專利名稱：采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用及研究方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用及研究方法。
背景技術(shù)：
酚類化合物是含氧芳香烴類的衍生化合物，對環(huán)境容易造成極高的污染。美國國家環(huán)境保護總局(EPA)列出的129種優(yōu)先控制的污染物中就含有酚類污染物，也被我國對有毒有機污染物列于優(yōu)先控制的黑名單之中。含酚類污染物的廢水來源十分廣泛，主要來自很多重工業(yè)及輕工業(yè)的工廠一煤氣與煉焦工業(yè)的煤氣廠、焦化廠、煤煉油廠，冶金、機械、玻璃、制造、陶瓷等工業(yè)的煤氣發(fā)生站，石油工業(yè)的煉油廠、頁巖干餾廠、石油化工廠，木材加工工業(yè)的木材防腐廠、木材干餾廠、木材纖維廠，林產(chǎn)化工、化學(xué)工業(yè)與有機合成工業(yè)，制藥及食品添加劑生產(chǎn)工廠以及其他以酚類化合物作原料的各種企業(yè)等。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，排放到環(huán)境中的酚類化合物在數(shù)量上和種類上正在逐漸增加，造成了復(fù)雜多變的混合污染物系統(tǒng)。含酚廢水的危害主要體現(xiàn)在對水生生物的高毒性，當(dāng)水體中的酚類含量為O. 1-0. 2mg/L時，魚肉就有異味而不能食用；當(dāng)水體中的酚類含量達(dá)到l-10mg/L時，魚類就會中毒死亡，酚類污染物還抑制水中微生物的生長速度，影響水中生物的生態(tài)平衡。另夕卜，含酚類污染物的工業(yè)廢水會影響農(nóng)作物的正常生長，造成糧食減產(chǎn)，含低濃度酚類的廢水灌溉農(nóng)田會使一些農(nóng)作物中含有酚類物質(zhì)，不能被人類加工食用，而含高濃度酚類的廢水灌溉農(nóng)田會引起農(nóng)作物的死亡。含酚類污染物的廢水對環(huán)境的破壞程度日益嚴(yán)重，對人類造成的危害也逐漸加深。酚類的蒸氣會刺激呼吸系統(tǒng)和眼睛；接觸到皮膚則會造成皮膚軟化和變白，并引起疼痛的灼傷，皮膚若長久與酚類溶液接觸，會引起皮膚炎，若經(jīng)皮膚迅速吸收進入體內(nèi)會導(dǎo)致頭痛、昏睡、呼吸困難和急促。酚類物質(zhì)若由口被吞食會引起食道灼傷、腹部疼痛、惡心嘔吐和腸胃損傷。酚類的慢性中毒效應(yīng)則會引起消化障礙、神經(jīng)失常、皮膚出疹、肝和腎臟受損等癥狀。由于酚類污染物的毒性較大，不僅影響水生生物的生長和繁殖，而且還污染到飲用水的水源，因此對含有酚類污染物的廢水的排放必須有十分嚴(yán)格的規(guī)定。如何有效地處理含酚類污染物的工業(yè)廢水是環(huán)境污染防治領(lǐng)域所必須解決的問題。因此，對含酚類污染物的工業(yè)廢水的處理，尤其是含低濃度酚類的廢水的高效處理方法，已經(jīng)成為工業(yè)廢水治理中亟待解決的問題之一。含酚工業(yè)廢水中含有多種其它酚類等有機污染成分，其中，最主要的污染成分是甲酚和(或)氯酚。甲酚以三種異構(gòu)體形式存在，分別為鄰甲酚、間甲酚和對甲 )，這三種形式的甲酚經(jīng)常同時存在于含酚工業(yè)廢水中。有文獻專門報道了微生物對這三種形式甲酚的生物降解特性，研究結(jié)果證實間甲酚在三種形式的甲酚中相對較難降解。在氯酚類有機污染物中，也存在2、3和4-氯酚三種同分異構(gòu)體形式，其中以4-氯酚為主要污染物，因其難于被微生物利用而相關(guān)研究 和報道較少。綜上所述，考察對苯酚、間甲酚和4-氯酚的生物降解特性具有重要意義。針對特定的污染物或者特定的菌種研究發(fā)現(xiàn)，在含有多酚污染物質(zhì)的微生物降解體系中，某一種污染物的存在和降解對另外一種或幾種污染物的降解有促進或者抑制作用；或者某幾種純培養(yǎng)微生物在特定混合培養(yǎng)過程中，對某一種或幾種污染物的降解作用得到了提高，甚至能夠獲得原先沒有的、對某種污染物的降解能力。不同污染物和不同菌種的代謝之間具有協(xié)同作用，或者不同菌種之間具有相互調(diào)控作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種研究采用多菌種降解多酚污染物協(xié)同作用的方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用。本發(fā)明所提供的三種酚類污染物降解菌分別是銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249以及蒼白桿菌BJS2，這三株菌株分別購買于中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心，該中心的地址是北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街12號。本發(fā)明所提供的研究協(xié)同作用的底物為苯酚、間甲酚和4-氯酚，這三種酚類物質(zhì)是多酚廢水降解的主要的典型物質(zhì)，具有代表多酚廢水的性質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種采用多菌種降解多酚污染物協(xié)同作用的研究方法，將銅綠假單胞菌GIMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249或蒼白桿菌BJS2三種菌株的一種或兩種及三種混合成菌懸液，接種到含不同濃度的苯酚、間甲酚和4-氯酚的無機鹽培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，根據(jù)不同時間取出部分培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中苯酚、間甲酚和4-氯酚的濃度，確定不同時刻的降解率，以及測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度考察不同細(xì)胞的生長情況。制備過程為將菌懸液分別為七組第一組最終OD6tltl值為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074 ；第二組最終OD6tltl值為O.1的鞘氨醇桿菌CICC 23249 ；

第三組最終OD6tltl值為O.1的蒼白桿菌BJS2 ；第四組最終0D_值分別為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074和鞘氨醇桿菌CICC23249 ；第五組最終0D_值分別為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074和蒼白桿菌BJS2 ；第六組最終0D_值分別為O.1的鞘氨醇桿菌CICC 23249以及蒼白桿菌BJS2 ；第七組最終OD6c 值分別為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC23249以及蒼白桿菌BJS2。所述的無機鹽培養(yǎng)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 乙二胺四乙酸二鈉和 H2O IOOOmL0所述的培養(yǎng)條件是將不同組的菌懸液分別接種到含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中；酚類滅菌經(jīng)過0. 22 μ m膜過濾，其他試劑和培養(yǎng)基滅菌在115°C下進行30min ；在30°C的恒溫下、200rpm的恒定轉(zhuǎn)速下的搖床中進行培養(yǎng)。所述的培養(yǎng)液取出方式是每隔6小時取出5mL的培養(yǎng)液，利用高效液相色譜儀分別測量剩余的苯酚、間甲酚和4-氯酚的濃度；同時測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度，測量方法是利用紫外分光光度計在吸收峰為600nm的條件下測量其0D_的數(shù)值。
本發(fā)明中測量培養(yǎng)液中細(xì)胞濃度是通過紫外分光光度計在吸收峰為600nm的條件下進行測量的；測量剩余底物濃度的方法是利用高效液相色譜儀進行測量分析的。所述的確定培養(yǎng)液中苯酚、間甲酚和4-氯酚降解率所采用的計算公式是底物降解率(％)=(初始底物濃度-剩余底物濃度)/初始底物濃度X 100%經(jīng)過本發(fā)明的方法，得出的采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用如下(一)銅綠假單胞菌GIMT1.074具有快速降解苯酚、間甲酚和4_氯酚的能力，在23h內(nèi)可以將這三種酚類得混合物降解完全；(二)鞘氨醇桿菌CICC 23249在28h內(nèi)可以將苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物降解完全；(三)蒼白桿菌BJS2降解緩慢，苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物都未能完全降解；(四)鞘氨醇桿菌CICC23249不能降解4_氯酚以及4_氯酚的二元混合底物，但是對于含有這三種酚類的混合底物卻能高效降解，并且菌株的生長能力高于降解力最好的銅綠假單胞菌GIMT1. 074，表明苯酚的存在對鞘氨醇桿菌CICC 23249降解4-氯酚以及4-氯酚的二元混合底物具有激活和促進的作用；(五)蒼白桿菌BJS2能夠降解苯酚，但是不能降解4-氯酚以及4-氯酚的二元混合底物，而且發(fā)現(xiàn)蒼白桿菌BJS2對三種酚類得混合底物也不具有降解能力，說明了 4-氯酚對蒼白桿菌BJS2具有極高的毒性，抑制了蒼白桿菌BJS2對苯酚和間甲酚的降解；(六)三種酚類降解菌的協(xié)同降解作用發(fā)現(xiàn)混合菌對混合酚類污染物的降解能力比每一種單獨菌株的降解效率和效果都要好很多，銅綠假單胞菌GMT1. 074完全降解200mg/L苯酚、100mg/L間甲酚和100mg/L 4-氯酚所需時間為24小時，而以優(yōu)勢菌株銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘細(xì)菌、蒼白桿菌BJS2組成的菌群完全降解混合酚所需時間縮短為18小時，而且菌株的生物量也增加到原來最優(yōu)菌株——銅綠假單胞菌GMT1. 074的2倍。


圖1.銅綠假單胞菌GMT1. 074對苯酚、間甲酚和4_氯酚混合底物的降解情況及細(xì)胞濃度變化圖2.鞘氨醇桿菌CICC 23249對苯酚、間甲酚和4_氯酚混合底物的降解情況及細(xì)胞濃度變化圖3.蒼白桿菌BJS2對苯酚、間甲酚和4-氯酚混合底物的降解情況及細(xì)胞濃度變化圖4.銅綠假單胞菌GMT1. 074和鞘氨醇桿菌CICC 23249協(xié)同降解苯酚、間甲酚和4-氯酚混合底物的底物降解情況及細(xì)胞濃度變化圖5.銅綠假單胞菌GIMT1. 074和蒼白桿菌BJS2協(xié)同降解苯酚、間甲酚和4_氯酚混合底物的底物降解情況及細(xì)胞濃度變化圖6.鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2協(xié)同降解苯酚、間甲酚和4_氯酚混合底物的底物降解情況及細(xì)胞濃度變化圖7.銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨 醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2協(xié)同降解苯酚、間甲酚和4-氯酚混合底物的底物降解情況及細(xì)胞濃度變化
具體實施例方式通過下面結(jié)合具體實例將有助于進一步理解本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不限制于此實施例1利用銅綠假單胞菌GMT1. 074降解多酚污染物如圖1所示，按照最終0D_值為O.1將銅綠假單胞菌GIMT1. 074接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第0h、6h、12h、18h、24h 的苯酚濃度分別為 168. 58mg/L、173. 96mg/L、171. 39mg/L、ll. 88mg/L 和 Omg/L ；4-氯酚濃度分別為84. 03mg/L、86. 02mg/L、94. 01mg/L、37. 57mg/L和Omg/L ;間甲酹的濃度分別為78. 48mg/L、82. 93mg/L、88. 43mg/L、24. 06mg/L 和 Omg/L ;細(xì)胞菌體量(0D_)分別為 0. 133、
0.166,0. 192、0. 357、0. 347。結(jié)果表明銅綠假單胞菌GMTl. 074在24h內(nèi)可以完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物。實施例2利用鞘氨醇桿菌CICC 23249降解多酚污染物如圖2所示，按照最終0D_值為0.1將鞘氨醇桿菌CICC 23249接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第0h、6h、12h、18h、24h和第 30h 的苯酚濃度分別為 170. 85mg/L、158. 02mg/L、178. 71mg/L、106. 22mg/L 和 47. llmg/L和 Omg/L ；4-氯酌■濃度 分別為 81. 86mg/L、79. 65mg/L、85. 44mg/L、53. 84mg/L、33. 46mg/L 和Omg/L ；間甲酌·的濃度分別為 78. 86mg/L、77. 34mg/L、85. 57mg/L、56. 47mg/L、44. 21mg/L 和Omg/L ;細(xì)胞菌體量(0D_)分別為 0. 149,0. 246,0. 308,0. 424,0. 522 和 0. 633。結(jié)果表明鞘氨醇桿菌CICC 23249在30h內(nèi)可以完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物。鞘氨醇桿菌CICC 23249對于只含有4-氯酚的培養(yǎng)液中不具有降解能力，且對于含4-氯酚的二元混合底物也不能降解。但對于苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物，卻都可以降解完全。實施例3利用蒼白桿菌BJS2降解多酚污染物如圖3所示，按照最終0D_值為O.1將蒼白桿菌BJS2接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第0h、6h、12h、18h、24h和第30h 的苯酚濃度分別為 231. 19mg/L、228. 55mg/L、172. 34mg/L、136. 32mg/L、146. 31mg/L 和170. 19mg/L ；4-氯酚濃度分別為 104. 13mg/L、103. 52mg/L、81. 43mg/L、67. 99mg/L69. 06mg/L 和 78. 76mg/L ;間甲酚的濃度分別為 100. 05mg/L、99. 22mg/L、77. 78mg/L、62. 54mg/L、65. 24mg/L 和 78. 52mg/L ;細(xì)胞菌體量(0D_)分別為 0. 149,0. 246,0. 297,0. 339,0. 334、
0.359。結(jié)果表明蒼白桿菌BJS2在30h內(nèi)不能完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物。蒼白桿菌BJS2對于4-氯酚不具有降解能力，且對于含4-氯酚的二元混合底物同樣也不能降解。蒼白桿菌BJS2未能降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物，說明4-氯酚對蒼白桿菌BJS2毒害較大，同時抑制了對苯酚和間甲酚的降解。實施例4利用銅綠假單胞菌GMT1. 074和鞘氨醇桿菌CICC 23249協(xié)同降解多酚污染物如圖4所示，按照最終OD6tltl值為O.1將銅綠假單胞菌GIMT1. 074和鞘氨醇桿菌CICC23249接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第 0h、6h、12h、18h、24h 的苯酚濃度分別為 130. 22mg/L、197. 32mg/L、124. 69mg/L、87. 82mg/L、23. 36mg/L>Omg/L ;4_ 氯酌■濃度分別為 66. 23mg/L、98. 46mg/L、99. 12mg/L、65. 35mg/L、32. 85mg/L、Omg/L ;間甲酌■的濃度分別為 64. 04mg/L、86. 32mg/L、68. 32mg/L、58. 56mg/L、26. 31mg/L、0mg/L ;細(xì)胞菌體量(0D_)分別為 0. 141,0. 228,0. 301,0. 517,0. 514,0. 6。結(jié)果表明銅綠假單胞菌GMTl. 074和鞘氨醇桿菌CICC 23249在30h內(nèi)可以完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物，而且菌種生長有所上升。實施例5利用銅綠假單胞菌GIMT1. 074和蒼白桿菌BJS2協(xié)同降解多酚污染物如圖5所示，按照最終0D_值為O.1將銅綠假單胞菌GIMT1. 074和蒼白桿菌BJS2接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第Oh、6h、12h、18h、24h 和第 30h 的苯酚濃度分別為 158. 43mg/L、144. 49mg/L、166. 89mg/L、94. 97mg/L、40. 06 和 Omg /L ；4-氯酚濃度分別為 80. 77mg/L、79. 41mg/L、85. 51mg/L、67. 07mg/L、53. 65mg/L 和 Omg/L ;間甲酚的濃度分別為 80. 27mg/L、76. 12mg/L、79. 51mg/L、62. 91mg/L、43. 85mg/L 和 Omg/L ;細(xì)胞菌體量(0D_)分別為 0. 142,0. 227,0. 285,0. 395,0. 404,0. 56。結(jié)果表明銅綠假單胞菌GMTl. 074和蒼白桿菌BJS2在30h內(nèi)可以完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物，菌種含量有所增加。實施例6利用鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2協(xié)同降解多酚污染物如圖6所示，按照最終0D_值為O.1將鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2分別接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第 0h、6h、12h、18h、24h、30h、36h、42h、48h 和 54h 的苯酚濃度分別為 178. 4Img/L、192. 87mg/L、154. 32mg/L、175. 38mg/L、130. 42mg/L、86. 19mg/L、77. 34mg/L、62. 46mg/L、59. 05mg/L 和 41. 62mg/L ；4-氯酚濃度分別為 83. 14mg/L、89. 93mg/L、85. 19mg/L、85. 62mg/L、62. 84mg/L、45. 97mg/L、41. 95mg/L、40. 02mg/L、43. 52mg/L 和 66. 41mg/L ；間甲酌·的濃度分另U 為 84. 60mg/L、89. 26mg/L、71. 54mg/L、87. 42mg/L、66. 15mg/L、50. 19mg/L、61. 02mg/L、51. 16mg/L、60. 16mg/L 和 32. Olmg/L ;細(xì)胞菌體量(0D_)分別為 0. 154,0. 256,0. 314、O.381,0. 397,0. 446,0. 509,0. 514,0. 643,0. 53。結(jié)果表明鞘氨醇桿菌 CICC 23249 和蒼白桿菌BJS2在54h內(nèi)不能完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物，結(jié)果與蒼白桿菌BJS2和鞘氨醇桿菌CICC 23249分別進行降解有很大的差異。實施例7如圖7所示，利用銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2協(xié)同降解多酚污染物按照最終OD6tltl值為O.1將銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2接種于含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為100mg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中。放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。每隔6小時取出5mL培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度及殘留三種底物的濃度。在第 0h、6h、12h、18h、24h 的苯酚濃度分別為 166. 17mg/L、176. 72mg/L、99. 64mg/L、lmg/L 和 Omg/L、;4_ 氯酌■濃度分別為 81. 89mg/L、90. 56mg/L、61. 23mg/L、23. 38mg/L 和 Omg/L ;間甲酚的濃度分別為 81. 69mg/L、88. 32mg/L、57. 02mg/L、7. 96mg/L和 Omg/L ;細(xì)胞菌體量(OD600)分別為 0. 148,0. 242,0. 303,0. 416,0. 52。結(jié)果表明銅綠假單胞菌 GIMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2在18h內(nèi)可以完全降解苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物。銅綠假單胞菌GMT1. 074完全降解200mg/L苯酚、100mg/L間甲酚和100mg/L 4-氯酚所需時間為22小時，而以優(yōu)勢菌株銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘細(xì)菌、蒼白桿菌BJS2組成的菌群完全降解混合酚所需時間縮短為16小時，菌體量增大了 100%。實施例8 利用這種采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用及研究方法對實際含酚廢水的處理效果按照最終OD6tltl值為O.1將銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249和蒼白桿菌BJS2接種于含初始苯酚濃度為1400mg/L，初始間甲酚96mg/L，初始4-氯酚197mg/L的實際含酚廢水中，含酚廢水經(jīng)過O. 22 μ m膜過濾除菌。取50mL含酚廢水置于250mL三角瓶中，放置于30°C、200rpm的搖床中進行培養(yǎng)。在5天的搖瓶發(fā)酵處理方法中最終苯酚降解率為97. 3%，間甲酚的降解率為81. 1%，4_氯酚的降解率為69. 7%，細(xì)菌濃度增長為0D600達(dá)到O. 97。在實驗室條件下，利用多菌種協(xié)同降解酚類廢水的實際應(yīng)用中達(dá)到了良好的處理效果。
權(quán)利要求
1.一種采用多菌種降解多酚污染物協(xié)同作用的研究方法，其特征是將銅綠假單胞菌GIMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249或蒼白桿菌BJS2三種菌株單獨或兩種或三只混合成菌懸液，接種到含不同濃度的苯酚、間甲酚和4-氯酚的無機鹽培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，根據(jù)不同時間取出部分培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中苯酚、間甲酚和4-氯酚的濃度，確定不同時刻的降解率，以及測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度考察不同細(xì)胞的生長情況。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的菌懸液分別為七組 第一組最終OD6tltl值為O.1的銅綠假單胞菌GIMT1. 074 ； 第二組最終OD6tltl值為O.1的鞘氨醇桿菌CICC 23249 ； 第三組最終OD6tltl值為O.1的蒼白桿菌BJS2 ； 第四組最終OD6c 值分別為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074和鞘氨醇桿菌CICC23249 ； 第五組最終OD6tltl值分別為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074和蒼白桿菌BJS2 ； 第六組最終OD6tltl值分別為O.1的鞘氨醇桿菌CICC 23249以及蒼白桿菌BJS2 ； 第七組最終OD6tltl值分別為O.1的銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘氨醇桿菌CICC 23249以及蒼白桿菌BJS2。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的無機鹽培養(yǎng)基的配方是500mg (NH4) 2S04,200mg KH2PO4, IOOmg MgSO4,800mg Na2HPO4 · 12H20，痕量元素母液 IOmL 和IOOOmL H2O0
4.如權(quán)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 乙二胺四乙酸二鈉和 H2O IOOOmL0
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的培養(yǎng)條件是將不同組的菌懸液分別接種到含初始苯酚濃度為200mg/L、初始4-氯酚濃度為100mg/L和初始間甲酚濃度為IOOmg/L的50mL無機鹽培養(yǎng)液的250mL三角瓶中；酚類滅菌經(jīng)過O. 22 μ m膜過濾，其他試劑和培養(yǎng)基滅菌在115°C下進行30min ;在30°C的恒溫下、200rpm的恒定轉(zhuǎn)速下的搖床中進行培養(yǎng)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的培養(yǎng)液取出方式是每隔6小時取出5mL的培養(yǎng)液，利用高效液相色譜儀分別測量剩余的苯酚、間甲酚和4-氯酚的濃度；同時測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度，測量方法是利用紫外分光光度計在吸收峰為600nm的條件下測量其OD600的數(shù)值。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的確定培養(yǎng)液中苯酚、間甲酚和4-氯酚降解率所采用的計算公式是 底物降解率(％)=(初始底物濃度-剩余底物濃度)/初始底物濃度X100%
8.采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用，其特征是協(xié)同作用如下 (一)銅綠假單胞菌GIMT1.074具有快速降解苯酚、間甲酚和4-氯酚的能力，在23h內(nèi)可以將這三種酚類得混合物降解完全； (二)鞘氨醇桿菌CICC23249在28h內(nèi)可以將苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物降解完全; (三)蒼白桿菌BJS2降解緩慢，苯酚、4-氯酚和間甲酚三混合底物都未能完全降解； (四)鞘氨醇桿菌CICC23249不能降解4-氯酚以及4-氯酚的二元混合底物，但是對于含有這三種酚類的混合底物卻能高效降解，并且菌株的生長能力高于降解力最好的銅綠假單胞菌GIMT1. 074，表明苯酚的存在對鞘氨醇桿菌CICC 23249降解4-氯酚以及4-氯酚的二元混合底物具有激活和促進的作用； (五)蒼白桿菌BJS2能夠降解苯酚，但是不能降解4-氯酚以及4-氯酚的二元混合底物，而且發(fā)現(xiàn)蒼白桿菌BJS2對三種酚類得混合底物也不具有降解能力，說明了 4-氯酚對蒼白桿菌BJS2具有極高的毒性，抑制了蒼白桿菌BJS2對苯酚和間甲酚的降解； (六)三種酚類降解菌的協(xié)同降解作用發(fā)現(xiàn)混合菌對混合酚類污染物的降解能力比每一種單獨菌株的降解效率和效果都要好很多，銅綠假單胞菌GMT1. 074完全降解200mg/L苯酚、100 mg/L間甲酚和100mg/L 4-氯酚所需時間為24小時，而以優(yōu)勢菌株銅綠假單胞菌GMT1. 074、鞘細(xì)菌、蒼白桿菌BJS2組成的菌群完全降解混合酚所需時間縮短為18小時，而且菌株的生物量也增加到原來最優(yōu)菌株——銅綠假單胞菌GMT1. 074的2倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用多菌種降解多酚污染物的協(xié)同作用及研究方法。將銅綠假單胞菌GIMT1.074、鞘氨醇桿菌CICC 23249或蒼白桿菌BJS2三種菌株的一種或兩種及三種混合成菌懸液，接種到含不同濃度的苯酚、間甲酚和4-氯酚的無機鹽培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，根據(jù)不同時間取出部分培養(yǎng)液，測量培養(yǎng)液中苯酚、間甲酚和4-氯酚的濃度，確定不同時刻的降解率，以及測量培養(yǎng)液中的細(xì)胞濃度考察不同細(xì)胞的生長情況。三種酚類降解菌的協(xié)同降解作用發(fā)現(xiàn)混合菌對混合酚類污染物的降解能力比每一種單獨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來最優(yōu)菌株——銅綠假單胞菌GIMT1.074的2倍。
文檔編號C12Q1/02GK103060419SQ20121057547
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者賈曉強, 周征西, 聞建平 申請人:天津大學(xué)