壬基酚聚氧乙烯醚高效降解菌株篩選與降解特性的研究.pdf

1、壬基酚聚氧乙烯醚（nonylphenol polyethoxylates，NPEOs）是一種廣泛應用的非離子表面活性劑，性質穩(wěn)定。進入環(huán)境后NPEOs可經微生物降解為NP1EO、NP2EO、壬基酚聚氧乙烯醚酸酯（NP1EC，NP2EC）和壬基酚NP等中間降解產物，這類物質對生物體表現(xiàn)出雌激素活性，屬環(huán)境激素類物質。 研究表明好氧活性污泥工藝條件下NPEOs降解產生水溶性強，易在自然界中遷移擴散的羧酸化產物NPEC，危害更大。NP

2、EOs厭氧活性污泥工藝降解雖不產生羧酸化產物NPEC，但其降解周期長，易積累短鏈?NPEO及NP。本論文得到國家自然科學基金項目“烷基酚聚氧乙烯醚生物降解過程中的環(huán)境雌激素效應”資助，以壬基酚聚氧乙烯醚NPEOs為目標物，研究其高效降解菌株的篩選及降解特性，旨在研究好氧條件下NPEOs的降解特性，克服好氧與厭氧活性污泥工藝降解條件下NPEOs降解的缺點，開發(fā)具有高效降解性能同時可避免產生羧酸化產物NPEC的菌株，探索其具有雌激素活性的中

3、間降解產物的形成及其降解途徑，并通過觀察底物濃度、共代謝基質以及溫度等條件對NPEOs生物降解特性的影響規(guī)律，研究NPEOs在好氧條件下生物降解的機理，為高效降解菌株的篩選提供一種新的思路，亦為城市污水處理高效去除壬基酚聚氧乙烯醚打下理論基礎。主要研究結論如下： 1、異養(yǎng)脫氮菌Bacillus sp.LY能夠以NPEOs為碳源，有較好的降解效果且降解過程中不產生羧酸化產物NPEC。14d時對NPEOs降解去除率達95.6％，同時

4、Bacillus sp. LY在對NPEOs進行高效生物降解時并未產生水溶性更強、危害更大的羧酸化產物NPEC，表明Bacillus sp.LY是1株高效降解NPEOs的優(yōu)良菌株。Bacillus sp.LY降解NPEOs時，對體系中總氮的最大去除速率為47 mg·(L·d)-1，說明Bacillus sp. LY在降解去除NPEOs的同時具有一定的異養(yǎng)脫氮能力。 2、溫度、NPEOs初始濃度和典型氮素污染物等因素對Bacill

5、us sp.LY降解NPEOs效果均有一定影響。3種溫度條件下（10℃、20℃、30℃），一級降解速率常數分別為0.055 d-1、0.151 d-1和0.258 d-1，表明溫度越高對NPEOs的降解越有利。3種NPEOs初始濃度（1mg/L、10mg/L、20mg/L）條件下，5d時對NPEOs的降解去除率分別為89％、79％和50％，初始濃度為20 mg/L時，對Bacillus sp. LY 降解NPEOs有一定抑制作用。不同典

6、型氮素污染物（氨態(tài)氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮）對菌株Bacillus sp.LY降解速率常數分別為0.106 d-1，0.0306 d-1和0.0237 d-1，菌株表現(xiàn)出明顯的嗜氨性。 3、新發(fā)現(xiàn)的菌株LJ-1對NPEOs有很好的降解效果且降解過程不產生NPEC。菌株LJ-1為革蘭氏陰性短桿菌，并生有鞭毛。14d對NPEOs的降解去除率達98％。利用GC-MS檢測其羧酸化產物，結果表明菌株LJ-1對NPEOs進行高效生物降解時并未產