苯酚的降解方法以及聚羟基脂肪酸酯的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种苯酚的降解方法，包括步骤：向苯酚浓度为200～800mg/L的第一培养基中接种巴塞尔贪铜菌，于120～150rpm转速下以26～36℃的温度培养，通过所述巴塞尔贪铜菌的裂解生长实现苯酚的降解；其中，所述巴塞尔贪铜菌与所述第一培养基的初始体积比为5～10％，所述第一培养基的pH值为5～11。本发明专利技术能够高效、高量降解苯酚，效果显著，值得推广。值得推广。值得推广。

【技术实现步骤摘要】
苯酚的降解方法以及聚羟基脂肪酸酯的合成方法


[0001]本专利技术属于微生物应用领域，具体涉及一种苯酚的降解方法以及聚羟基脂肪酸酯的合成方法。

技术介绍

[0002]苯酚是一种酚类挥发性有机分子，主要产生于焦化、石化、印染、制药等工业废弃物中。苯酚的化学式是C6H5OH，纯化的苯酚是一种无色的针状晶体，具有独特的气味。苯酚微溶于水，毒性较强，对人类而言有着致癌风险——当蛋白质暴露在苯酚中时，会引起蛋白质特性改变。
[0003]作为分布最广的化学物质之一，苯酚被应用于各类化学分支，并随着化学部门的扩张，产生了大量的含苯酚焦化废水，这些废水被释放到环境中导致水污染。如：如果水体中的苯酚浓度大于1.5mg/L，鱼类的红细胞计数将下降；如果苯酚浓度在6.5至9.3mg/L之间，会损害鱼的鳃和喉咙，导致腹部出血。脾腺的扩张扰乱了鱼类的正常生命过程；苯酚浓度在5到20mg/L之间对鱼类有毒。
[0004]苯酚对于人类的毒性也不可忽视：早期中毒的特征是过度兴奋、与身体相关的渗透压增加、呼吸急促和心跳加速。立即的反应是兴奋，随后是血糖和血浆浓度升高，瘫痪，无法呼吸，最终死亡。
[0005]目前，物理、化学和生物处理是用于修复含有酚类有机污染物的废水的最常见的工业技术。物理处理主要利用物理作用去除或分离水中的悬浮固体和不溶性物质。然而，经过物理处理后，废水中苯酚的毒性并没有降低，废水中苯酚的污染问题也不能完全解决。
[0006]化学处理通常是利用有机溶剂萃取分离含酚有机损伤废水。然而，即使采用溶剂萃取分离进行萃取分离，废水排放中酚类化合物的浓度也不能满足国家规定的水平。化学处理还包括物理吸附与化学沉淀，吸附剂通常包括活性炭、树脂和硫化煤。然而，利用活性炭纤维吸附废水中苯酚的研究仍处于起步阶段，联合工业化加工效果尚且未知，适用性有限。活性炭价格低廉，吸附量大，效果极佳，但不易回收利用。化学沉淀方法包括向废水中添加特定的化合物，进而沉淀苯酚。如：离子沉淀处理造纸工业中的苯酚，同时提取、回收酚类化合物。这种方法不仅在利用降水的过程中消耗了大量的降水，而且还可能产生二次污染。
[0007]生物处理成本低，经济效益高，一次性处理量大，对生态环境无进一步破坏，无毒无害，无副作用。因此，在人类的生产和生活中得到了广泛的应用。这种分布常用于处理工业废水，是废水处理技术中常用的重要方法之一。由于高浓度和毒性会威胁微生物的生命，阻碍生物方法的处理效率，传统生物方法的降解效率反而会降低。即，生物处理法无法处理高浓度、高毒性的苯酚废液。

技术实现思路

[0008]旨在解决上述现有技术无法处理高浓度苯酚废液的技术问题，本专利技术提供了一种苯酚的降解方法，包括步骤：
[0009]向苯酚浓度为200～800mg/L的第一培养基中接种巴塞尔贪铜菌，于120～150rpm转速下以26～36℃的温度培养，通过所述巴塞尔贪铜菌的裂解生长实现苯酚的降解；
[0010]其中，所述巴塞尔贪铜菌与所述第一培养基的初始体积比为5～10％，所述第一培养基的pH值为5～11。
[0011]进一步的，在接种巴塞尔贪铜菌前还包括对所述巴塞尔贪铜菌进行活化，所述对所述巴塞尔贪铜菌进行活化包括步骤：将所述巴塞尔贪铜菌置于第二培养基中，以29～32℃的温度培养12～96h；其中，所述巴塞尔贪铜菌与所述第二培养基的体积比为5～10％。
[0012]进一步的，所述第一培养基的组成包括1～1.5g/L KH2PO4、2～2.5g/L (NH4)2SO4、1～1.5g/L K2HPO4、0.01～0.02g/L CaCl2、0.2～0.3g/L MgSO4、0.015～0.02g/L FeSO4、0.01～0.02g/L MnSO4。
[0013]进一步的，向所述第一培养基中加入氯化钠，所述氯化钠与所述第一培养基的质量体积比为10～50g/L。
[0014]进一步的，所述第一培养基中，所述巴塞尔贪铜菌的培养时间为12～96h。
[0015]进一步的，所述第二培养基包括LB肉汤培养基。
[0016]本专利技术还提供了一种聚羟基脂肪酸酯的合成方法，包括以下步骤：
[0017]向苯酚浓度为200～800mg/L的第一培养基中接种巴塞尔贪铜菌，于120～150rpm转速下以26～36℃的温度培养，通过所述巴塞尔贪铜菌的裂解生长实现苯酚的降解，得所述苯酚降解液；其中，所述巴塞尔贪铜菌与所述第一培养基的初始体积比为5～10％，所述第一培养基的pH值为5～11；
[0018]在所述苯酚降解液中提取聚羟基脂肪酸酯。
[0019]进一步的，所述在所述苯酚降解液中提取聚羟基脂肪酸酯包括步骤：
[0020]提取所述苯酚降解液，以12000rpm的转速离心20min后，收集沉淀；其中，所述离心的温度为4～10℃；
[0021]将所述沉淀冻干得冻干物，将所述冻干物置于氯仿中匀浆、稀释，得有机混合物；
[0022]将所述有机混合物置于60℃～100温度环境中，以100
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150rpm转速孵育12～96h后，依次对所述有机混合物中的含聚羟基脂肪酸酯有机相进行分离、浓缩、沉淀，得所述聚羟基脂肪酸酯。
[0023]进一步的，所述第一培养基中氮元素的浓度为25～75mg/L。
[0024]进一步的，所述第一培养基中的氮元素来源于硫酸铵。
[0025]与现有技术相比，本专利技术至少包括以下优点：
[0026]本专利技术独创性地选择巴塞尔贪铜菌处理苯酚废液，作为巴塞尔贪铜菌裂解生长过程中的唯一碳源，苯酚在巴塞尔贪铜菌生长过程中被高效、高量降解。在巴塞尔贪铜菌孵育过程中，苯酚浓度可以高达800mg/L，最大程度的利用了巴塞尔贪铜菌对于苯酚的耐受，打破了高浓度、高毒性的苯酚对于微生物的灭活威胁，实现了微生物生长与高浓度苯酚降解的协同进步。
[0027]本专利技术在巴塞尔贪铜菌生长过程中严格调控温度、转速等参数，为巴塞尔贪铜菌的生长提供优良环境，有效地保证了巴塞尔贪铜菌存活与孵育。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0029]图1为本申请实施例1中不同浓度的苯酚对细菌生长的影响比较示意图；
[0030]图2为本申请实施例1中加入了10g/L盐和苯酚浓度对细菌生长和苯酚降解速率的影响比较示意图；
[0031]图3为本申请中pH对脱酚降解能力和巴塞尔贪铜菌生长的影响折线图；
[0032]图4本申请中温度对巴塞尔贪铜菌降解苯酚速率的影响折线图；
[0033]图5为本申请实施例2中，使用尼罗红染色方法染色的细胞内积累的PHA的荧光显微镜图像，以及通过使用苯酚作为碳源，氮的限制对巴塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯酚的降解方法，其特征在于，包括步骤：向苯酚浓度为200～800mg/L的第一培养基中接种巴塞尔贪铜菌，于120～150rpm转速下以26～36℃的温度培养，通过所述巴塞尔贪铜菌的裂解生长实现苯酚的降解；其中，所述巴塞尔贪铜菌与所述第一培养基的初始体积比为5～10％，所述第一培养基的pH值为5～11。2.根据权利要求1所述的降解方法，其特征在于，在接种巴塞尔贪铜菌前还包括对所述巴塞尔贪铜菌进行活化，所述对所述巴塞尔贪铜菌进行活化包括步骤：将所述巴塞尔贪铜菌置于第二培养基中，以29～32℃的温度培养12～96h；其中，所述巴塞尔贪铜菌与所述第二培养基的体积比为5～10％。3.根据权利要求1所述的降解方法，其特征在于，所述第一培养基的组成包括1～1.5g/LKH2PO4、2～2.5g/L(NH4)2SO4、1～1.5g/LK2HPO4、0.01～0.02g/LCaCl2、0.2～0.3g/L MgSO4、0.015～0.02g/LFeSO4、0.01～0.02g/LMnSO4。4.根据权利要求1所述的降解方法，其特征在于，向所述第一培养基中加入氯化钠，所述氯化钠与所述第一培养基的质量体积比为10～50g/L。5.根据权利要求1所述的降解方法，其特征在于，所述第一培养基中，所述巴塞尔贪铜菌的培养时间为12～96h。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，冉茵茵，陈健欣，张可菁，谭晓倩，李欣月，柴立元，林璋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：