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苯酚降解菌MW-1的分离及其降解特性研究


□ 刘长风 刘桂萍 刘学贵 张月澜 王丽多

  摘要:用以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐驯化液对沈阳某煤气厂土壤进行驯化培养。从中分离筛选到1株苯酚降解菌。编号为MW-1。试菌株最高可耐受1600苯酚,其降解性能研究表明:该菌具有较强的苯酚降解能力。在30。C,pH5.5—7.5。装液量为60mL,接种量20%,摇床振荡速度120 r/min的每件下,振荡培养6 h后可使400=e,/L的苯酚降解率逮80%以上。虽然葡萄糖对该菌体的生长及降解苯酚均有一定的抑制作用。但有葡萄糖(600 me/L)存在的情况下,该菌对苯酚的降解率仍接近60%。这对处理含有其它碳源的含酚度水具有一定的意义。
  关键词:苯酚;苯酚降解菌;特性试验
  中图分类号:x1 72
  文献标识码:A
  文章编号:0367-6358(2007)12-734-04
  作者简介:刘长风(I974-),女,吉林镇春人,博士生,副教授。主要从事工业废水的微生物处理。
  
  苯酚是焦化、造纸、石油、塑料、纺织、制药等工业废水中的主要污染物,也是生物降解多种人工合成化合物如杀虫剂时产生的一种中间代谢物。大量酚类物质及其衍生物在土壤和水体中的排放和积累导致了生态环境的日趋恶化,许多国家已将其列入环境优先控制污染物的黑名单中。近年来,国内外在苯酚生物降解方面进行了广泛的研究,已鉴定具有降解苯酚能力的微生物有细菌、酵母菌等。利用培养优势菌群的微生物法降解酚类化合物因其投资少、处理效率高、运行成本低、无二次污染等优点而得到越来越广泛的应用。本试验从沈阳某废弃煤气厂土壤中分离筛选到一株高效苯酚降解菌,并对其降解特性进行了研究,旨在找到对酚类化合物具有高效降解能力的优势菌株,为今后的进一步研究及含酚废水的生物处理奠定基础。
  
  1 材料与方法
  
  1.1菌种的来源
  沈阳某废弃煤气厂土壤
  
  1.2培养基
  驯化培养液:为无机盐溶液中添加一定浓度的苯酚配制而成。各种无机盐的含量为(g/L):NaO0.2;NH4.N03 1.0。
  分离及保存培养基:为含200 m#L儿苯酚的牛肉膏蛋白胨固体培养基。
  
  1.3苯酚降解菌的驯化、筛选与分离
  取一定量的菌源土壤加入到苯酚浓度为300mv/L的驯化培养液中,室温通气富集培养,定时取样测定苯酚浓度,至苯酚完全降解后,再加入新的以苯酚为唯一碳源的驯化培养液进行驯化培养。连续驯化20 d左右。苯酚浓度从300 mg,L增至2000L。定时取样采用稀释涂布和划线的方法在分离培养基平板上分离筛选能以苯酚为唯一碳源和能源的降解苯酚菌株。
  
  1.4苯酚含量的测定
  采用4-氨基安替毗啉直接分光光度法。
  
  1.5苯酚降解率计算公式
  苯酚降解率/%=[1-(C.+c2)/co]x100%
  式中:c0.苯酚起始浓度mg,L;c-反应后苯酚浓度,mg/L;C挥发的苯酚浓度,mg/L。
  
  1.6种子液的制备及菌体生长OD值的测定
  在无菌操作下。用接种环挑取目的菌苔一环接种于50 mL、苯酚浓度为200 ms/L的无机盐培养液中,在温度为30℃,转速为120 r/min的条件下振荡培养24 h后,将培养液离心倾去上清液后,加入适量的无机盐培养液制成一定浓度的菌悬液,用722-2000型分光光度计对菌悬液进行检测。确定其最大吸收波长为380 nm。经测定实验用种子液为OD,=0.500。实验过程中取培养液在3110 nin下测定其OD值表示菌体生长情况。
  
  1.7苯酚降解菌降解性能的测定
  主要考察pH值、温度、通气量、接种量、苯酚初始浓度及外加碳源对MW-1苯酚降解菌生长及降解性能的影响。基本实验条件为:取苯酚浓度为400 mc/L的无机盐培养液50mL于250mL三角瓶中,按20%的接种量接人OD值为0.500种子液,以初始培养液(未接菌悬液时)为空白参比,用稀Hcl或NaOH调节培养液初始pH值,在30℃。120 r/nfin的摇床上振荡培养。6 h后测定培养液中苯酚浓度及苯酚降解菌生长的OD值。每一条件做两个平行,计算其菌体生长的平均OD值和平均苯酚降解率。
  
  2 结果与讨论
  
  2.1 MW-1苯酚降解菌的形态特征
  用以苯酚为唯一碳源的无机盐培养液对煤气厂土壤进行驯化,在驯化液苯酚浓度为1300 m#L时。从驯化液中分离到1株苯酚降解菌,编号为MW-1。该菌在牛肉膏蛋白胨固体培养基上30℃恒温培养48 h后。其菌落特征:菌落较小,1-2 mm,黄色圆形突起,边缘整齐,光滑不透明。粘稠无味。通过革兰氏染色,油镜观察该菌为革兰氏阳性球菌,细胞多个堆在一起或单个存在。菌种尚待鉴定。该菌株对苯酚的最大耐受量为1600 mg/L。
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