海藻酸钠-生物炭联合固定化菌株降解2-羟基-1,4-萘醌

摘要

[目的]采用联合固定化微生物技术对降解菌Pseudomonas taiwanensis LH-3进行固定,以期为稳定高效降解2-羟基-1,4-萘醌提供理论依据。[方法]通过往20 g·L^(-1)海藻酸钠(SA)中添加2.5 g·L^(-1)生物炭(biochar,马尾松树干700℃高温缺氧热解所得),同时以0.2%接种量接入2-羟基-1,4-萘醌降解菌LH-3,制成联合固定化菌(SA+biochar+bacteria),并考察其结构性能;通过与不添加生物炭的海藻酸钠+菌(SA+bacteria)等4种对照处理进行比较,研究联合固定化菌对2-羟基-1,4-萘醌的降解特性;通过与海藻酸钠+菌处理作比较研究联合固定化菌重复利用性能;通过与游离菌作比较,考察不同环境因素对联合固定化菌降解性能的影响以及联合固定化菌在SBR反应器中的连续降解效果。[结果]联合固定化小球的比表面积为22.26 m^2·g^(-1),而不添加生物炭的海藻酸钠+菌小球比表面积为4.02 m^2·g^(-1);联合固定化菌降解过程中可以充分发挥生物炭吸附和微生物降解联动作用;联合固定化菌与游离细菌相比可耐受更高的底物浓度,适应更广的p H值和温度范围,对重金属的耐受性增强并可以多次循环利用;在实验室规模的SBR反应器中,联合固定化菌可在所观测的24个循环内持续稳定地降解2-羟基-1,4-萘醌。[结论]在海藻酸钠+菌小球中添加生物炭增加了小球的比表面积和降解性能,提高了菌株对外界环境变化的耐受性和重复利用效率以及在SBR反应器中的降解稳定性。