R.mucilaginosa,S.albidoflavus和M.luteus对硝基苯的好氧生物降解

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:sotry
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文报道了3株新分离的在好氧条件下以硝基苯为唯一碳、氮、能源的菌株,对其进行了生理生化特性研究和rDNA分子序列分析,考察了3株菌的游离态细胞和固定化细胞生长及降解硝基苯的特性,并推测出菌株降解硝基苯的途径,以期为实际硝基苯工业废水的处理提供理论依据通过形态特征、生理生化特性以及rDNA分子序列分析,3株菌分别鉴定为胶红酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa Z1)、微白黄链霉菌(Streptomyces albidoflavus Z2)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus Z3)。菌株Z1、Z2、Z3在GenBank的登录号分别为DQ778627、DQ855477、DQ855476。菌株Z1、Z2、Z3已作为专利菌种保存于中国普通微生物菌种保藏中心,注册编号分别为CGMCC No.1758、CGMCC No.1759、CGMCCNo.1760。菌株Z1的最适生长与降解条件为:温度30℃,pH=7.0,摇床转速180 r/min,接种量9mg/L(干重)。菌株Z2的最适生长与降解条件为:温度30℃,pH=7.0,摇床转速150r/min,接种量12mg/L(干重)。菌株Z3的最适生长与降解条件为:温度25℃,pH=7.0,摇床转速150 r/min,接种量9mg/L(干重)。在以硝基苯为唯一碳、氮、能源的液体培养基中,最佳降解条件下,当硝基苯初始浓度为200mg/L时,菌株Z1、Z2、Z3完全降解硝基苯的时间分别为60h、72h、120h,TOC去除率均在98%以上,该实验结果表明硝基苯最终被矿化为无害的二氧化碳和水。在以硝基苯为唯一碳、氮、能源的液体培养基中,菌株Z1、Z2和Z3对硝基苯的最大耐受浓度分别为450、400和250mg/L。最佳降解条件下,菌株Z1、Z2和Z3对硝基苯的降解动力学均符合典型的底物抑制模型,菌株Z1的模型参数为:qmax=4.11(1/h),Ks=151.42mg/L,Ki=32.569mg/L;菌株Z2的模型参数为:qmax=3.19(1/h),Ks=106.73mg/L,Ki=38.03mg/L;菌株Z3的模型参数为:qmax=2.32(1/h),Ks=67.13mg/L,Ki=40.29mg/L。进一步考察了高盐度下以及其它有机物质和硝基苯共存时3株菌对硝基苯的降解。在以硝基苯为唯一碳、氮、能源的液体培养基中,最佳降解条件下,当硝基苯初始浓度为200mg/L时,3株菌均能在盐度(以氯化钠质量浓度计)≤5%的条件下有效降解硝基苯。最佳降解条件下,当150mg/L的苯酚和200mg/L的硝基苯共存或75mg/L的苯胺与200mg/L的硝基苯共存时,菌株Z1能有效降解硝基苯;当200mg/L的苯酚和200mg/L的硝基苯共存或50mg/L的苯胺与200mg/L的硝基苯共存时,菌株Z2能有效降解硝基苯;当25mg/L的苯酚和200mg/L的硝基苯共存或25mg/L的苯胺和200mg/L的硝基苯共存,菌株Z3几乎不降解硝基苯。采用表面吸附固定化技术,选取大孔网状载体DW-22为固定化材料分别考察了菌株Z1、Z2和Z3在DW-22型载体上的生长与降解硝基苯的最适条件。菌株Z1在DW-22型载体上的最适生长与降解条件为:温度30℃,pH=7.0,摇床转速160r/min,接种量6mg/L(干重)。菌株Z2在DW-22型载体上的最适生长与降解条件为:温度30℃,pH=7.0,摇床转速130r/min,接种量10mg/L(干重)。菌株Z3在DW-22型载体上的最适生长与降解条件为:温度25℃,pH=7.0,摇床转速130r/min,接种量6mg/L(干重)。在以硝基苯为唯一碳、氮、能源的液体培养基中,最适生长与降解条件下,当硝基苯初始浓度为200mg/L时,固定化Z1、Z2、Z3细胞完全降解硝基苯的时间分别为30h、40h、96h。固定化细胞对硝基苯的降解动力学均符合经典的底物抑制模型,固定化Z1细胞的动力学参数为:qmax=8.38(1/h),Ks=185.59mg/L,Ki=132.39mg/L;固定化Z2细胞的动力学参数为:qmax=6.34(1/h),Ks=153.63mg/L,Ki=126.73mg/L;固定化Z3细胞的动力学参数为:qmax=4.31(1/h),Ks=110.39mg/L,Ki=54.95mg/L。与游离态细胞相比,固定化细胞的耐热性、耐盐性和耐毒性均得到提高。本研究同时进行了固定化Z1细胞降解硝基苯的半连续流试验,实验结果表明:与游离态细胞相比,固定化细胞具有良好的耐水力负荷和冲击负荷的能力。推测了菌株Z1降解硝基苯的途径:硝基苯经部分还原生成2-氨基酚,2-氨基酚再开环降解,进一步矿化;同时在2-氨基酚的开环过程中,副产物吡啶甲酸生成,Z1进一步降解吡啶甲酸。本研究同时推测了菌株Z1降解吡啶甲酸的途径:吡啶甲酸经羟基化反应生成6-羟基吡啶甲酸,6-羟基吡啶甲酸再开环降解,最终矿化为无害的二氧化碳和水。综上所述,本研究分离的胶红酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa Z1)、微白黄链霉菌(Streptomyces albidoflavus Z2)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus Z3)在实际硝基苯工业废水的处理中有着广阔的应用前景。
其他文献
泡沫铝是一种新型结构材料,具有许多优异的性能,如吸声性、阻尼性、电磁屏蔽等;同时,它还具有高比强度、比刚度等力学性能,特别是它独特的对压缩载荷的响应特征,是汽车保险杠的理想填充材料。国内外的泡沫铝研究集中在自由发泡行为上,为制备近净成形的异形件,就必须要对其在密闭型腔中的发泡行为进行深入研究。本文采用模压+烧结+热挤压的工艺制得泡沫铝预制体,随后将其封装进固定体积的密闭模具中发泡,制得泡沫铝异形件
随着科学技术的创新,我们的出行方式越来越方便快捷。高速动车的出现是科技不断创新和发展的成果,然而随着高速动车的不断优化,速度的不断提升,它的噪声问题随之产生,噪声污
目的 通过对国人正常拇指与小指充分对指的动作 ,测量拇指对指的角度及功能解剖学研究 ,分析拇指对掌功能重建术后效果不佳的原因。方法 测量正常拇指与小指对指时各正常角
狂犬病是通过动物性抓咬伤导致的传染性疾病,患病致死率高达100%。旨在分析当前狂犬病疫情,并针对性的提出若干预防及控制的方法。
天朗气清的日子,总想寻着一处花香缭绕之地,三两亲友,谈笑风生;阴雨绵绵的日子,亦想觅一方静谧清新之所,来一壶茶捧一本书,听雨打叶梢……没有庭院,没有大户型,即使是一尺阳
随着国家经济的高速发展,城市化建设的进程加速推动,为缓解地面交通的巨大压力,地下轨道交通得到快速发展,地铁在我国大中城市交通系统中发挥着越来越紧要的作用。然而地铁往
高温胁迫会阻碍水稻生长发育,导致其产量和品质下降。miRNA398能调控植物应答多种逆境胁迫,mi RNA398的靶基因为铜/锌超氧化物歧化酶,能清除植物体内的活性氧,增强植物的抗逆
田小娥和卡门都拥有着美丽的容貌,生活在社会的最底层,是被侮辱与被损害的女性,她们都有着叛逆的性格,并且最后都被人杀害。但是这两位女性人物形象在个人追求、生存方式和悲
中国梦教育与大学生创新创业教育具有密切联系。通过有效融入中国梦教育的精神实质、充分挖掘新载体、营造具有中国梦特色的文化氛围等方式,切实推进大学生的创新创业教育,为
黑茶在渥堆发酵过程中的微生物和酶促作用对黑茶独特的品质和风味形成起着关键的影响。本研究选用从茯砖茶、普洱茶、六堡茶和藏茶等黑茶中分离出9株真菌,采用鉴别底物培养基