寡營養(yǎng)條件下阿特拉津降解菌株的分離、鑒定及特性研究.pdf

1、阿特拉津作為一種廣泛使用的除草劑，由于其特殊的理化性質(zhì)，造成土壤、地表水、地下水等環(huán)境的嚴(yán)重污染。阿特拉津本身及其代謝產(chǎn)物大多會給人類健康帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)，探究出一條簡單可靠的去除方式顯得尤為重要。目前國內(nèi)外對農(nóng)藥等內(nèi)分泌干擾物的分析、出現(xiàn)、歸趨及去除的研究多以污染土壤及農(nóng)藥廠污水為研究對象，而對水源水和飲用水中該類物質(zhì)的生物去除則研究較少，多數(shù)的研究仍集中在土壤中阿特拉津降解菌的分離、生物降解機(jī)理研究及土壤生物修復(fù)技術(shù)等。在寡營養(yǎng)條件下，

2、馴化分離出阿特拉津降解菌株鮮有報(bào)道。因此，模擬微污染水源條件分離出具備阿特拉津降解能力的降解菌株，開展微污染水源中微量阿特拉津的去除具有重要意義。
　　 通過模擬微污染水源和實(shí)際水處理過程，利用SBR方式對取自污水處理廠的污泥混合液投入到添加懸掛式填料的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行馴化培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)用水為人工配置的微污染水，另外投加微量阿特拉津作為氮源進(jìn)行降解菌株的馴化。曝氣運(yùn)行2h，靜置1h，去上清后重新加入原水后曝氣運(yùn)行。反應(yīng)器的運(yùn)行溫度在25

3、℃左右，DO在4-5mg/L，pH值保持中性，COD均值約為10.2 mg/L，氨氮均值約為3.9 mg/L。反應(yīng)期間對進(jìn)出水的CODMn、NH3-N、UV254、濁度、污泥形態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測，以確保反應(yīng)體系穩(wěn)定性和污泥活性。
　　 對穩(wěn)定運(yùn)行階段的污泥混合液采樣，進(jìn)行降解菌株的分離和篩選，獲得兩株具備阿特拉津降解能力的菌株，分別命名為L-1和L-6。兩株降解菌都能夠以阿特拉津?yàn)槲ㄒ坏瓷L，且在阿特拉津固體平板上產(chǎn)生明顯的降解條帶

4、。掃描電子顯微鏡下觀察，L-1菌株細(xì)胞存在明顯的球桿變化特征，L-6菌株細(xì)胞呈現(xiàn)規(guī)則的長桿狀。以菌株總DNA為模板，進(jìn)行16S rRNA基因序列分析并結(jié)合生理生化鑒定，判斷L-1菌株為節(jié)桿菌屬(Arthrobacter sp.)細(xì)菌(GenbankAccession No.FJ378034)，L-6菌株為假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)細(xì)菌(Genbank AccessionNo.HQ285878)。
　　 對兩株降

5、解菌進(jìn)行最適生長條件的考察，為菌株的高濃度、大批量發(fā)酵生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明降解菌L-1生長最適溫度范圍為20-30℃，pH7.0-8.0，好氧菌?？衫闷咸烟?、果糖、蔗糖等常見糖類為碳源，但對淀粉利用很差。降解菌L-6生長最適溫度范圍為25-35℃，pH7.0-9.0，好氧菌。相對于L-1，降解菌L-6利用的碳源范圍較窄，對于葡萄糖，果糖利用較好，在檸檬酸鈉中也能生長，但在蔗糖、乳糖、淀粉中幾乎不生長。當(dāng)以葡萄糖作為碳源，兩株

6、菌對常見的氮源都能加以很好的利用，但對酵母粉、蛋白胨等有機(jī)氮源的利用要好于硝酸銨等無機(jī)氮源。兩株菌在碳氮比2/1-8/1之間生長良好，都具有廣泛碳氮比范圍。
　　 降解特性試驗(yàn)表明，96h內(nèi)兩株降解菌對0.2mg/L阿特拉津的降解率分別為94.8％和89.1%。培養(yǎng)溫度和pH條件對降解菌的降解有很大的影響，且二者具有協(xié)同影響作用，適宜降解菌L-1降解阿特拉津的最適溫度為25-30℃，最適pH為7.0-8.0，適宜降解菌L-6降解

7、阿特拉津的最適溫度為25-30℃，最適pH為7.0-9.0。當(dāng)在培養(yǎng)基中添加一定濃度的葡萄糖和果糖作為外加碳源時(shí)，更有利于兩株降解菌對阿特拉津的降解。在競爭性氮源存在的情況下，對兩株降解菌的降解效率影響不大。低濃度底物范圍下，降解菌對阿特拉津的降解效率表現(xiàn)良好，說明兩株降解菌能很好的適應(yīng)微污染水源降解環(huán)境。
　　 對兩株降解菌的降解途徑做了初步研究。發(fā)現(xiàn)兩株降解菌都可催化阿特拉津進(jìn)行脫氯作用。利用離子色譜儀對由兩株降解菌組成的混