修復(fù)壬基酚污染水體的高效菌群構(gòu)建及降解特性研究.pdf

1、壬基酚（NP）是環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(EDCs)中使用量較大、污染范圍較廣且干擾活性非常強(qiáng)的一類烷基酚（AP）。它是聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）制定的優(yōu)先控制的27種持久性有毒污染物（PTS）之一，另外也是歐盟列出的13種優(yōu)先控制的有毒污染物之一。壬基酚在世界范圍內(nèi)對(duì)水體造成的污染不容樂觀。因此，研究壬基酚的微生物降解就顯得尤為重要。
　　為有效控制水體中壬基酚的污染，豐富高效降解壬基酚的微生物資源，本文從垃圾填埋場的垃圾滲濾液和污水

2、處理廠的活性污泥中經(jīng)馴化分離得到8株NP降解菌（分別命名為：WN1、WN2、WN4、WN6、SLY7、SLY8、SLY9、SLY10），經(jīng)鑒定 WN1、SLY7和 SLY10分別屬于假單胞菌屬中的蒙氏假單胞菌（Pseudomonas monteilii）、施氏假單胞菌（Pseudomonas stutzeri）和惡臭假單胞菌（Pseudomonas putida）。WN2和WN6屬于沙雷氏菌（Serratia），WN4屬于阿氏腸桿菌（E

3、nterobacter asburiae），SLY8屬于非脫羧勒克菌（Leclercia adecarboxylata），SLY9屬于克雷伯氏菌屬（Klebsiella）。8株菌對(duì)低濃度的壬基酚（5~20 mg/L）具有較好的降解效果，降解率（扣除空白對(duì)照）都在50％以上。
　　通過特異性引物檢測了所分離出的8株菌的降解基因，其中WN4、WN6、SLY7、SLY8和SLY9含有ALK基因，WN6和SLY10含有C12O基因。根據(jù)8

4、株菌的降解途徑和菌源的不同，構(gòu)建了高效降解NP的復(fù)合菌群，發(fā)現(xiàn)將WN6、SLY9和SLY10按2:1:2（菌懸液體積比)的比例復(fù)配而成的復(fù)合菌群ZJF降解效率最高，對(duì)初始底物濃度為20 mg/L的NP降解率達(dá)到了73.82%，比組合中降解效率最高的WN6提高了15.6%，比同濃度降解效率最高的WN1提高了6.54%。
　　通過搖瓶實(shí)驗(yàn)考察了壬基酚初始濃度、pH值、溫度以及搖床轉(zhuǎn)速等因素對(duì)菌株降壬基酚能力的影響，結(jié)果表明，菌群ZJF

5、降解壬基酚的最佳條件是pH值為6.0，溫度為30℃，轉(zhuǎn)速為150 r/min，投菌量為10%，在此條件下，歷時(shí)5 d，ZJF對(duì)初始濃度為20 mg/L的NP的降解率可達(dá)77.67%。
　　本文還考察了外加營養(yǎng)物質(zhì)對(duì)菌群 ZJF的生長和降解能力的影響。結(jié)果顯示，在以NP為碳源的情況下，菌群ZJF對(duì)葡萄糖和酵母粉的利用要優(yōu)于有機(jī)酸（水楊酸）、低碳醇（乙醇）、銨態(tài)氮（NH4Cl）和硝態(tài)氮（NaNO3）。葡萄糖和NaNO3對(duì)NP的降解不僅

6、沒有刺激作用，反而抑制了ZJF對(duì)NP的降解，且濃度越高，抑制作用越顯著。水楊酸、乙醇、酵母粉以及NH4Cl對(duì)NP的降解都具有促進(jìn)作用，但刺激作用十分有限。不同的增容手段對(duì)菌群利用NP的能力有較大的影響，其中直接投加乙醇儲(chǔ)備液和吐溫80儲(chǔ)備液，NP的降解效率有明顯的提高，分別提高了9.93%和4.19%。
　　采用復(fù)合菌群ZJF對(duì)受壬基酚（NP初始濃度20 mg/L）污染長江水和古運(yùn)河水進(jìn)行了模擬修復(fù)，結(jié)果表明，菌群ZJF與長江和古

7、運(yùn)河水中的土著微生物具有很好的相容性，可有效地對(duì)水中的NP進(jìn)行降解。歷時(shí)6 d，菌群ZJF對(duì)古運(yùn)河水中的NP的降解率接近于80%，對(duì)長江水中的NP的降解率為72.84%。菌群ZJF對(duì)不同濃度NP污染水體的降解過程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，初始濃度在5~100 mg/L時(shí)，菌群ZJF對(duì)長江水和古運(yùn)河中NP的降解速率常數(shù)分別在0.334~0.098 d-1和0.373~0.119 d-1，半衰期分在2.21~7.70 d和2.23~6.36 d的