【摘要】：苯酚是合成酚醛樹脂、農(nóng)藥、染料等化工產(chǎn)品的重要原料,因應(yīng)用廣、用量大,而產(chǎn)生嚴(yán)重污染和危害。前期課題組分離篩選出兩株可高效降解苯酚的菌株。一株是有鄰/間兩種開環(huán)裂解苯酚的途徑,代謝中間產(chǎn)物復(fù)雜,礦化效率較低的施氏假單胞菌N2;另一株是僅通過鄰位開環(huán)裂解苯酚,中間產(chǎn)物簡單,礦化效率較高的紅平紅球菌FF。本論文旨在研究金屬離子及其氮源等對該兩菌株代謝、礦化苯酚時的特性,并研究其復(fù)配聯(lián)合降解苯酚的特性,為實際含酚廢水的處理奠定基礎(chǔ)。本論文用現(xiàn)代分析測試手段,研究了氮源、常量金屬離子Ca2+、Fe3+、Mg2+等對N2菌、FF菌代謝苯酚特性的影響,并研究兩菌聯(lián)合降解苯酚的特性。獲得如下成果:(1)外加Fe3+能明顯提高N2菌代謝苯酚的效率,Fe3+濃度最適范圍為0.9-1.35 mg/L,Mg2+對N2菌降解苯酚的促進作用與Fe3+類似,其最適濃度范圍為12-18mg/L,外加Ca2+與否相應(yīng)的影響作用則不明顯,其濃度適宜范圍為4-6mg/L。Fe3+提高N2菌降解和礦化苯酚的效率,是因其能明顯激活N2菌粗酶液中鄰苯二酚2,3-雙加氧酶所致。(2)硝酸銨為N2菌降解苯酚的最適氮源,與氯化銨、硝酸鈉、亞硝酸鈉、尿素相比,硝酸銨可明顯提高細(xì)胞中鄰苯二酚2,3-雙加氧酶活性,加速苯酚間位開環(huán),改變中間產(chǎn)物的積累特征,有利于降解體系的礦化。(3)紅平紅球菌FF以苯酚為唯一碳源,硝酸銨為氮源,初始p H值7.0-8.0,Ca2+、Fe3+、Mg2+分別在4-6 mg/L、0.45-1.35 mg/L、12-18 mg/L范圍,20 h內(nèi)可將400 mg/L苯酚完全降解,同時可使苯酚礦化度高達65.8%。(4)N2菌與FF菌復(fù)配能更好的降解苯酚,最佳復(fù)配比為N2菌:FF菌=1:3。在此配比下,苯酚400 mg/L時,20 h內(nèi)可被完全降解。復(fù)配菌之間能夠相互作用,優(yōu)化中間產(chǎn)物的分布特征,有利于礦化苯酚碳源,對苯酚礦化率可高達74%,比單一N2菌和FF菌分別提高13.4%和7.4%。
【圖文】：

了解了微生物降解苯酚的途徑[36-37]，在好氧的條件下微生物降解苯酚途徑如圖1.1所示。由圖1.1可知苯酚的好氧代謝過程先將苯酚轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚，然后C12O和C23O下開環(huán)裂解生成順，順-己二烯二酸和2-HMS，最后形成三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物、丙酮酸、乙酰Co-A等。由圖1.1可知苯酚羥化酶是苯酚開環(huán)裂解的關(guān)鍵酶，，主要是將苯酚轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚，是苯酚開環(huán)裂解的第一步。以上途徑的琥珀酸、丙酮酸等中間產(chǎn)物都能進入三羧酸循環(huán)被微生物利用。在厭氧條件下苯酚的降解采用羧化途徑，降解途徑如圖1.2所示：在厭氧條件下，苯酚先被羧化為4-羥基苯甲酸

2-加氧酶；C230：鄰苯二酚-2,3-加氧酶；HMSD：2-羥基粘糠酸脫氫酶；4-OT：4-氧代己二酸異構(gòu)酶；4-OD：4—氧代脫酸酶；TE：順，順-粘糠酸內(nèi)酯酶圖1.2 微生物厭氧降解苯酚途徑1.2.3 苯酚開環(huán)裂解基因和相關(guān)酶微生物代謝苯酚的過程由多種酶控制，這些酶主要包括苯酚羥化酶、鄰苯二酚1,2-雙加氧酶和鄰苯二酚2,3-雙加氧酶[43]。苯酚的羥化過程是決定微生物降解苯酚效率高低的關(guān)鍵過程，羥化過程是靠羥化酶來實現(xiàn)。研究苯酚的羥化酶將有助于提高苯酚的降解效率。苯酚的羥化酶由Nakagawa,H和Takeda,Y在1962年完成對
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703;X172

【參考文獻】

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本文編號：2656005