产碱杆菌氰降解的研究

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氰化物必须进行适当的无害化处理以避免危害人类健康和破坏生存环境。本论文利用一株产碱杆菌进行氰化物降解的研究。论文首先建立氰化物分析方法。异烟酸一吡唑啉酮光度法分析氰化物具有准确、快速、操作简便的特点,当工业含氰废水中含有400mg·L-1的NH4+、S2-和SS等杂质时,该分析方法仍能有效测定废水中的氰浓度。论文利用实验室保存的一株降氰菌株Alcaligenes sp.DN25进行降氰酶提取,并研究其降解特性。结果表明:其胞内酶对氰化物的降解率高达39.6%,胞外酶对氰化物降解率为15.3%,细胞碎片降解率仅为2.3%,所以初步判断产碱杆菌Alcaligenes sp.DN25的降氰酶主要为胞内酶,降氰酶的最适条件:温度35℃;pH值7.0;测得该降氰酶米氏常数Km为10.3mmol·L-1、最大反应速率为0.258mmol·(L·s)-1。通过尿素抑制试验初步判断此降氰酶中存在氰水合酶,检测出酶促反应的最终代谢产物物之一为NH3,降解完全。研究了Alcaligenes sp.DN25细胞处理模拟工业含氰废水。含氰废水中存在一定浓度的杂质如NH4+、S2-和SS时,游离细胞能对氰化物进行高效降解。在5L反应器中进行固定化细胞连续降解,反应器有很好的氰负荷适应性,生物反应器运行40d,降解率基本维持在90%以上,在40—60d之间,系统中加入NH4+,此时反应器对氰化物的降解率下降,平均降解率约85%,认为在连续反应系统中氨氮加入及产物甲酸积累使得反应器pH缓冲能力下降,从而细胞降解活性下降。筛选获得7株能够降解亚铁氰化钾的微生物。菌株均能以亚铁氰化钾为唯一碳源和氮源生长。其中菌株Y6和Y1降解能力较强,降解氰离子浓度为100 mg·L-1的K4Fe(CN)6溶液7d,降解率分别达55.9%和48.6%,细胞干重增达7.15和7 g·L-1
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