DMSO降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

论文摘要

从化工厂污水处理池的活性污泥中分离得到一株能以DMSO（二甲基亚砜）为唯一碳源生长的菌株。根据其表型特征、生理生化特性,结合菌株的16S rRNA基因序列同源性分析,将此菌株初步鉴定为嗜碱假单孢菌（Pseudomonas alcaliphila）,命名为DO-2。菌株DO-2利用葡萄糖生长较好,对蛋白胨的利用率最高,在碳氮比为5：1时生长最好；菌株DO-2在LB培养基中生长28h时生长量最大,28h后进入稳定生长期,生长量基本保持不变；其最适生长温度为35℃,最适pH为9.0；通气量对菌株生长影响很大,氧气充足有利于菌株DO-2的生长；该菌株不耐盐,最适生长当NaCl浓度是10～20g·L-1,随着NaCl浓度的增加,菌株生长受到明显的抑制。菌株DO-2对多种抗生素都有抗性,只对少数品种敏感,如庆大霉素。菌株DO-2在35℃、pH9.0条件时降解DMSO最好,利用DMSO作为唯一碳源生长48h时,生长量达到最大值并趋于稳定,此时对DMSO的降解也最好,DMSO的残留浓度仅为11.72mg·L-1。浓度为25mg·L-1时,DMSO降解较快,DMSO浓度的提高到400mg·L-1时,降解缓慢,浓度高于200mg·L-1时,DMSO对菌株有一定的毒害作用；接种量由0.5%提高到4%,可以加快DMSO的降解。通气量对DO-2降解DMSO影响很大。为了便于菌株的实际应用,还对菌株的固定化进行了研究。海藻酸钠浓度为2%,CaCl2浓度为3%,固化时间为6h,包菌量为1.5g·L-1时,制得的固定化小球机械强度最好,对DMSO的降解效果也最好。添加高效降解菌株有利于废水中DMSO的降解,提高废水COD的去除率,去除率分别到达92%和93%；在连续运行条件下,悬浮态细菌容易损失导致COD去除率下降,而固定化细菌则容易保存下来,COD去除率仍达到83.15%,高于悬浮态细菌的COD去除率。固定化细菌有利于解决实际废水处理中污泥流失的问题,具有较好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 DMSO的概述
• 1.1 DMSO的理化性质
• 1.2 DMSO的生产
• 1.3 DMSO的应用领域
• 1.4 DMSO的危害
• 2 DMSO的降解
• 2.1 高级氧化技术降解DMSO
• 2.2 生物降解DMSO
• 3 固定化微生物技术
• 3.1 微生物固定化的方法
• 3.2 微生物固定化的载体
• 3.3 微生物固定化在废水处理中的应用
• 4 研究目的和意义
• 第二章 DMSO高效降解菌DO-2的分离、鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 试剂与污泥样品
• 1.2 培养基
• 1.3 菌株的富集驯化与筛选分离
• 1.4 DMSO高效降解菌的鉴定
• 1.5 DMSO的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 降解菌株的分离筛选
• 2.2 菌株DO-2的菌落形态及生理生化特征
• 2.3 菌株DO-2的系统发育定位
• 3 本章小结
• 第三章 DMSO高效降解菌DO-2生长条件的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 培养基
• 1.3 菌种制备及菌体生长量的测定
• 1.4 最适碳源的研究
• 1.5 最适氮源的研究
• 1.6 最适碳氮比的研究
• 1.7 DO-2在LB培养基中的生长特性研究
• 2 结果与分析
• 2.1 最适碳源的研究
• 2.2 最适氮源的研究
• 2.3 最适碳氮比的研究
• 2.4 DO-2在LB培养基中的生长曲线
• 2.5 温度对菌株DO-2生长的影响
• 2.6 pH对菌株DO-2生长的影响
• 2.7 通气量对菌株DO-2生长的影响
• 2.8 NaCl对菌株DO-2生长的影响
• 2.9 菌株DO-2对抗生素的耐受性
• 3 本章小结
• 第四章 DMSO高效降解菌DO-2降解特性的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 培养基
• 1.3 菌种制备及菌体生长量的测定
• 1.4 菌株利用DMSO的生长降解曲线
• 1.5 培养温度对DMSO降解的影响
• 1.6 初始pH值对DMSO降解的影响
• 1.7 DMSO初始浓度对降解的影响
• 1.8 接种量对DMSO降解的影响
• 1.9 通气量对DMSO降解的影响
• 1.10 DMSO的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 菌株利用DMSO的生长降解曲线
• 2.2 培养温度对DMSO降解的影响
• 2.3 初始pH值对DMSO降解的影响
• 2.4 DMSO初始浓度对降解的影响
• 2.5 接种量对DMSO降解的影响
• 2.6 通气量对DMSO降解的影响
• 3 本章小结
• 第五章 DMSO高效降解菌DO-2的固定化应用研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株与污泥
• 1.2 培养基
• 1.3 菌种固定
• 1.4 模拟废水
• 1.5 试验装置
• 1.6 海藻酸钠浓度对固定化菌体降解DMSO的影响
• 2浓度对固定化菌体降解DMSO的影响'>1.7 CaCl₂浓度对固定化菌体降解DMSO的影响
• 1.8 固定化时间对固定化菌体降解DMSO的影响
• 1.9 包菌量对固定化菌体降解DMSO的影响
• 1.10 SBR装置固定化细菌与悬浮态细菌处理DMSO效果
• 1.11 测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 海藻酸钠浓度对固定化菌体降解DMSO的影响
• 2浓度对固定化菌体降解DMSO的影响'>2.2 CaCl₂浓度对固定化菌体降解DMSO的影响
• 2.3 固定化时间对固定化菌体降解DMSO的影响
• 2.4 包菌量对固定化菌体降解DMSO的影响
• 2.5 SBR装置固定化细菌与悬浮态细菌处理DMSO效果
• 3 本章小结
• 全文总结
• 参考文献
• 附录Ⅰ 研究中获得的相关DNA序列
• 致谢