小分子有機酸對氧化亞鐵硫桿菌的抑制作用及其機理的初步研究.pdf

1、利用氧化亞鐵硫桿菌的生物瀝濾是去除污泥中重金屬的有效方法，然而在污泥的生物瀝濾過程中卻存在著明顯的抑制作用，這種抑制作用主要是由污泥有機質厭氧分解產(chǎn)生的小分子有機酸（以乙酸和丙酸為主）所導致的。本文對小分子有機酸引起的氧化亞鐵硫桿菌鐵氧化的抑制作用和其抑制機理進行了初步研究，以期為建立高效穩(wěn)定的污泥生物瀝濾工藝提供理論參考。
　　 不同濃度小分子有機酸對氧化亞鐵硫桿菌生長及其鐵氧化活性有很大影響。研究結果表明，1 mmol/L以

2、上的乙酸或0.5 mmol/L以上的丙酸對氧化亞鐵硫桿菌的鐵氧化有明顯的抑制作用，且抑制的強度隨著濃度的提高逐漸增強，當達到5 mmol/L時就能完全抑制其鐵氧化活性。乙酸和丙酸還可引起氧化亞鐵硫桿菌細胞物質的滲漏，滲漏物質主要是胞外多糖和DNA。細胞物質的滲漏作用隨著小分子有機酸濃度的提高而增強，一般1 h左右即可達到最大滲漏量。另外這種滲漏主要發(fā)生在pH2～3的酸性環(huán)境中，隨著pH的提高，細胞物質的滲漏量逐漸減少，pH4時滲漏作用不

3、再發(fā)生。同時經(jīng)有機酸處理后氧化亞鐵硫桿菌的活菌數(shù)和鐵氧化能力沒有變化，且有機酸處理的過程中未檢測到RNA、蛋白質等細胞內含物的釋放，乙酸和丙酸對ANYL-1細胞物質的滲漏作用不是導致該菌鐵氧化受到抑制的主要因素。
　　 有機酸的抑制濃度同接種細胞的濃度密切相關，在接種細胞密度提高10倍的情況下，乙酸和丙酸的抑菌濃度由1～4 mmol/L相應上升到10～50 mmol/L。實驗結果表明在提高接種細胞濃度的情況下，10～20 mmo

4、l/L的乙酸或丙酸處理菌體24 h后將其去除，氧化亞鐵硫桿菌的鐵氧化速率沒有明顯下降，當酸濃度大于等于30 mmol/L時，去除有機酸后細菌的鐵氧化速率明顯下降，表明細菌活性受到不可逆抑制。在pH2～4范圍內，pH越低有機酸的毒性越強。
　　 本文還研究了有機酸處理對細胞形態(tài)結構的影響。透射電鏡觀察結果顯示，經(jīng)過30 mmol/L乙酸或丙酸處理24 h對氧化亞鐵的細胞結構沒有明顯破壞作用，細胞結構完整，細胞壁，細胞膜清晰可見。這