一种利用电活性微生物降解氯酚的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电活性微生物降解氯酚的方法；其技术方案是该方法是在H2O2的参与下，采用希瓦氏菌MR

【技术实现步骤摘要】
一种利用电活性微生物降解氯酚的方法


[0001]本专利技术属于环境微生物领域，具体涉及一种利用电活性微生物类过氧化物酶活性降解氯酚的方法。

技术介绍

[0002]酚类废水是典型的工业废水，毒性高，生物降解性差。在所有酚类化合物中，氯酚被认为是一种具有代表性的生物顽固成分，广泛应用于如染料、除草剂、杀虫剂、药品、润滑剂添加剂和木材防腐剂等化学品中。因其剧毒、致突变、致癌和持久性而被世界卫生组织和美国环境保护署视为优先污染物。对氯苯酚(4
‑
CP)作为典型的氯酚类污染物，具有高毒性和持久的生物积累性。目前常见的处理方法主要有吸附法、氧化法、生物法和酶催化降解等技术。而在实际应用中，酶催化降解法因其易控制、催化效率高、反应速度快、生物降解性好等优点，引起广泛关注。
[0003]希瓦氏菌MR
‑
1作为电活性微生物，多分布于土壤和河湖沉积物中，被广泛应用于环境治理中，且MR
‑
1具有较高的氢化酶水平、较强的供电子和修复能力，电活性微生物区别于其他微生物的最大特点在于具有胞外电子传递功能，可以通过细胞电子传递链与胞外电子供体或受体发生电子交换。其中MR
‑
1细胞膜上的细胞色素c，是一种含有铁卟啉的血红素蛋白，其作用主要是作为电子传递载体或末端还原酶。本专利技术首次在外环境下利用电活性微生物希瓦氏菌MR
‑
1的类过氧化物酶活性降解有机污染物对氯苯酚(4
‑
CP)，该方法绿色环保、简单易操作，有很好的应用前景。
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技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是在于提供一种利用电活性微生物希瓦氏菌MR
‑
1的类过氧化物酶活性降解有机污染物对氯苯酚，且此方法绿色环保、简单易操作，有很好的应用前景。
[0005]为此，本专利技术提供技术方案是这样的：一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，该方法是在H2O2的参与下，采用希瓦氏菌MR
‑
1作为催化剂，降解对氯苯酚。
[0006]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，依次包括下述步骤：
[0007]1)将菌株希瓦氏菌MR
‑
1，平板培养基复苏后，挑取单菌落接种于LB培养基中，在30
‑
35℃条件下，转速为150
‑
200rpm的摇床中连续培养24
‑
36h，以获得大量菌体；
[0008]2)离心收集菌体，之后用生理盐水重悬洗涤两次，再用超纯水配制成菌悬液备用；
[0009]3)取一定量的对氯苯酚溶液，置于烧杯中，随后加入配备好的MR
‑
1菌悬液，于磁力搅拌器上150rpm均匀混合30min后，立马加入一定量的H2O2溶液以启动反应。
[0010]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，步骤3)的具体方法如下：
[0011]将100μL干重浓度为1g/L的MR
‑
1菌悬液，加至100μL浓度范围为0.2
‑
100mM的TMB溶液、100μL浓度范围为1
‑
100mM的H2O2溶液、700μL醋酸钠缓冲溶液形成的混合显色体系，于室温孵育5
‑
30min。
[0012]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，所述的醋酸钠缓冲溶液
浓度0.2M，pH3
‑
7。
[0013]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，所述混合显色体系为TMB+H2O2+MR
‑
1。
[0014]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，步骤1)中菌株希瓦氏菌MR
‑
1培养温度为30℃，摇床转速为150rpm
·
min
‑1，菌体的培养时间为36h。
[0015]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，步骤2)中菌体离心的温度为4℃，转速为6000r
·
min
‑1，时间为10min，且MR
‑
1菌悬液的浓度以干重计量，配置成1000g/L的MR
‑
1母液于
‑
4℃冰箱保存。
[0016]进一步，上述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，步骤3)中对氯苯酚的浓度范围为5
‑
20mg/L，MR
‑
1菌悬液的浓度范围为10
‑
50g/L，H2O2的初始浓度范围为1
‑
30mM，降解时间范围小于等于60min。
[0017]本专利技术与现有的技术相比，具有以下有益效果：
[0018]1、本专利技术提供的技术方案以异化铁还原菌MR
‑
1菌体作为催化剂，在H2O2的协同作用下，有效降解水中的氯酚类污染物，实现了细菌的在外环境下的利用，同时与普通的类芬顿反应相比，避免了金属离子的污染等。
[0019]2、本专利技术提供的技术方案发现通过对比希瓦氏菌MR
‑
1和大肠杆菌E.coil两种的过氧化物酶活性可知，MR
‑
1菌体能够使有效催化氧化3，3
’
，5，5
’‑
四甲基联苯胺(TMB)发生显著的由无色至蓝色的显色反应。
[0020]3、本专利技术提供的技术方案通过对比MR
‑
1和E.coil菌悬液的细胞色素c的紫外吸收光谱图可知，MR
‑
1菌悬液中存在一定的细胞色素c，且细胞色素c在H2O2催化过程中起了一定的作用。
[0021]4、本专利技术提供的技术方案通过对比MR
‑
1和E.coil菌悬液协同H2O2对有机污染物的降解效果进行研究，发现MR
‑
1可以极大地提高对难降解有机污染物对氯苯酚的去除效果。
[0022]5、本专利技术提供的技术方案操作方法简单，绿色环保，反应条件温和，成本低，适合于有机污染物的去除，具有较好的应用前景。
附图说明
[0023]图1为实施例1中希瓦氏菌MR
‑
1和大肠杆菌E.coil催化TMB的吸收光谱及显色对比图
[0024]图2为实施例2中希瓦氏菌MR
‑
1和大肠杆菌E.coil中细胞色素c的紫外可见吸收谱对比图
[0025]图3为实施例3中希瓦氏菌MR
‑
1和大肠杆菌E.coil协同H2O2降解对氯苯酚的效果图
具体实施方式
[0026]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供的MR
‑
1菌悬液通过下述方法制备的：
[0029]用LB固体培养基活化
‑
80℃冻存的MR
‑
1菌株。待培本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，其特征在于，该方法是在H2O2的参与下，采用希瓦氏菌MR
‑
1作为催化剂，降解对氯苯酚。2.根据权利要求1所述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：1)将菌株希瓦氏菌MR
‑
1，平板培养基复苏后，挑取单菌落接种于LB培养基中，在30
‑
35℃条件下，转速为150
‑
200rpm的摇床中连续培养24
‑
36h，以获得大量菌体；2)离心收集菌体，之后用生理盐水重悬洗涤两次，再用超纯水配制成菌悬液备用；3)取一定量的对氯苯酚溶液，置于烧杯中，随后加入配备好的MR
‑
1菌悬液，于磁力搅拌器上150rpm均匀混合30min后，立马加入一定量的H2O2溶液以启动反应。3.根据权利要求2所述的一种利用电活性微生物降解氯酚的方法，其特征在于，步骤3)的具体方法如下：将100μL干重浓度为1g/L的MR
‑
1菌悬液，加至100μL浓度范围为0.2
‑
100mM的TMB溶液、100μL浓度范围为1
‑
100mM的H2O2溶液、700μL醋酸钠缓冲溶液形成的混合显色体系，于室温孵育5
‑
30min。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丽华，于娜，江明霞，马晗玉，袁勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：