聚丙烯酰胺降解菌的篩選及其與蚯蚓協(xié)同作用效果研究.pdf

1、聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，PAM)作為一種重要的水溶性高分子有機(jī)聚合物，由于具有獨(dú)特的優(yōu)異性能，其應(yīng)用范圍遍及水處理、農(nóng)業(yè)、石油開(kāi)采等各領(lǐng)域，并被稱為“百業(yè)助劑”。但隨著其應(yīng)用范圍和規(guī)模的增長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致大量的聚丙烯酰胺排放到環(huán)境中，并在環(huán)境中積累、遷移和轉(zhuǎn)化，對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害與日俱增。此外，聚丙烯酰胺在環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺單體(AM)，其具有很強(qiáng)的毒性，對(duì)環(huán)境造成污染的同時(shí)也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境中聚丙烯酰胺處

2、理問(wèn)題的重視程度，尋求有效降解聚丙烯酰胺的方法。本研究從生物降解角度，利用平板脅迫馴化法，從哈爾濱文昌污水處理廠的污泥中篩選出兩株降解聚丙烯酰胺的細(xì)菌PAM1和PAM5;對(duì)其進(jìn)行鑒定;并研究菌株以聚丙烯酰胺為不同營(yíng)養(yǎng)源的利用情況、適宜其生長(zhǎng)降解的條件，以及復(fù)合菌協(xié)同降解的適宜條件;同時(shí)，在含有聚丙烯酰胺的土壤中接種復(fù)合菌，研究其與蚯蚓協(xié)同降解聚丙烯酰胺的效果。為降解聚丙烯酰胺提供菌源，探究微生物與蚯蚓協(xié)同修復(fù)聚丙烯酰胺污染土壤的可行性。

3、本研究得到以下結(jié)論:
　　通過(guò)觀察菌落形態(tài)、菌體形態(tài)、生理生化試驗(yàn)及分子生物學(xué)鑒定，PAM1初步鑒定為Comamonas kerstersii.，PAM5初步鑒定為Comamonas terrigena。
　　PAM1和PAM5兩株降解菌均能以聚丙烯酰胺為唯一氮源、唯一碳源以及唯一碳氮源生長(zhǎng)，但研究表明兩株菌以聚丙烯酰胺為唯一氮源生長(zhǎng)時(shí)的降解效果最好。通過(guò)單因素變量試驗(yàn)方法可以確定:適宜PAM1菌株生長(zhǎng)及降解的聚丙烯酰胺初始

4、濃度范圍為300-1100 mg/L，溫度范圍為25-35℃，初始pH范圍為6.0-9.0。其中，最適初始濃度為700 mg/L，溫度為30℃，初始pH值為7.0，接種量為5％體積比，在此條件下，PAM1對(duì)聚丙烯酰胺降解率為36.26％。適宜PAM5菌株生長(zhǎng)及降解的聚丙烯酰胺初始濃度范圍為300-1100 mg/L，溫度范圍為25-40℃，初始pH范圍為5.0-10.0。其中，最適初始濃度為900 mg/L，溫度為30℃，初始pH值為7

5、.0，接種量為5％體積比，在此最適條件下，PAM5對(duì)聚丙烯酰胺的降解率為40.34％。
　　復(fù)合菌對(duì)聚丙烯酰胺的降解效果優(yōu)于單株菌。復(fù)合菌最適聚丙烯酰胺初始濃度為900mg/L，適宜降解的初始底物濃度范圍為300-1300mg/L;最適溫度為30℃，較適宜菌株生長(zhǎng)及對(duì)聚合物的降解的溫度范圍為20-40℃;最適的初始pH值為7.0，適宜復(fù)合菌降解的pH值范圍為5.0-10.0。在最適情況下，復(fù)合菌對(duì)聚丙烯酰胺的降解率為50.54％。

6、
　　蚯蚓與降解菌協(xié)同作用降解土壤中聚丙烯酰胺效果的影響，共設(shè)置了四個(gè)處理，分別為:不接種的對(duì)照組(CK)、接種細(xì)菌(B)、引入蚯蚓(E)以及同時(shí)接種細(xì)菌和蚯蚓(BE)，結(jié)果表明:同一聚丙烯酰胺初始濃度，培養(yǎng)24天后各處理對(duì)聚丙烯酰胺的降解差異顯著，降解效果依次為:BE＞B＞E＞CK，說(shuō)明降解菌與蚯蚓在降解聚丙烯酰胺方面存在協(xié)同作用。不同初始聚丙烯酰胺濃度情況下，CK、BE和B處理對(duì)聚丙烯酰胺的降解隨著初始污染濃度的增加而降低。E