Ralstonia metallidurans CH34降解苯酚的研究

摘要

苯酚废水污染是当前工业生产中主要污染之一。国内外关于苯酚废水处理的研究很多，而其中生物降解的方法是比较可行且很有前途的方法。但目前许多工业废水含重金属盐，其对苯酚降解菌有很强的抑制作用，大大限制了生物降解法在各种含酚废水中的应用。R.metalliduransCH34作为可以满足耐重金属且降酚条件的候选菌株，本文对其生长及降酚等几个方面的特性进行了考察。 固定化技术解决了游离微生物降解效率低，控制困难等一系列问题。在含苯酚废水的生物降解中有许多人尝试过固定化技术，并取得很好的效果。本课题将耐抗重金属的降酚菌R.metalliduransCH34固定化，对其固定化方法及操作条件进行优化，并对其效果进行了考察： 1.R.metalliduransCH34生理特性基本参数的确定。在对R.metalliduransCH34的各种特性进行进一步考察之前，对其基本特性及生长条件进行摸索与确定是很有必要的，比如菌的培养基选取、生长曲线测定以及一系列培养条件(温度、pH值、溶氧)等。确定了使用M9无机培养基；作出了菌种的生长曲线；确定了最适生长温度为30℃，最适pH值为7，最适溶氧(装液量)为20％(v/v)。 2.R.metalliduransCH34的驯化及降酚特性研究。研究了用平板及改变一级种子培养方式来驯化R.metalliduransCH34的效果，表明驯化能够提高菌种的降酚性能。对菌种一系列降酚特性进行了研究，从而为菌种的固定化做好了准备，并作为固定化后菌种各方面性能改变的参照。 3.R.metalliduransCH34固定化细胞的制备。首先通过初选确定了海藻酸钠、聚乙烯醇及其混合载体作为固定化的载体；而后进一步比较确定了用海藻酸钠作为固定化载体；还进一步确定了模拟废水的条件；通过正交实验法确定了制备固定化细胞的最优操作条件为：湿菌体量4.8g/L(湿菌体质量/海藻酸钠体积)，氯化钙质量浓度为2％，海藻酸钠质量浓度5％。同时，研究了用海藻酸钠作为固定化载体时对苯酚的吸附性能。 4.R.metalliduransCH34固定化细胞的性能。降酚性能方面，固定化之后的菌种较游离态菌有了较大的提高；在连续降酚过程中表现出了良好的活性，降酚上限也由游离态时的10mM左右提高到15mM左右且降酚速度也得到较大提高；固定化后的菌种相比于游离态菌在重金属环境中抗重金属能力更强、降酚更快。固定化后的R.metalliduransCH34降酚时抗其它额外碳源干扰能力也有了较大提高。 5.固定化R.metalliduransCH34小球可以在装有模拟废水的反应柱中连续培养4-5次，而每次培养最终完全降解苯酚的时间在存在着很大的差异，这说明了重金属对固定化小球有一定的毒性，但该固定化细胞能够连续培养几次，因此，固定化R.metalliduransCH34能够在模拟工业废水中重复利用，这更为工业化处理废水提供了可靠的依据。

目录

摘要

第一章文献综述

第二章R.metallidurans CH34降解苯酚的能力和特性的研究

第三章R.metallidurans CH34固定化细胞的特性

第四章固定化CH34在三相流化床反应器中降解苯酚的研究

结论

参考文献

致谢