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环境激素双酚A降解菌的分离、鉴定及初步应用研究

王小存  
【摘要】: 环境激素又称为内分泌干扰物,是一种由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的,对人体内和动物体内原本营造的正常激素功能施加影响,从而影响内分泌系统的化学物质。它们能影响人类等多种生物的生殖功能与发育系统,降低生殖和免疫能力,导致神经系统失调及多种生理异常。双酚A(Bisphenol A,BPA)是其中重要的一种。随着双酚A的大量使用,在世界各地各种水体中都有发现,对双酚A污染的治理势在必行。由于有的好氧微生物可以利用双酚A作为其生长的碳源,将双酚A彻底分解为无毒害的物质。所以,利用生物法处理含双酚A废水是一种有效的办法。因此,我们开展了下面一些研究。 ①双酚A降解菌的筛选。采用经典的细菌筛选技术,得到了双酚A高效降解菌(P-04),该菌可在饱和的双酚A溶液里以其为唯一碳源和能源生长。据有较强的双酚A降解能力。 ②菌株鉴定。采用传统表型分类法与16SrDNA基因序列分析两种方法结合进行鉴定。对该菌株的理化指标分析表明,该菌株的理化指标符合Pseudomonas的特征。对16SrDNA基因序列进行对比分析,发现与Pseudomonas同源性达到99%,该菌为Pseudomonas。 ③P-04培养条件的优化。在实验室里探讨碳源、氮源、通气量、起始pH值、温度等因素对菌株生长及对双酚A降解能力的影响。双酚A最佳降解条件为:pH值7.0,250ml摇瓶装液量为50ml,30℃。 ④紫外诱变试验。在紫外诱变实验中,对菌株P-04进行45s紫外诱变,诱变后得到乳白色传代稳定的菌株P-24,该菌株双酚A降解率87.6%,比原菌株P-04的降解率提高了4.0%并且具有很好的耐受性。并推测其降解过程与原菌没有明显的变化。 ⑤发酵罐试验。为了能将降解菌株投向大规模生产,对降解菌P-04进行了发酵罐培养研究,并根据实验数据得到了菌株生长速率模型、基质消耗速率模型和降解产物生成速率模型。 ⑥双酚A降解菌的初步应用测试。活性污泥菌株对天山废水COD去除率比菌株P-24高19%,但是不能降解双酚A。活性污泥菌种对普通的生活和工业污水具有更好、更高效的降解效果。菌株P-24对模拟双酚A废水COD去除率比活性污泥高33%,双酚A去除率高45%。对含双酚A废水,通过定向驯化、筛选的菌株具有更好的降解效果。混合菌株对COD去除和双酚A降解的效果比P-24分别提高了31%、35%,比活性污泥菌株分别提高了2倍、20倍。 本研究成果将为进一步治理环境激素双酚A污染及发现双酚A降解基因研究奠定基础。


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