硫酸盐还原体系中EDTA的生物降解研究

论文摘要

本文旨在研究混合菌YAZ和菌株CMX在硫酸盐还原体系中对乙二胺四乙酸（EDTA）的生物降解,混合菌YAZ由Desulfovibrio sp.YAZl和Enterococcus sp.YAZ2组成,菌株CMX属于脱硫弧菌属。分别考察了氧含量、碳源和有机氮源对菌株降解EDTA的影响,研究了EDTA络合物形态对EDTA生物降解的影响,考察了添加钼酸钠和好氧培养对混合菌YAZ降解EDTA和硫酸盐还原的影响。在实验的氧含量范围内,随着氧气量的增加,EDTA的降解率升高。在生物结合化学吸收同步脱硫脱硝工艺中应尽量降低体系的含氧量。在以乳酸钠为碳源条件时,混合菌YAZ的硫酸盐还原效果最好,EDTA也出现了生物降解,72小时EDTA降解率大约为15.4%；在以果糖、蔗糖和葡萄糖作为碳源时,由于肠球菌YAZ2的乳酸发酵作用,体系pH大幅下降到4.5-5.0,脱硫弧菌YAZ1受到抑制,此时EDTA仍出现了部分降解,由此初步推断混合菌YAZ中对EDTA起生物降解作用的主要是肠球菌YAZ2。在酵母粉、蛋白胨、尿素作为有机氮源时,对混合菌YAZ和菌株CMX降解EDTA和硫酸根有影响,但是效果不明显。EDTA络合物的形态对其生物降解性具有重要的影响,混合菌YAZ和菌株CMX对Ca-EDTA的降解程度高于对Fe-EDTA的降解程度,并且在Fe-EDTA体系中硫酸盐还原效果较好。混合菌YAZ中添加钼酸钠抑制了脱硫弧菌的生长,在此情况下,EDTA仍出现生物降解,进一步说明混合菌YAZ中对EDTA起降解作用的主要是肠球菌YAZ2。好氧条件下培养混合菌YAZ,脱硫弧菌YAZ1受到抑制,硫酸盐还原过程停止肠球菌YAZ2利用O2降解EDTA,96小时的降解率为38.9%,O2对EDTA的生物降解具有重要影响,进一步证明肠球菌YAZ2对EDTA的生物降解起主要作用。通过扫描电镜观察,脱硫弧菌YAZ1主要以短杆状存在,肠球菌YAZ2主要以球形或者卵圆形存在,菌株CMX同样以短杆状存在。在好氧条件下,混合菌YAZ中肠球菌YAZ2占绝大多数,处于优势菌的地位。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 EDTA简介
• 1.1.1 EDTA的电离
• 1.1.2 EDTA与金属离子的络合物
• 1.1.3 EDTA金属络合物的稳定常数
• 1.2 EDTA的应用
• 1.2.1 EDTA在工业中的应用
• 1.2.2 EDTA在土壤修复中的应用
• 1.3 EDTA在烟气脱硝中的应用
• 1.4 EDTA的生物降解
• 1.4.1 EDTA生物降解研究进展
• 1.4.2 EDTA生物降解的机理和途径
• 1.4.3 EDTA生物降解的影响因素
• 1.5 硫酸盐还原菌（SRB）
• 1.6 本课题研究内容及意义
• 2 混合菌YAZ的分离鉴定及特性
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 菌种来源
• 2.1.2 富集培养基成分
• 2.1.3 实验试剂
• 2.1.4 试验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种的筛选与培养
• 2.2.2 菌种生长条件研究
• 2.2.3 菌种的鉴定
• 2.3 分析方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 菌种的鉴定在光学显微镜下观察
• 2.4.2 初始pH对菌种和硫酸盐还原率的影响
• 2.4.3 温度对硫酸盐还原率的影响
• 2.4.4 盐度对菌种和硫酸盐还原率的影响
• 2.4.5 初始硫酸盐浓度对其还原率的影响
• 2.5 小结
• 3 不同条件下硫酸盐还原体系中EDTA的生物降解研究
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 菌种来源及培养基
• 3.1.2 实验试剂及仪器
• 3.1.3 实验内容及方法
• 3.1.4 分析方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 氧气含量对EDTA生物降解的影响
• 3.2.2 碳源对EDTA生物降解的影响
• 3.2.3 有机氮源对EDTA生物降解的影响
• 3.2.4 EDTA络合物形态对其生物降解的影响
• 3.2.5 钼酸钠对混合菌YAZ降解EDTA的影响
• 3.2.6 好氧条件下混合菌YAZ对EDTA的生物降解
• 4 混合菌YAZ和菌株CMX的形态观察
• 4.1 实验方法
• 4.2 菌种预处理
• 4.3 菌形态观察及分析
• 4.3.1 好氧和厌氧条件下混合菌YAZ形态观察
• 4.3.2 好氧和厌氧条件下菌株CMX形态观察
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢