降解对硝基苯胺的混合培养微生物

　　摘要：通过富集培养，获得了降解对硝基苯胺的混合培养微生物。结果表明，对硝基苯胺降解速度和混合培养微生物生长对外加碳源有较强的依赖性。在培养液中添加1•0 g/L葡萄糖和1•0 g/L酵母粉，36 h内对硝基苯胺去除率可达97%以上，对硝基苯胺降解速率可达4•1 mg/L•h;当对硝基苯胺作为培养液生长的唯一碳源、氮源和能源时，96 h内对硝基苯胺去除率为34•8%，降解速率为0•15 mg/L•h。

　　关键词：对硝基苯胺;生物降解;混合培养;纯培养

　　1、引言

　　硝基苯胺(NA)的3种异构体:邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺，是印染、橡胶、制药、塑料和油漆等行业的重要原料，是染料工业的中间体。这3种化合物可通过呼吸道、消化道而摄入体内，使氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白，影响组织细胞供氧而造成内窒息，且被认为对人体有很强的致癌性[1]。苯胺类化合物对环境的污染一直被人们所关注，我国把苯胺类化合物列入环境中的重点污染物，并制定最高容许排放浓度5 mg/L。

　　此类化工废水治理较为困难，国内研究较少，至今为止绝大多数采用物理[2，3]、化学[4~6]的方法加以处理，但这些方法处理费用偏高，操作要求较为严格，实际上难以推广运用，因而迫切需要寻找一些行之有效的、费用相对低廉的处理方法。本研究以对硝基苯胺为目标污染物，通过富集培养某化工厂好氧处理池的污泥，获得了对该污染物降解效果较好的混合培养微生物，用该微生物作为降解菌源，对对硝基苯胺的生物降解特性进行了初步的实验研究。

　　2、实验材料与方法

　　2.1　菌种来源

　　菌种来自某化工厂废水处理系统好氧池污泥。

　　2.2　试验仪器及设备

　　恒温摇床;7500分光光度计;pH计;高速离心机。

　　2.3　培养液及微量元素

　　降解菌培养基

　　K2HPO4.3H2O 430 mg/L; KH2PO4•7H2O170 mg/L;MgSO4•7H2O22•5 mg/L;CaCl2 27•5 mg/L; NaEDTA 100 mg/L; Na2HPO4•7H2O 668 mg/L。

　　基础无机盐培养基

　　KH2PO41 000 mg/L; Na2HPO4•12H2O 7 000 mg/L;柠檬酸铁40 mg/L; CaCl2•2H2O 100 mg/L; MgSO4•7H2O 300 mg/L; pH7•35。

　　YPS培养液

　　酵母粉10 g/L;蛋白胨10 g/L;氯化钠5 g/L。

　　微量元素(TMS)

　　FeCl3•6H2O;ZnCl2•4H2O; CoCl2•2H2O;Na2MoO4•2H2O; CaCl2•2H2O; CuSO4• 5H2O;H3BO4;HCl等。

　　基础无机盐/TMS/YE培养液　每1 L无机培养液中添加3 mL微量元素和1 g无菌酵母粉。

　　2.4　研究内容与方法

　　2.4.1　降解菌的分离

　　(1)富集培养　菌种驯化过程在30℃的恒温室中进行。首先取5 mL新鲜的活性污泥加入到盛有50 mL YPS培养液的250 mL锥形瓶中，在120 r/min 转速下，连续振荡培养24 h，然后从中取10%培养液转接到新鲜的YPS培养液中。在相同的条件下继续培养24 h，从中取5 mL作为接种菌液，加入到含20 mg/L对硝基苯胺的基础无机盐/TMS/YE培养液中，10 d左右培养液原黄颜色褪去。再取10 mL培养液转接到新鲜的含对硝基苯胺基础无机盐/TMS/YE培养液中，2 d后培养液黄颜色也褪去。把此种培养液作为降解试验的接种菌液，菌体的OD值大约1.2 左右，降解特性试验中菌体的接种量为10 mL。

　　(2)纯培养　从降解速率较高的富集培养物中取样，在含有对硝基苯胺平板上划线分离，放置于30℃恒温室内培养数天，观察菌落生长情况，把形成的耐受力强单菌落挑斜面保存(即为纯培养物)。

　　2.4.2　对硝基苯胺降解特性试验

　　pH值　对硝基苯胺初始浓度为50 mg/L，调节混合培养液初始pH值，置于30℃恒温室振荡培养36 h后，以初始培养液为空白参比测定OD值以及对硝基苯胺去除率，确定混合培养微生物生长适宜的pH值范围。

　　外加碳源　对硝基苯胺初始浓度约为50 mg/L、100 mg/L，pH值约为7.5，分别添加0、0.5、1.0 g/L葡萄糖条件下，探明微生物能否利用对硝基苯胺作为生长的唯一碳源、氮源和能源，以及不同葡萄糖量对微生物生长及对硝基苯胺去除率的影响。

　　基质浓度　对硝基苯胺初始浓度约为50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L，pH值约为7.5，间隔一定时间取样，测定培养液中对硝基苯胺浓度、pH及OD值的变化。通过微生物的生长曲线、基质降解曲线等过程来分析该混合培养微生物的基本特性。