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4-壬基酚的微生物降解研究

万杰  
【摘要】: 壬基酚是环境激素中雌激素效应比较强,难生物治理的化合物,治理洗涤、日化废水的关键就是对壬基酚的有效治理。本文通过大量的实验研究工作,系统地对4-壬基酚降解菌分离与生长繁殖特性、高效降解菌对4-壬基酚降解性能、生物强化因子等进行了初步研究,为治理工业废水中4-壬基酚提供了理论依据。 1.对采集的样品进行好氧驯化,从分离出的31株菌中筛选出了5株细菌,它们可以在固体培养基上良好生长,并对4—壬基酚有较好的降解效果。 2.分离出的5株细菌,标记为菌株A、菌株B、菌株C、菌株D、菌株E、对它们的菌落形态特征进行了初步研究。 3.通过对初筛菌株生长特性的研究,A、B、C、E四菌都是在48h后就进入稳定期,其中A、B两菌的生长情况比较接近,D菌则比其它四株菌较快的进入稳定期(24h),C菌相比其它四株菌在同一时间内细胞增殖的最快。 4.环境因素对菌株生长的有一定的影响,在实验室条件下,五株菌在不同的pH下生长差异比较大,A菌株在pH5.0和pH9.0生长都比较差,在pH6.0-8.0生长都比较好。B菌在pH5.0时的生长受到了抑制,20℃和25℃时A和B菌的生长都差不多,25℃时两株菌的生长量要略高一点;C菌在中性偏碱性条件下生长都较好,最适温度为35℃;D菌反而在两个极端生长较好,在pH6.0-8.0时一般,E菌在pH5.0时生长受到了抑制,D和E菌的最适温度为20℃。 5.采用人工诱变-紫外线照射诱变法,对分离筛选出的五株降解菌进行了诱变处理,经扩大培养,得到三株生长与降解效果较好的菌株X、Y、Z。菌株降解效果测定结果表明,菌株X和Y降解性能高于菌株Z。 6.对诱变得到的高效降解菌株的特性进行了较为详细的研究,主要是在多种环境条件下,对菌株生长繁殖、降解4—壬基酚能力的变化进行了实验研究,摸索出了最适的菌株培养条件,在这些条件共同存在并作用下,菌株降解4—壬基酚的效率有很大的提高,最高壬基酚去除率可达76.4%。 7.通过共代谢初级碳源和氮源对菌株降解性能比较,实验结果得出4—NP并不是X和Z菌株的唯一碳源,外碳源的加入在一定浓度上促进了菌株的降解,而葡萄糖浓度的改变反而降低了Y菌株的降解率,说明葡萄糖在一定程度上抑制了菌株对碳源的吸收。当培养液中硝酸铵的浓度为40mg/L时促进了X和Y菌株的降解,降解率分别为79.8%和78.6%。对Z菌株,随着培养液中硝酸铵浓度的增大,降解率逐渐降低,可见培养液中氮源浓度的增长抑制了Z菌株对4—NP碳源的利用。 8.在菌株Y最佳生长温度,pH值条件下,进行实验室模拟实验。有诱变菌株的一组降解效果较对照组好,在100mg/L的4—壬基酚浓度下,1d后加诱变菌组在降解率可达到75.2%,而对照组仅达到5.1%;在300mg/L的4—壬基酚浓度下,1d后加诱变菌组在可降解67.5%,而对照组降解率仅达到3.9%。


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