光合细菌的分离鉴定和生长条件优化及应用初探

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自20世纪60年代以来,光合细菌因其在处理高浓度有机废水中效率高、能耗低和无需污泥处置等优势,倍受人们的关注,并在污水治理领域逐步得到推广应用。本课题从土壤中提取、富集和分离出光合细菌,优化其生长条件和改良培养基,初步探讨了光合细菌对豆制品加工废水的处理情况和细菌沉降性能。试验分离得到三株光合细菌,选取生物活性最好的一株菌作为本课题研究的对象,命名为Z08。该菌为革兰氏阴性菌(G-),外形呈球状,菌液颜色为深红色,单个细菌的直径约为1.0μm×1.5μm。采用Sherlock MIS系统和16S rDNA测序综合鉴定Z08,并结合《伯杰细菌鉴定手册》(第八版)得知该菌为红螺菌科、红假单胞菌属、球形红假单胞菌Rhodobacter-sphaeroides (Rhodopseudomonas sphaeroides)。通过对菌株Z08的生长条件研究,得出最佳的培养条件为:震荡(120 r/min),接种量为10%,自然光,微氧和初始pH=9。光合细菌在此培养条件下的生长速率最高,生长状态最好。通过对传统RCVBN培养基配方进行改良,得到新的光合细菌培养基,该培养基配方如下:DL苹果酸(4.0 g/L)、硫酸镁(0.12 g/L)、硫酸铵(1 g/L)、氯化钙(0.075 g/L)、磷酸二氢钾(0.5 g/L)、磷酸氢二钾(0.3 g/L)、Na2EDTA(0.020 g/L)、酵母膏(100 mg/L),微量元素: Fe3+(0.0025 mol/L),Mn2+( 0.009 mol/L),Zn2+(0.0033 mol/L),Co2+(0.0024 mol/L),Cu2+(0.0024 mol/L),pH=6.8。光合细菌Z08在HCH培养基中的生长效果(ODmax=1.8)明显优于RCVBN培养基(ODmax=1.2),而且其成本(65.8元/吨)远低于RCVBN培养基的成本(1370元/吨)。光合细菌Z08处理不同浓度的豆制品加工废水的情况可知,废水COD浓度在2000-8000mg/L,停留时间72h,COD去除率均能达到80%以上,再延长停留时间COD浓度变化不明显。光合细菌沉降性较差,分析其原因可能是细菌的强电负性、菌液密度与水接近以及趋光特性。
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