多氯聯(lián)苯降解菌的篩選、菌株性質(zhì)研究及其活性酶的性質(zhì)分析.pdf

1、多氯聯(lián)苯是一種具有毒性的化學(xué)有機(jī)物，能對(duì)生物體造成不良影響。主要被生物體的皮膚、肺和腸胃系統(tǒng)所吸收，然后隨血液流入肝臟、各種肌肉和脂肪組織，在那里富集。多氯聯(lián)苯對(duì)人體的影響主要是由于在生物體內(nèi)逐漸積累的結(jié)果，具有不可逆轉(zhuǎn)的毒害作用。而傳統(tǒng)的處理方法都存在一定的不足。本課題就是基于上面的原因來(lái)研究微生物處理多氯聯(lián)苯的效果。 由于多氯聯(lián)苯在苯環(huán)上有氯原子取代基，這種結(jié)構(gòu)決定了多氯聯(lián)苯難于生物降解并且對(duì)微生物具有毒性。能夠篩選出對(duì)多氯

2、聯(lián)苯的毒性具有抵抗作用并且對(duì)其具有降解作用的菌株就尤其重要。本實(shí)驗(yàn)選取松東水環(huán)境有限公司、英國(guó)羅托克控制有限公司污水處理系統(tǒng)和上海天源氯堿廠的表層土壤作為微生物的來(lái)源。通過(guò)對(duì)這幾種來(lái)源中的微生物運(yùn)用聯(lián)苯作為唯一碳源進(jìn)行初步馴化、富集培養(yǎng)、再次馴化、劃線分離和純化培養(yǎng)后篩選出三種對(duì)多氯聯(lián)苯具有作用的菌株。通過(guò)液相色譜法測(cè)定三種菌株對(duì)多氯聯(lián)苯的降解作用發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期，多氯聯(lián)苯的降解率可以達(dá)到60％～70％。而其中尤其以取自英國(guó)羅托克控制

3、有限公司污水處理系統(tǒng)的微生物所篩選出的菌株(W—02菌株)對(duì)多氯聯(lián)苯具有最好的降解效果，其對(duì)多氯聯(lián)苯的降解率可以達(dá)到70％。通過(guò)對(duì)W—02菌株的研究發(fā)現(xiàn)，該菌株在添加了外加碳源后，該菌株的生長(zhǎng)情況并不如只用多氯聯(lián)苯作為唯一碳源的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況。運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定pH為5.0、7.0、9.0，溫度為25℃、30℃、35℃，恒溫培養(yǎng)箱中、搖床轉(zhuǎn)速為100rpm、150rpm條件下菌株的生長(zhǎng)情況，在恒溫培養(yǎng)箱中，pH7.0、溫度為35℃

4、的條件下，該菌株的生長(zhǎng)情況最好，從而該條件即為該菌株的最佳生長(zhǎng)條件。對(duì)W—02菌株進(jìn)行革蘭氏染色鏡檢分析，由上海基康公司進(jìn)行該菌株的基因測(cè)序和菌種鑒定。通過(guò)初步的分析該菌株屬于革蘭氏陰性菌，再通過(guò)進(jìn)一步的16SrDNA基因測(cè)序，確定該菌株為Staphylococcusepidermidis此菌株屬于微球菌科，葡萄球菌屬中的表皮葡萄球菌。分析菌株對(duì)多氯聯(lián)苯起作用的原因主要是酶蛋白對(duì)多氯聯(lián)苯中苯環(huán)的催化降解作用。因此在本實(shí)驗(yàn)中對(duì)該酶進(jìn)行了初

5、步研究。經(jīng)過(guò)鹽析粗提和層析柱層析洗脫后，分離出三種蛋白質(zhì)峰，通過(guò)對(duì)這三種蛋白質(zhì)峰進(jìn)行酶活力測(cè)定發(fā)現(xiàn)只有Ⅰ號(hào)酶具有很好的酶活性。提取該酶進(jìn)行研究，確定其最佳的酶促反應(yīng)條件為：溫度為30℃、pH值為7.0。另外Mg2+對(duì)該酶促反應(yīng)具有促進(jìn)作用，Ca2+、Fe2+、Zn2+、Al3+對(duì)該酶促反應(yīng)具有一定的抑止作用。Cu2+、Fe3+則對(duì)該酶促反應(yīng)具有完全的抑制作用。將該菌株運(yùn)用到具體的工程實(shí)際分析中，將其接種在特定的污水中測(cè)定其對(duì)COD的去除

6、效果發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)對(duì)污水處理時(shí)，其對(duì)COD的去除效果并不算很明顯。但是將其接種到帶有其它活性污泥的污水中時(shí)，其降解效果比該菌株單獨(dú)處理或者活性污泥單獨(dú)處理的效果都要高，說(shuō)明混合菌株不僅能對(duì)難降解處理的多氯聯(lián)苯有明顯效果并且對(duì)于廢水中的其它有機(jī)污染物也能有效的去除。但是隨著時(shí)間的進(jìn)一步推移混合菌株處理廢水的效果逐漸接近于活性污泥處理廢水的效果，說(shuō)明W—02菌株逐漸被土著菌株所同化，所以在實(shí)際工程應(yīng)用應(yīng)該考慮對(duì)該菌株進(jìn)行有效的保護(hù)，使其保持長(zhǎng)時(shí)