石化稠油污水酚類污染物高效降解菌研究.pdf

1、石化稠油污水中有機(jī)污染物含量豐富,并且由于石油來(lái)源和加工工藝不同,污染物的組分發(fā)生變化。稠油污水中的有毒物質(zhì)可使生物發(fā)生急性或慢性中毒,酚類物質(zhì)就是稠油污水中含量較大且易造成環(huán)境污染的主要污染物之一,國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究較多。由于含酚污水的難降解特性,尋找高效降解菌并優(yōu)化其實(shí)驗(yàn)條件成為一個(gè)重要的研究問(wèn)題。
　　 在本研究之前,本課題組已經(jīng)從被酚類污染的土壤中篩選得到一株對(duì)多種酚類都具有高效降解作用的細(xì)菌菌株XQ23,經(jīng)16S rRNA

2、鑒定屬于假單胞菌屬。本研究經(jīng)過(guò)生理生化及形態(tài)分析等實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)了上述結(jié)論。XQ23在降解酚類化合物時(shí),在鄰苯二酚2,3-雙加氧酶作用下,生成中間產(chǎn)物鄰苯二酚,在375 nm處有最大吸收。
　　 為了實(shí)現(xiàn)較高的酚類降解速率,過(guò)去的一些研究使用氮和磷含量較多的培養(yǎng)基,容易造成二次污染。本研究將原培養(yǎng)基中各種鹽類物質(zhì)稀釋20倍,而酚的濃度保持不變時(shí),XQ23菌株仍能較好地生長(zhǎng),并保持較高的降解率。經(jīng)過(guò)Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),

3、優(yōu)化出當(dāng)XQ23在降解酚類物質(zhì)時(shí)碳源、氮源以及磷源三因素之間的最優(yōu)組合,即當(dāng)混合酚的濃度為250 mg/L時(shí),同時(shí)滿足氮源(硫酸銨)和磷源(磷酸鹽)的濃度分別為44 mg/L和184 mg/L,可使酚類降解率達(dá)到97.3％。
　　 本論文接下來(lái)研究XQ23降解2,3-二甲基苯酚的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。XQ23在降解不同初始濃度的2,3-二甲基苯酚時(shí),不同初始濃度對(duì)應(yīng)的比生長(zhǎng)速率可以很好地?cái)M合Haldane模型,其中在濃度為180 mg/L

4、時(shí)有最大比生長(zhǎng)速率。此研究中,半飽和系數(shù)KS較大,表明XQ23細(xì)胞對(duì)2,3-二甲基苯酚親和力較低;而抑制系數(shù)Ki較小,說(shuō)明XQ23細(xì)胞對(duì)2,3-二甲基苯酚比較敏感。細(xì)菌降解酚類過(guò)程時(shí),生物量產(chǎn)率存在三種模式:常數(shù)模式、線性下降的模式、異速下降模式,XQ23降解2,3-二甲基苯酚遵循異速下降模式。在以2,3-二甲基苯酚(180 mg/L)為唯一碳源和能源的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中,通過(guò)總有機(jī)碳分析發(fā)現(xiàn),47.5％2,3-二甲基苯酚轉(zhuǎn)化為CO2(或其