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污染物含量豐富,并且由于石油來源和加工工藝不同,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,國內(nèi)外對其研究較多。由于含酚污水的難降解特性,尋找高效降解菌并優(yōu)化其實驗條件成為一個重要的研究問題。
　　 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多種酚類都具有高效降解作用的細菌菌株XQ23,經(jīng)16S rRNA

2、鑒定屬于假單胞菌屬。本研究經(jīng)過生理生化及形態(tài)分析等實驗進一步確認了上述結(jié)論。XQ23在降解酚類化合物時,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。
　　 為了實現(xiàn)較高的酚類降解速率,過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,XQ23菌株仍能較好地生長,并保持較高的降解率。經(jīng)過Box-Behnken實驗設(shè)計,

3、優(yōu)化出當XQ23在降解酚類物質(zhì)時碳源、氮源以及磷源三因素之間的最優(yōu)組合,即當混合酚的濃度為250 mg/L時,同時滿足氮源(硫酸銨)和磷源(磷酸鹽)的濃度分別為44 mg/L和184 mg/L,可使酚類降解率達到97.3％。
　　 本論文接下來研究XQ23降解2,3-二甲基苯酚的動力學過程。XQ23在降解不同初始濃度的2,3-二甲基苯酚時,不同初始濃度對應的比生長速率可以很好地擬合Haldane模型,其中在濃度為180 mg/L

4、時有最大比生長速率。此研究中,半飽和系數(shù)KS較大,表明XQ23細胞對2,3-二甲基苯酚親和力較低;而抑制系數(shù)Ki較小,說明XQ23細胞對2,3-二甲基苯酚比較敏感。細菌降解酚類過程時,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機鹽培養(yǎng)基中,通過總有機碳分析發(fā)現(xiàn),47.5％2,3-二甲基苯酚轉(zhuǎn)化為CO2(或其