(1):1-61[2].[J].,2002(5):29-311[3],.PHEA-2[J].,2001,21(3):226-2291[4]LeeSG,HungSP,Removalandbioconversionofphenolinwasterwaterbyz-thermostableBtryrosion[J].Enzymeandmicrobialtechnology,1996(19):374-3771[5],.phen816SrDNA[J].,2002,22(6):19-211[6],.[J].,2002,16(6):366-3691[7],.[M].:,1986,128-1291[8],,,.[M].:,2004,225-2281[9],.[M].:,2000,231-2351[10],.[J].,2004,7(5):1-51[11].4-[J].,2003,9(2):38-401[12]R.E.,N.E.,.(8)[M].:,19781[13],.[M].:,20011[14],.[M].:,2002,141-1591[15].[M].:,1985,154-1621[16],.[J].,2001,21(3):48-531[17]VanSchie,etal.Biodegradationofphenol:mechanismsandapplications[J].Biorem.J.,2000,4(1):1-181[18],.[J].,2005,26(5):147-1511[19]ParkGeun-T,etal.Biodegradationofphenolbyatrichloro-ethylene-co-metabolizingacterium[J].J.Microbiol.Biotech-nol.,1998,8(1):61-661[20],,,,.[J].,2004,24(1):4-71[21],,.10-4[J].,1995,22(4):208-2111[22],,.[J].,2003,25(4):3-61[23],,,.PHEA-2[J].,2001,21(3):226-2291[24],,.[J].,2001,1(4):440-4421[25]RosaM.F.,FurtadoAL,AlbuquerqueRT.,etal.Bio-filmdevelopmentandammoniaremovalinthenitrificationofasalinewastewater
本文标题:苯酚降解菌的分离驯化与固定化研究
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