阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)高效降解菌的筛选及其降解特性研究

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本课题通过筛选高效降解菌株的方法,对目前世界上使用量最大的一种阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(Linear Alkylbenzenesulfonate,简称LAS)进行了降解实验研究,并考察了各种物理、化学因子等对LAS降解效果的影响。从不同地区LAS富集地带取回的污水样品中筛选出了一株有较强LAS降解活性,且可以LAS作为唯一碳源生长的菌株GZ6。依据该菌的形态、生理生化等特征,采用美国BiologMicrostation Identification System自动化鉴定系统,初步鉴定其为杰氏棒杆菌(Corynebacterium jeikeium GZ6)。 在对GZ6菌株降解LAS的酶与底物之间的关系进行了研究探讨后,确定该酶为LAS诱导酶,并采用LAS作为诱导物对GZ6菌株进行了驯化。在逐渐提高LAS浓度的驯化条件下,GZ6菌株对LAS的降解能力经过数代续传和累积后得到大幅度增强,从最初能降解50mg/l LAS到第9代菌能降解300mg/l LAS,效果非常显著;若保持一定LAS浓度进行驯化培养,GZ6菌株降解LAS的能力也有较大提高。 GZ6菌株可在温度25~35℃、pH6~10以及摇床转速50~300r/min范围内保持较高的生长和LAS降解活性,其最适生长环境条件为30℃、pH7.0、摇床转速300r/min。其中,温度对GZ6菌株的影响最大,酸碱度和通气量也有一定的影响。 碳、氮源也是影响GZ6菌株生长和降解水平的重要因子,当有较易被利用的其它有机碳源或有机氮源存在时,菌体的生长可以得到促进,但LAS的降解却会受到一定的影响。金属离子Fe2+、Ca2+、Al3+、Na+、Mn2+对菌株GZ6的生长和降解LAS的活性影响不大,而重金属离子Cd2+、Hg2+、Co2+、Cu2+、Zn2+对菌株GZ6的生长和降解LAS均有抑制作用,其中以Hg2+、Cd2+、Co2+最为显著。 GZ6菌株可以在700mg/l LAS浓度范围内生长和对LAS进行降解,其中当LAS浓度为400mg/l时,GZ6菌株降解活性较高,1d内可以达到完全降解,且在该LAS浓度下的COD去除率也达到了90%以上。 GZ6菌株是一株性能优良的LAS降解菌,如能通过分子生物学技术进行基因克隆构建生物工程菌株进一步提高其降解LAS的能力,那么在对含LAS废水特别是LAS生产废水的处理中将会具有较为广阔的应用前景。
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