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采用多菌种降解多酚污染物的协同作用及研究方法技术

技术编号:8621319 阅读:273 留言:0更新日期:2013-04-25 02:53
本发明专利技术涉及采用多菌种降解多酚污染物的协同作用及研究方法。将铜绿假单胞菌GIMT1.074、鞘氨醇杆菌CICC?23249或苍白杆菌BJS2三种菌株的一种或两种及三种混合成菌悬液,接种到含不同浓度的苯酚、间甲酚和4-氯酚的无机盐培养基中进行培养,根据不同时间取出部分培养液,测量培养液中苯酚、间甲酚和4-氯酚的浓度,确定不同时刻的降解率,以及测量培养液中的细胞浓度考察不同细胞的生长情况。三种酚类降解菌的协同降解作用发现混合菌对混合酚类污染物的降解能力比每一种单独菌株的降解效率和效果都要好很多,而且菌株的生物量也增加到原来最优菌株——铜绿假单胞菌GIMT1.074的2倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
酚类化合物是含氧芳香烃类的衍生化合物,对环境容易造成极高的污染。美国国家环境保护总局(EPA)列出的129种优先控制的污染物中就含有酚类污染物,也被我国对有毒有机污染物列于优先控制的黑名单之中。含酚类污染物的废水来源十分广泛,主要来自很多重工业及轻工业的工厂一煤气与炼焦工业的煤气厂、焦化厂、煤炼油厂,冶金、机械、玻璃、制造、陶瓷等工业的煤气发生站,石油工业的炼油厂、页岩干馏厂、石油化工厂,木材加工工业的木材防腐厂、木材干馏厂、木材纤维厂,林产化工、化学工业与有机合成工业,制药及食品添加剂生产工厂以及其他以酚类化合物作原料的各种企业等。随着工业生产的发展,排放到环境中的酚类化合物在数量上和种类上正在逐渐增加,造成了复杂多变的混合污染物系统。含酚废水的危害主要体现在对水生生物的高毒性,当水体中的酚类含量为O. 1-0. 2mg/L时,鱼肉就有异味而不能食用;当水体中的酚类含量达到l-10mg/L时,鱼类就会中毒死亡,酚类污染物还抑制水中微生物的生长速度,影响水中生物的生态平衡。另夕卜,含酚类污染物的工业废水会影响农作物的正常生长,造成粮食减产,含低浓度酚类的废水灌溉农田会使一些农作物中含有酚类物质,不能被人类加工食用,而含高浓度酚类的废水灌溉农田会引起农作物的死亡。含酚类污染物的废水对环境的破坏程度日益严重,对人类造成的危害也逐渐加深。酚类的蒸气会刺激呼吸系统和眼睛;接触到皮肤则会造成皮肤软化和变白,并引起疼痛的灼伤,皮肤若长久与酚类溶液接触,会引起皮肤炎,若经皮肤迅速吸收进入体内会导致头痛、昏睡、呼吸困难和急促。酚类物质若由口被吞食会引起食道灼伤、腹部疼痛、恶心呕吐和肠胃损伤。酚类的慢性中毒效应则会引起消化障碍、神经失常、皮肤出疹、肝和肾脏受损等症状。由于酚类污染物的毒性较大,不仅影响水生生物的生长和繁殖,而且还污染到饮用水的水源,因此对含有酚类污染物的废水的排放必须有十分严格的规定。如何有效地处理含酚类污染物的工业废水是环境污染防治领域所必须解决的问题。因此,对含酚类污染物的工业废水的处理,尤其是含低浓度酚类的废水的高效处理方法,已经成为工业废水治理中亟待解决的问题之一。含酚工业废水中含有多种其它酚类等有机污染成分,其中,最主要的污染成分是甲酚和(或)氯酚。甲酚以三种异构体形式存在,分别为邻甲酚、间甲酚和对甲 ),这三种形式的甲酚经常同时存在于含酚工业废水中。有文献专门报道了微生物对这三种形式甲酚的生物降解特性,研究结果证实间甲酚在三种形式的甲酚中相对较难降解。在氯酚类有机污染物中,也存在2、3和4-氯酚三种同分异构体形式,其中以4-氯酚为主要污染物,因其难于被微生物利用而相关研究 和报道较少。综上所述,考察对苯酚、间甲酚和4-氯酚的生物降解特性具有重要意义。针对特定的污染物或者特定的菌种研究发现,在含有多酚污染物质的微生物降解体系中,某一种污染物的存在和降解对另外一种或几种污染物的降解有促进或者抑制作用;或者某几种纯培养微生物在特定混合培养过程中,对某一种或几种污染物的降解作用得到了提高,甚至能够获得原先没有的、对某种污染物的降解能力。不同污染物和不同菌种的代谢之间具有协同作用,或者不同菌种之间具有相互调控作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种研究采用多菌种降解多酚污染物协同作用的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种采用多菌种降解多酚污染物的协同作用。本专利技术所提供的三种酚类污染物降解菌分别是铜绿假单胞菌GMT1. 074、鞘氨醇杆菌CICC 23249以及苍白杆菌BJS2,这三株菌株分别购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心,该中心的地址是北京市海淀区中关村南大街12号。本专利技术所提供的研究协同作用的底物为苯酚、间甲酚和4-氯酚,这三种酚类物质是多酚废水降解的主要的典型物质,具有代表多酚废水的性质。本专利技术的技术方案如下一种采用多菌种降解多酚污染物协同作用的研究方法,将铜绿假单胞菌GIMT1. 074、鞘氨醇杆菌CICC 23249或苍白杆菌BJS2三种菌株的一种或两种及三种混合成菌悬液,接种到含不同浓度的苯酚、间甲酚和4-氯酚的无机盐培养基中进行培养,根据不同时间取出部分培养液,测量培养液中苯酚、间甲酚和4-氯酚的浓度,确定不同时刻的降解率,以及测量培养液中的细胞浓度考察不同细胞的生长情况。制备过程为将菌悬液分别为七组第一组最终OD6tltl值为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074 ;第二组最终OD6tltl值为O.1的鞘氨醇杆菌CICC 23249 ; 第三组最终OD6tltl值为O.1的苍白杆菌BJS2 ;第四组最终0D_值分别为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074和鞘氨醇杆菌CICC23249 ;第五组最终0D_值分别为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074和苍白杆菌BJS2 ;第六组最终0D_值分别为O.1的鞘氨醇杆菌CICC 23249以及苍白杆菌BJS2 ;第七组最终OD6c 值分别为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074、鞘氨醇杆菌CICC23249以及苍白杆菌BJS2。所述的无机盐培养基的配方是500mg(NH4)2S04,200mgKH2PO4, IOOmg MgSO4,800mgNa2HPO4 · 12H20,痕量元素母液 IOmL 和 IOOOmL H20。所述痕量元素母液成分如下0.4g MnSO4 · 4H20,0. 4g ZnSO4 · 7H20,0.1gNa2MoO4 · 2Η20,0· Ig CuSO4 · 5H20,1. Og CaCl2,10. Og Na2SO4, 2. Og FeSO4 · 7Η20,0· 5mLH2SO4, 2. Og NaOH, 12. Og 乙二胺四乙酸二钠和 H2O IOOOmL0所述的培养条件是将不同组的菌悬液分别接种到含初始苯酚浓度为200mg/L、初始4-氯酚浓度为100mg/L和初始间甲酚浓度为100mg/L的50mL无机盐培养液的250mL三角瓶中;酚类灭菌经过0. 22 μ m膜过滤,其他试剂和培养基灭菌在115°C下进行30min ;在30°C的恒温下、200rpm的恒定转速下的摇床中进行培养。所述的培养液取出方式是每隔6小时取出5mL的培养液,利用高效液相色谱仪分别测量剩余的苯酚、间甲酚和4-氯酚的浓度;同时测量培养液中的细胞浓度,测量方法是利用紫外分光光度计在吸收峰为600nm的条件下测量其0D_的数值。本专利技术中测量培养液中细胞浓度是通过紫外分光光度计在吸收峰为600nm的条件下进行测量的;测量剩余底物浓度的方法是利用高效液相色谱仪进行测量分析的。所述的确定培养液中苯酚、间甲酚和4-氯酚降解率所采用的计算公式是底物降解率(%)=(初始底物浓度-剩余底物浓度)/初始底物浓度X 100%经过本专利技术的方法,得出的采用多菌种降解多酚污染物的协同作用如下(一)铜绿假单胞菌GIMT1.074具有快速降解苯酚、间甲酚和4_氯酚的能力,在23h内可以将这三种酚类得混合物降解完全;(二)鞘氨醇杆菌CICC 23249在28h内可以将苯酚、4-氯酚和间甲酚三混合底物降解完全;(三)苍白杆菌BJS2降解缓慢,苯酚、4-氯酚和间甲酚三混合底物都未能完全降解;(四)鞘氨醇杆菌CICC23249不能降解本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种采用多菌种降解多酚污染物协同作用的研究方法,其特征是将铜绿假单胞菌GIMT1.074、鞘氨醇杆菌CICC?23249或苍白杆菌BJS2三种菌株单独或两种或三只混合成菌悬液,接种到含不同浓度的苯酚、间甲酚和4?氯酚的无机盐培养基中进行培养,根据不同时间取出部分培养液,测量培养液中苯酚、间甲酚和4?氯酚的浓度,确定不同时刻的降解率,以及测量培养液中的细胞浓度考察不同细胞的生长情况。

【技术特征摘要】
1.一种采用多菌种降解多酚污染物协同作用的研究方法,其特征是将铜绿假单胞菌GIMT1. 074、鞘氨醇杆菌CICC 23249或苍白杆菌BJS2三种菌株单独或两种或三只混合成菌悬液,接种到含不同浓度的苯酚、间甲酚和4-氯酚的无机盐培养基中进行培养,根据不同时间取出部分培养液,测量培养液中苯酚、间甲酚和4-氯酚的浓度,确定不同时刻的降解率,以及测量培养液中的细胞浓度考察不同细胞的生长情况。2.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的菌悬液分别为七组 第一组最终OD6tltl值为O.1的铜绿假单胞菌GIMT1. 074 ; 第二组最终OD6tltl值为O.1的鞘氨醇杆菌CICC 23249 ; 第三组最终OD6tltl值为O.1的苍白杆菌BJS2 ; 第四组最终OD6c 值分别为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074和鞘氨醇杆菌CICC23249 ; 第五组最终OD6tltl值分别为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074和苍白杆菌BJS2 ; 第六组最终OD6tltl值分别为O.1的鞘氨醇杆菌CICC 23249以及苍白杆菌BJS2 ; 第七组最终OD6tltl值分别为O.1的铜绿假单胞菌GMT1. 074、鞘氨醇杆菌CICC 23249以及苍白杆菌BJS2。3.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的无机盐培养基的配方是500mg (NH4) 2S04,200mg KH2PO4, IOOmg MgSO4,800mg Na2HPO4 · 12H20,痕量元素母液 IOmL 和IOOOmL H2O04.如权利要求4所述的方法,其特征是所述痕量元素母液成分如下0.4g MnSO4 ·4Η20,O. 4g ZnSO4 · 7Η20,0· Ig Na2MoO4 · 2Η20,0· Ig CuSO4 · 5Η20,1. Og CaCl2,10. Og Na2SO4, 2. OgFeSO4 · 7Η20,0· 5mL H2SO4, 2. Og NaOH, 12. Og 乙二胺四乙酸二钠和 H2O IOOOmL05.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的培养条件是将不同组的菌悬液分别接种到含初始苯酚浓度为200mg/L、初始4-氯酚浓度为100mg/L和初始间甲酚浓度为IOOmg/L的50mL无机盐培养液的250m...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾晓强周征西闻建平
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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