降酚菌的定向驯化及其对含酚废水的降解作用

摘要

酚类化合物是重要的化工原料和中间体,由此产生的含酚废水广泛存在,是可生物降解性极差的废水,对动植物和环境等危害严重。利用微生物降解苯酚是一种既经济且不会产生二次污染的方法,受到人们广泛重视。本文采用生物处理法,从天然土壤中分离到几株能够降解苯酚的菌株,经过生理生化和16S rDNA鉴定,分别为无色杆菌、红串球菌、苍白杆菌、罗斯特杆菌、纤维微球菌,并且研究了这几种菌在不同条件下的苯酚降解效率,具有一定的理论和应用价值。
　　 本论文比较了几种菌的降解效果,在降解200mg／L的苯酚时,不同的菌种降解速率依次为无色杆菌>罗斯特杆菌>红串球菌>苍白杆菌>纤维微球菌。在处理600mg／L以上高浓度的苯酚时,罗斯特杆菌处理效果则比无色杆菌好。
　　 通过苯酚降解实验证实,无色杆菌能在30℃、67h内完全降解670mg／L的苯酚,并能对1000mg／L的苯酚起到降解作用。且其最佳降解条件为:30℃、pH=7.0,0.3％NaCl,且加菌量越多,降解速度越快。
　　 另外,通过加入一些外加营养物质研究其对菌株的降解效果影响,发现酵母提取物的加入对罗斯特杆菌的生长及其对苯酚的降解起到促进作用,而葡萄糖的加入则起到抑制作用。
　　 以苯酚为唯一碳源,在初始浓度0-1000mg／L范围内,利用Haldane模型研究了罗斯特杆菌细胞生长和底物降解的动力学,结果表明,该模型可以很好地描述罗斯特杆菌生长和苯酚降解行为。

目录

文摘

英文文摘

Contents

第一章 前言

1.1 含酚废水的来源及危害

1.1.1 含酚废水的来源

1.1.2 含酚废水的危害

1.2 含酚废水的处理技术

1.2.1 物化法

1.2.2 化学法

1.2.3 生物法

1.3 微生物处理有机污染物

1.3.1 微生物处理有机污染物原理

1.3.2 微生物在废水生物处理中的作用

1.3.3 苯酚代谢途径

1.3.4 具有降酚能力的微生物

1.4 细菌鉴定方法

1.4.1 细菌鉴定方法的研究进展

1.4.2 16S rDNA基因检测技术

1.4.3 TA克隆技术

1.5 微生物反应动力学

1.6 本文的主要研究内容

1.7 本文的目的和意义

第二章 实验部分

2.1 实验材料

2.1.1 主要试剂

2.1.2 实验仪器

2.1.3 培养基

2.2 分析方法

2.2.1 苯酚的测定方法

2.2.2 菌体生长曲线的测定方法

2.3 菌种的筛选

2.3.1 土壤的采集和预处理

2.3.2 菌种驯化

2.3.3 菌种分离

2.3.4 菌种的保藏

2.4 菌种的鉴定

2.4.1 形态鉴定

2.4.2 分子生物学鉴定

2.5 菌株的降解性能研究

2.5.1 不同菌株适应的pH值比较

2.5.2 不同菌株降酚能力比较

2.5.3 无色杆菌降解苯酚的最优化条件

2.5.4 外加营养物质对苯酚降解性能的影响

2.6 苯酚降解动力学研究

第三章 结果与讨论

3.1 菌种的筛选分离和鉴定

3.1.1 菌种的筛选分离

3.1.2 菌种的鉴定

3.2 分析方法

3.2.1 苯酚的标准曲线

3.2.2 无色杆菌生长曲线的测定

3.3 菌株的降解性能研究

3.3.1 不同菌株适应的pH值比较

3.3.2 不同菌株降酚能力比较

3.3.3 无色杆菌降解苯酚的最优化条件

3.3.4 外加营养物质对苯酚降解性能的影响

3.4 苯酚降解动力学

3.4.1 细胞生长动力学模型

3.4.2 基质消耗动力学模型

3.4.3 苯酚降解动力学研究

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

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