PNP降解菌特性及與共凝集菌對廢水生物強化處理的研究.pdf

1、對硝基酚（PNP）的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致很多水資源被污染，目前利用微生物降解PNP的生物去除法是一種經(jīng)濟(jì)、沒有二次污染的方法。本文從化工廢水中分離到一株能以PNP為唯一碳、氮源的高效降解菌 C1，經(jīng)伯杰氏菌種鑒定手冊和16S rDNA序列分析，鑒定為甲基桿菌屬（Methylobacterium sp.），這是首次報導(dǎo)該菌屬的PNP降解菌。
　　本研究對C1的生長和降解 PNP的條件進(jìn)行了初步優(yōu)化。結(jié)果表明，該菌株利用對硝基酚生長代謝的最佳

2、條件為pH7.0-8.0、溫度30-35℃、接種量2.5％，單糖（葡萄糖、果糖）和有機氮源（蛋白胨、酵母膏）均能夠促進(jìn)C1的生長以及增強對PNP的降解效果。
　　為了確定PNP的降解途徑，對C1降解PNP的中間代謝產(chǎn)物進(jìn)行提取，然后采用 GC-MS分析，根據(jù) PNP代謝產(chǎn)物的質(zhì)譜圖中的特征吸收峰能夠判斷出有對苯二酚（HQ）的形成，HQ是對苯二酚途徑中代表性的中間產(chǎn)物，所以推斷C1是通過對苯二酚途徑來降解PNP。HQ途徑也是革蘭氏陰

3、性菌降解PNP的典型途徑包括硝基的去除和對苯二酚的形成，然后對苯二酚開環(huán)生成γ-羥基粘康酸半醛，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為馬來酰乙酸，最后生成β-酮己二酸，進(jìn)入三羧酸循環(huán)。
　　進(jìn)一步考察了在序批式膜反應(yīng)器中，C1在廣泛共凝集菌（Bacillus megaterium T1, Bacillus cereus G5）介導(dǎo)下對PNP合成廢水的生物強化效果。反應(yīng)器運行32 d的結(jié)果表明，對照組反應(yīng)器的降解效果和抗沖擊負(fù)荷能力均較差；只投加降解菌的反

4、應(yīng)器在低濃度PNP的情況下表現(xiàn)出較快的降解率，但是易受底物沖擊負(fù)荷的影響；同時投加降解菌和凝集菌的反應(yīng)器表現(xiàn)出更好的降解效果和抗沖擊負(fù)荷能力，生物膜形成量也較多。同時，對反應(yīng)器中生物膜的微生物群落進(jìn)行了高通量測序分析，表明投加凝集菌的反應(yīng)器中生物膜的群落多樣性更豐富。這說明在廢水處理系統(tǒng)中，廣泛共凝集菌能介導(dǎo)降解菌以自固定化方式定殖于生物膜中，并促進(jìn)生物膜的形成，使降解菌對PNP負(fù)荷有更強的抗沖擊能力，從而表現(xiàn)出更高效持久生物強化作用。