【摘 要】
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苯系污染物广泛存在于各类有机工业废水中,由于其高毒性、难降解的特点,使其降解成为环境污染控制中的难题。以某焦化厂污泥中分离的一株苯酚高效降解菌—红球菌属细菌为材料,对其降解条件及特性进行研究,并使用海藻酸钠（SA）-竹炭（BC）-壳聚糖（CA）复合材料对降解菌进行固定化,确定微球固定化最适条件,揭示微球对高浓度苯酚和苯胺的去除特性及机制。主要结论如下:（1）菌株的筛选及鉴定。从污染环境中分离得到一
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苯系污染物广泛存在于各类有机工业废水中,由于其高毒性、难降解的特点,使其降解成为环境污染控制中的难题。以某焦化厂污泥中分离的一株苯酚高效降解菌—红球菌属细菌为材料,对其降解条件及特性进行研究,并使用海藻酸钠（SA）-竹炭（BC）-壳聚糖（CA）复合材料对降解菌进行固定化,确定微球固定化最适条件,揭示微球对高浓度苯酚和苯胺的去除特性及机制。主要结论如下:（1）菌株的筛选及鉴定。从污染环境中分离得到一株苯酚高效降解菌,在36 h内可完全降解1000 mg/L苯酚。该菌为革兰氏阳性菌,菌体呈较规则的短棒状,碳氮源利用效率高。经形态观察、生理生化测试和分子生物学发育鉴定,菌株属于红球菌属,分类命名为红球菌PB-1（Rhodococcus sp.PB-1）。（2）红球菌PB-1对苯系物的降解特性。菌株降解苯酚的最适温度为30～35°C,最适p H为9.0;菌体浓度OD600为0.3时,24 h可完全降解1000 mg/L苯酚;该菌对苯胺、喹啉和间苯二酚等苯系物具有降解能力。菌株可耐受浓度高达2000mg/L苯酚和1500 mg/L苯胺,72 h降解率分别达到35.76%和68.06%,并且对苯酚、苯胺降解符合准一阶动力学模型。该菌对苯酚和苯胺的降解均通过邻苯二酚1,2-双加氧酶催化的邻位途径,且该酶是一种诱导酶。（3）固定化红球菌PB-1对苯酚和苯胺的的降解特性。SA-BC-CA微球的最适包埋条件为包菌量为1.406×10~9 CFU/m L,竹炭含量为3%,海藻酸钠含量为3%,壳聚糖含量为3%。使用SA-BC-CA微球对苯酚和苯胺的平均去除速率最大可达55.84 mg/（L·h）和30.85 mg/（L·h）,而游离细胞对苯酚和苯胺的最大去除率分别为51.26 mg/（L·h）和25.72 mg/（L·h）。微球对2000 mg/L的苯酚和1500 mg/L的苯胺分别在108 h和62 h可完全去除,无菌微球对苯酚和苯胺的吸附符合粒子扩散模型。同步去除中,微球在120 h内对2000-3000 mg/L的苯酚和苯胺混合底物去除率超过95%,且两者存在相互竞争抑制关系。该微球可以至少重复使用四次,去除效果优于SA和SA-BC微球,并且苯酚的去除主要受菌株PB-1的影响,而苯胺的去除与包埋材料有显著的相关性。红球菌PB-1去除苯酚和苯胺的效率高,底物有代谢完全的可能,同时耐受喹啉类的难降解杂环芳香物质。菌株经固定化后,SA-BC-CA微球可以显著提高菌株PB-1的稳定性和降解效率,并且具有循环使用特性,有望用于实际废水中进行高浓度苯酚和苯胺的同步处理。
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