本文從焦化廠采集活性污泥，進(jìn)行了含酚廢水高效降解菌的分離篩選工作，并對(duì)苯酚降解菌株特性進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)含酚廢水的生化法無(wú)害化處理提供菌種資源。
1材料與方法
1.1活性污泥
活性污泥取自江蘇某焦化廠廢水處理系統(tǒng)曝氣池。
1.2主要培養(yǎng)基
1.2.1苯酚選擇培養(yǎng)基
苯酚母液經(jīng)過(guò)濾滅菌后，按需用量加入到滅菌好的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，配制所需濃度的苯酚選擇培養(yǎng)基。加入瓊脂即為固體選擇培養(yǎng)基。
1.2.2降解培養(yǎng)基
與苯酚選擇培養(yǎng)基成分相同，苯酚濃度為500mg/L。
1.3菌株的分離純化
取樣活性污泥1g接種到含苯酚200mg/L的液體選擇培養(yǎng)基中，在30℃恒溫振蕩搖床上120r/min馴化培養(yǎng)5d后，依次轉(zhuǎn)接入含酚500mg/L、1000mg/L、1500mg/L的液體選擇培養(yǎng)基中，各馴化培養(yǎng)5d。液體選擇培養(yǎng)基馴化結(jié)束后，在固體選擇培養(yǎng)基平板上進(jìn)行劃線分離，得到單菌落。挑取不同的單菌落，在固體選擇培養(yǎng)基中經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)接培養(yǎng)，依據(jù)其生長(zhǎng)情況進(jìn)行篩選，保留生長(zhǎng)速度快，菌落直徑大的菌株作為實(shí)驗(yàn)菌株。對(duì)實(shí)驗(yàn)菌株進(jìn)行反復(fù)劃線分離，得到純化菌株。
1.4菌種的復(fù)篩
將純化后的實(shí)驗(yàn)菌株接種到液體降解培養(yǎng)基中，在120r/min、30℃下恒溫培養(yǎng)，通過(guò)定期測(cè)定殘留苯酚濃度，比較實(shí)驗(yàn)菌株的降解性能，選取生長(zhǎng)狀況好、苯酚降解性能好的菌株作為目的菌株。
2結(jié)果與分析
2.1菌種分離結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)采用從焦化廠的曝氣池活性污泥中馴化、分離獲得的3株優(yōu)勢(shì)菌株，分別命名為XL1、XL2、XL3，特征見(jiàn)表1。
2.2菌種復(fù)篩結(jié)果
對(duì)初步篩選出來(lái)的3株細(xì)菌進(jìn)行了初步的降解試驗(yàn)研究，其在降解培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況，及苯酚去除情況結(jié)果圖1，2所示。
圖1菌株在降解培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況
圖2菌株對(duì)培養(yǎng)基中苯酚的去除情況
圖1是3株菌在降解培養(yǎng)基中生長(zhǎng)過(guò)程中菌體數(shù)量的變化曲線。從曲線中可以看出菌株XL1生長(zhǎng)狀況最好，也就是說(shuō)XL1菌株更適應(yīng)在含苯酚的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。
圖2表示的是3株菌對(duì)苯酚去除能力。從曲線中可以看出，3個(gè)菌株對(duì)苯酚均有降解利用的能力，但它們之間存在著一定的差異，經(jīng)過(guò)90h的培養(yǎng)，菌株XL1苯酚去除率為91.7%，相比較而言菌株XL2和XL3對(duì)苯酚的降解效果較差。通過(guò)復(fù)篩，最終選取了在含酚培養(yǎng)基中長(zhǎng)勢(shì)最好、苯酚去除率最高的菌株XL1作為目的菌株，并對(duì)其生理生化特性進(jìn)行進(jìn)一步研究。
表1菌株特征
2.3菌株XL1生理生化特性
2.3.1菌株XL1的生長(zhǎng)曲線
圖3是XL1菌在LB培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線。從曲線中可以明顯看出菌株生長(zhǎng)的四個(gè)階段[1]，約前4h為延遲期；4～20h為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期；約20h后，菌數(shù)增長(zhǎng)緩慢，基本維持在一定水平，進(jìn)入穩(wěn)定期（靜止期）；穩(wěn)定期持續(xù)若干時(shí)間以后，菌體數(shù)量開(kāi)始下降，進(jìn)入衰亡期。
圖3菌株XL1的生長(zhǎng)曲線
2.3.2菌株XL1最適生長(zhǎng)pH
LB培養(yǎng)基調(diào)整為不同的初始pH值，菌株XL1在其中培養(yǎng)28h后，分別測(cè)定菌體數(shù)量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖4。
由圖4可以看出，菌XL1在pH5～9的范圍內(nèi)均可以生長(zhǎng)。pH值為中性微酸時(shí)，菌體濃度較高，即菌的生長(zhǎng)繁殖清況良好，其中pH值為7.0時(shí)，菌體濃度最高，因此，7.0是菌XL1的最適生長(zhǎng)pH值。在中性微酸的范圍之外，隨著pH值的增大或減小，菌體濃度均有所降低，說(shuō)明堿性或酸性環(huán)境對(duì)菌的生長(zhǎng)是不適宜的。由此得出結(jié)論，菌株XL1適宜在中性微酸環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，并且pH值7.0是最適生長(zhǎng)pH值。
圖4 pH對(duì)菌株XL1生長(zhǎng)的影響
2.3.3菌株XL1最適生長(zhǎng)溫度
不同的培養(yǎng)溫度下，菌株XL1在pH為7.0的LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)28h后菌體濃度的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖5。
由圖5中可以看出，菌株XL1在培養(yǎng)溫度25～30℃范圍內(nèi)均生長(zhǎng)良好，其中，30℃時(shí)培養(yǎng)液中菌的數(shù)量達(dá)到最高，說(shuō)明30℃是菌株XL1的最適生長(zhǎng)溫度。
2.3.4其他主要生理生化特性
接觸酶實(shí)驗(yàn)、甲基紅實(shí)驗(yàn)、菌株需氧性實(shí)驗(yàn)等的結(jié)果如表2所示。
圖5培養(yǎng)溫度對(duì)菌株XL1生長(zhǎng)的影響
表2菌株主要生理生化特性
3結(jié)論
本文從焦化廠曝氣池活性污泥中篩選得到3株細(xì)菌，分別命名為XL1、XL2和XL3。這三個(gè)菌株在含有苯酚的培養(yǎng)基中都可以良好生長(zhǎng)，且均有一定的苯酚降解能力。其中菌株XL1對(duì)苯酚降解能力最強(qiáng)，經(jīng)過(guò)90h的培養(yǎng)，苯酚去除率為91.7%。菌株XL1是一種好氧型的革蘭氏陰性桿菌，在LB培養(yǎng)基中，菌株XL1適宜的生長(zhǎng)溫度范圍為25～30℃，適宜初始pH值為中性微酸。
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