壬基酚聚氧乙烯醚高效降解菌株篩選與降解特性的研究.pdf

1、壬基酚聚氧乙烯醚（nonylphenol polyethoxylates，NPEOs）是一種廣泛應(yīng)用的非離子表面活性劑，性質(zhì)穩(wěn)定。進(jìn)入環(huán)境后NPEOs可經(jīng)微生物降解為NP1EO、NP2EO、壬基酚聚氧乙烯醚酸酯（NP1EC，NP2EC）和壬基酚NP等中間降解產(chǎn)物，這類物質(zhì)對(duì)生物體表現(xiàn)出雌激素活性，屬環(huán)境激素類物質(zhì)。 研究表明好氧活性污泥工藝條件下NPEOs降解產(chǎn)生水溶性強(qiáng)，易在自然界中遷移擴(kuò)散的羧酸化產(chǎn)物NPEC，危害更大。NP

2、EOs厭氧活性污泥工藝降解雖不產(chǎn)生羧酸化產(chǎn)物NPEC，但其降解周期長(zhǎng)，易積累短鏈?NPEO及NP。本論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“烷基酚聚氧乙烯醚生物降解過程中的環(huán)境雌激素效應(yīng)”資助，以壬基酚聚氧乙烯醚NPEOs為目標(biāo)物，研究其高效降解菌株的篩選及降解特性，旨在研究好氧條件下NPEOs的降解特性，克服好氧與厭氧活性污泥工藝降解條件下NPEOs降解的缺點(diǎn)，開發(fā)具有高效降解性能同時(shí)可避免產(chǎn)生羧酸化產(chǎn)物NPEC的菌株，探索其具有雌激素活性的中

3、間降解產(chǎn)物的形成及其降解途徑，并通過觀察底物濃度、共代謝基質(zhì)以及溫度等條件對(duì)NPEOs生物降解特性的影響規(guī)律，研究NPEOs在好氧條件下生物降解的機(jī)理，為高效降解菌株的篩選提供一種新的思路，亦為城市污水處理高效去除壬基酚聚氧乙烯醚打下理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)論如下： 1、異養(yǎng)脫氮菌Bacillus sp.LY能夠以NPEOs為碳源，有較好的降解效果且降解過程中不產(chǎn)生羧酸化產(chǎn)物NPEC。14d時(shí)對(duì)NPEOs降解去除率達(dá)95.6％，同時(shí)

4、Bacillus sp. LY在對(duì)NPEOs進(jìn)行高效生物降解時(shí)并未產(chǎn)生水溶性更強(qiáng)、危害更大的羧酸化產(chǎn)物NPEC，表明Bacillus sp.LY是1株高效降解NPEOs的優(yōu)良菌株。Bacillus sp.LY降解NPEOs時(shí)，對(duì)體系中總氮的最大去除速率為47 mg·(L·d)-1，說明Bacillus sp. LY在降解去除NPEOs的同時(shí)具有一定的異養(yǎng)脫氮能力。 2、溫度、NPEOs初始濃度和典型氮素污染物等因素對(duì)Bacill

5、us sp.LY降解NPEOs效果均有一定影響。3種溫度條件下（10℃、20℃、30℃），一級(jí)降解速率常數(shù)分別為0.055 d-1、0.151 d-1和0.258 d-1，表明溫度越高對(duì)NPEOs的降解越有利。3種NPEOs初始濃度（1mg/L、10mg/L、20mg/L）條件下，5d時(shí)對(duì)NPEOs的降解去除率分別為89％、79％和50％，初始濃度為20 mg/L時(shí)，對(duì)Bacillus sp. LY 降解NPEOs有一定抑制作用。不同典

6、型氮素污染物（氨態(tài)氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮）對(duì)菌株Bacillus sp.LY降解速率常數(shù)分別為0.106 d-1，0.0306 d-1和0.0237 d-1，菌株表現(xiàn)出明顯的嗜氨性。 3、新發(fā)現(xiàn)的菌株LJ-1對(duì)NPEOs有很好的降解效果且降解過程不產(chǎn)生NPEC。菌株LJ-1為革蘭氏陰性短桿菌，并生有鞭毛。14d對(duì)NPEOs的降解去除率達(dá)98％。利用GC-MS檢測(cè)其羧酸化產(chǎn)物，結(jié)果表明菌株LJ-1對(duì)NPEOs進(jìn)行高效生物降解時(shí)并未產(chǎn)