高效苯酚降解菌的分离及降解性能的研究

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苯酚降解细菌实验报告

苯酚降解细菌实验报告

苯酚降解细菌实验报告引言苯酚是一种有机溶剂和消毒剂,在工业生产和日常生活中广泛使用。

然而,由于其具有较强的毒性和对环境的潜在危害,苯酚的降解成为了一个重要的研究领域。

本实验旨在从自然环境中分离得到能够降解苯酚的细菌,并对其降解效果进行评估。

实验方法物质及设备- 实验材料:含有苯酚的培养基、蒸馏水、苯酚溶液- 实验仪器:培养皿、移液管、恒温振荡器、烧杯、离心机实验步骤1. 从自然环境中采集土壤、水样品。

2. 将土壤、水样品分别加入含有苯酚的培养基中。

3. 分别在不同温度下(比如25、37)进行恒温振荡培养,培养时间根据实验需求确定。

4. 取样品进行稀释,并分别接种在含有苯酚的琼脂培养基上。

5. 利用平板计数法,计算出细菌的菌落数目。

6. 采用高效液相色谱法检测苯酚的含量。

7. 进一步筛选表现出较强降解能力的细菌,进行进一步鉴定。

实验结果细菌菌落数目在实验过程中,我们成功分离到了一株对苯酚具有较强降解能力的细菌。

经过平板计数法的计算,其细菌菌落数目为1.2x10^6 CFU/ml。

苯酚的降解效果我们利用高效液相色谱法对苯酚的降解情况进行了检测。

实验结果表明,在细菌作用下,苯酚的降解速率较快。

在48小时内,苯酚的浓度从初始浓度的100 mg/L 降至5 mg/L,降解率达到了95%以上。

数据分析与讨论细菌的降解机制细菌通过代谢苯酚的酶系将苯酚降解为无机化合物,并利用其作为碳源和能源。

该细菌可能通过以下途径降解苯酚:1. 将苯酚通过羟化作用转化为苯酚羟化物;2. 苯酚羟化物经进一步代谢,生成苯甲酸、邻苯酚等化合物;3. 经过一系列代谢反应,最终生成无机化合物,如水和二氧化碳。

细菌的应用前景本实验分离得到的对苯酚具有降解能力的细菌,拥有较高的降解效率和广泛的适应性。

这些细菌可应用于苯酚的处理和环境修复,对于解决苯酚污染问题具有良好的应用前景。

结论通过本次实验,我们成功地分离出具有苯酚降解能力的细菌,并对其降解效果进行了评估。

苯酚降解菌的分离和鉴定

苯酚降解菌的分离和鉴定

目录目录 (1)摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (4)1.1 苯酚降解菌的定义及分类 (4)1.2苯酚降解菌的性质及其用途 (4)1.3苯酚降解的研究现状 (5)1.4苯酚降解菌生产菌的筛选 (6)1.5本课题的研究思路及意义 (6)第二章材料与方法 (7)2.1试验材料 (7)2.2试验方法 (8)2.2.2苯酚降解菌的驯化 (8)2.2.3菌种在不同条件下的降解能力 (9)2.2.4最优菌种的鉴定 (9)3.1苯酚降解菌筛选结果及性状初步研究 (11)3.11筛选结果 (11)3.1.1.1初步筛选的结果 (11)3.1.1.2 菌种驯化中的结果 (11)3.1.2 H-1菌株的性状初步结果 (13)3.2 H-1菌株分类鉴定结果 (13)第四章结论 (14)4.1菌种的筛选结果 (14)4.2菌种的鉴定 (14)参考文献 (15)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。

一株苯酚降解菌的分离和鉴定摘要为了寻找能高效降解苯酚的微生物, 从土壤中筛选得到了一株苯酚降解菌,通过逐渐增加苯酚的浓度,然后驯化出一株高效降解苯酚的细菌H-1. 当在30 ℃培养48h 时其降解率高达92.11%. 经理化特征测定及外观鉴定,将其初步鉴定为假单胞菌属.再经过对比实验测各种因素(碳源、温度、pH、通气) 对该菌生长及降解苯酚能力的影响,得知该菌能以苯酚作为唯一碳源,最适生长温度为32 ℃,最适pH 为7.0. 该菌为好氧菌,在空气充足的条件下可提高降解能力.该菌菌落较小,菌落呈微黄色。

菌体呈直或微弯的杆装,没有菌柄也没有鞘。

不产芽孢。

对该菌做生化鉴定,可知该菌革兰氏染色为阴性,可水解苯酚,生长温度为32℃,生长pH为pH 6.5~7.5。

苯酚降解菌TX1的分离鉴定及其降解特性

苯酚降解菌TX1的分离鉴定及其降解特性
an dK.we e 06 7 h _, 1 1 / d 2 . g L r p ciey r .6 r1 5 .4 mg Lan 717m / ,es e t l. v
Ke r s Ph n I T / h s o o Ca e h 1 2 d o y e a e Gr wt i e is y wo d : e o r o p r n c t c oI . - i x g n s o h kn t c
Id cbe ita el l e z m e W i hedaa ob an d i a c ut f h tan TX1 t wt ie is n u il n r c l ar n y . u t t t t ie n b t h c l r o e s r i h ue t ,i g o h kn t s r c
ge u rc o p r n s n m e X1 n sTih s o o p. a dT .Th r l n r t d nt eme a oi a h yo h o b u ssr n ep ei a ysu yo h t b l p twa fp en l o lhi tai mi c a t
Sag a ni s et Si] s hn hi E v om na c re rT l ec
苯 酚降解 菌 T 的分 离鉴 定及其 降解特性 X1
邱凌峰
苯酚降解菌 T 的分离鉴定及其降解特性 X 1
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氧 酶 ( 2 0) 位 途 径 开 环 , 成 丙 酮 酸 和 乙醛 。 后 C 3 间 形 最

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性研究

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性研究

ta i n y W u tC r to s b s-
2 4 固 定 化 W ut . s C对 苯 酚 的 降解 效 果 -
通 过 比 较 采 用 2 5 1 、 、 0 mL 注 射 器 制 作 的 W utC固定 化 小球 ( 别 记 为 1 2 3 s— 分 、 、 小 球 )
86 4 、 9 3 、 7. 、 1 。 . 5 。 4 6 4 .7
茅醇假 单胞 菌 ) 降解 苯酚 的效 率 明显 高 于 其 他 菌
株 , 选其 作为研 究 菌株 , 故 其革 兰 氏染 色结 果为 阴
性。
通过 一系列 的降 解 条件 优 化 试 验 发现 , 酚 含
经 反 复驯化 、 涂板 分离 , 共得 到 8株 以苯酚 为
惟 一碳 源 和能源 而高 效生 长 的菌株 。通过 比较 发 现其 中 3号 菌 株 ( 名 为 W ut 初 步鉴 定 为香 命 s C, —
降解 不 同浓度 的苯 酚 。初 始 苯 酚浓 度 越 低 , 解 降
所需 时 间越短 。在 初始 苯酚 浓度 为 3 0mg I 和 0 / 5 0mg L的 试 样 中 , 酚 完 全 降解 所 需 的 时 间 0 / 苯 分别 为 8h和 1 ; 初始 苯酚浓 度 为 l 0 / 2h 在 0mg 0 L的试样 中, 酚完 全降解 所需 的时 问为 3 ; 苯 2h 在 初 始苯 酚浓度 为 16 0mg L的试样 中 , 0 / 菌体 的生 长 速度和 苯 酚的 降解 速度 均 极 其缓 慢 。培 养 4 h 时 , s C 对 初 始 含 酚 浓 度 分 别 为 3 0 5 0 Wu t — 0、 0、 8 0 10 0mg I 试 样 中的 苯酚 降解 率 分 别 达 到 0 、 0 /

高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性

高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性

中国环境科学 2021,41(5):2441~2448 China Environmental Science 高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性刘庆辉,李剑*,杨航,王志宇,李艳,张玮川,贾银娟,张秋根,罗旭彪(南昌航空大学,重金属污染物控制与资源化国家地方联合工程研究中心,江西南昌 330063)摘要:从污水处理厂活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌L5-1,经菌落形态观察和16S rDNA基因测序,结果表明菌株L5-1为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus),美国国家生物信息中心(NCBI)的注册号为MN784421.将苯酚设置为唯一碳源,对其生长和苯酚降解特性展开研究.结果表明: 菌株L5-1在10%接种量、温度30~35℃、pH值7~8的条件下,均能高效降解培养基中苯酚(培养基体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L,14h时降解率>93%).而在最优降解条件下(10%接种量,培养温度为35,pH℃值7.0,NaCl浓度为1%),初始苯酚浓度为500mg/L,菌株在14h内的苯酚降解率可达97.1%;而当初始苯酚浓度为1000mg/L,菌株也可在46h内达到97.71%的降解率.运用Haldance方程动力学模拟菌株在不同浓度苯酚下的生长过程,其最大比生长速率为0.355h-1,半饱合常数104.27mg/L,抑制常数为322.83mg/L,R2=0.997. 菌株L5-1为目前已报道的Bacillus菌属中降解苯酚能力较强的菌株,为实际处理含酚废水中提供理论参考.关键词:Bacillus cereus;苯酚;生物降解;动力学中图分类号:X172 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2021)05-2441-08Isolation and degradation characteristics of highly efficient phenol-degrading bacteria Bacillus sp. L5-1. LIU Qing-hui, LI Jian*, YANG Hang, WANG Zhi-yu, LI Yan, ZHANG Wei-chuan, JIA Yin-juan, ZHANG Qiu-gen, LUO Xu-biao (National-Local Joint Engineering Research Center of Heavy Metals Pollutants Control and Resource Utilization, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China). China Environmental Science, 2021,41(5):2441~2448Abstract:A highly efficient phenol-degrading bacterium named L5-1 was isolated and screened from the activated sludge from a sewage treatment plant. The colony morphology observation and 16S rDNA gene sequencing showed that the strain L5-1 was Bacillus cereus, with the registration number of MN784421 in the US National Center for Biotechnology Information (NCBI). A series of experiments with Phenol as the only carbon source were conducted to study the growth and phenol degradation characteristics of this strain L5-1. The results showed that under the conditions of 10% inoculum, temperature range of 30 to 35℃, pH range of 7 to 8 , the strain L5-1 effectively degraded phenol in the culture medium (with the 100mL of medium volume and the initial phenol concentration of 500mg/L), the degradation rate was better than 93% in 14h. Under optimal degradation conditions (10% inoculum, culture temperature at 35℃, pH 7.0, and NaCl concentration at 1%), The phenol degradation rate reached 97.1% within 14 hours when the initial concentration was set at 500mg/L. When the initial phenol concentration was set to 1000mg/L, the strain L5-1 still reached 97.71% degradation rate within 46 hours. The Haldane kinetic model was used to simulate the growth process of strains under different concentrations of phenol. The maximum specific growth rate was 0.355h-1, the semi-saturation constant was 104.27mg/L, the inhibition constant was 322.83mg/L, R2=0.997. This study confirmed Strain L5-1 was a Bacillus strains with strong phenol degradation ability among the reported strains of the genus Bacillus, and provided certain theoretical references for the actual treatment of phenol-containing wastewater.Key words:Bacillus cereus;phenol;biodegradable;kinetics苯酚污染废水是一种典型的高毒性工业废水,是纺织加工、煤炭气化、石油精炼、皮革制造、树脂合成、医药制造、香料生产、合成纤维等许多工业过程中常见的有机污染物[1].并且苯酚具有很强的流动性,在浓度很低时(1mg/L)也能快速渗透到周围生态环境中,导致水体有难闻的气味和味道,对动植物有长效性和生物积累性[2].美国和中国也先后将苯酚列入首批水中优先控制污染物名单[3].目前含酚废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法.利用生物法替代物理化学法矿化废水中的苯酚具有成本低、效率高等特点,且降解后的最终产物多为环境无害物质,如低碳化合物,二氧化碳和水[4-5].因此,利用生物法处理含酚废水受到广泛关注.近年来,国内外学者就如何利用微生物降解苯收稿日期:2020-09-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(21467018);江西省教育厅项目(GJJ170576);江西省重点研发计划项目(20181ACG70021)* 责任作者, 副教授,***************.cn2442 中国环境科学 41卷酚污染废水进行了大量的研究, 筛选出多种菌株,有根瘤菌(rhizobia)[6]、不动杆菌如Acinetobacter calcoaceticus[7]和Acinetobacter sp.AQ5NOL 1[8]、红球菌如Rhodococcus erythropolis[9]和Rhodococcus spp.CM-HZX1[10]、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)[11]等.其中有许多能降解高浓度苯酚并具有良好耐受性的微生物,如Jiang等[12]从湖北某药厂的生物池中分离出Candida genus,能在72h内降解800mg/L苯酚.陈晓华等[13]从北京一处人工湿地分离出的Ochrobactrum sp.可耐受1300mg/L苯酚并在48h内对1000mg/L苯酚降解率达到82.2%,王图锦等[14]从一个焦化厂受污染的土壤中分离出不动杆菌,能在60h内完全降解初始浓度1200mg/L苯酚. Shourian 等[15]从制药处理废水中分离出的Pseudomonas sp.能在85h内降解1000mg/L苯酚.在目前发现的众多苯酚降解菌中,有不少研究报道Bacillus菌属能有效降解苯酚. Bacillus thuringiensis J20 在120h内对700mg/L的苯酚降解率为88.6%[16],Bacillus brevis 降解1000mg/L苯酚需132h[17].其中Bacillus cereus 降解废水中苯酚的研究较少,苯酚降解效率也较低,菌株Bacillus cereus F6在8h内仅能降解100mg/L 苯酚[18],Bacillus cereus B3降解800mg/L的苯酚需72h[19].本文取江西南昌象湖污水处理厂的曝气池活性污泥,在实验室模拟工业含酚废水逐步驯化苯酚降解菌,筛选出一株对高浓度苯酚耐受并且降解效果优异的菌株L5-1,探讨了培养条件(接种量、温度、pH值、盐度、初始苯酚浓度)对L5-1生长及苯酚降解的影响.并将实验数据与Haldance方程动力学模型相拟合,探究了菌株生长和初始苯酚浓度之间的关系,以期为微生物处理苯酚污染废水提供理论参考.1材料与方法1.1菌种的来源本研究用来分离筛选菌株的样品取自江西南昌象湖污水厂曝气池活性污泥(黑色絮状).1.2培养基的制备无机盐培养基(g/L):NH4NO31.50,KH2PO4 1.50, K2HPO4 1.2, NaCl 5.00, MgSO4 0.06, MnSO4 0.02, H3BO3 0.02,ZnSO4.7H2O 0.03, FeSO4 0.05,通过1mol/L的NaOH和HCl调节pH值.定容至指定体积后灭菌备用.富集培养基(g/L):牛肉浸膏4,蛋白胨8,NaCl 4.定容至指定体积后灭菌备用.固体培养基:在已配好的液体培养基中加入1.8%(质量分数)的琼脂粉制成固体培养基,经高压灭菌锅中灭菌后倒入无菌培养皿冷却备用.1.3菌种的富集与驯化将适量活性污泥加入到100mL无菌生理盐水中,在30,150r℃/min下充分振荡1h,取10%体积的菌液,在无菌环境下接种到灭菌后的富集培养基中.在30,150r℃/min下培养到对数增长期后,取10mL富集菌液接种到90mL的无机盐培养基中,并添加苯酚作为唯一碳源.在同样的培养条件下重复此操作,以100mg/L为增加量逐步提升苯酚浓度至1000mg/L.选择生长较好的培养基进行下一步实验.1.4苯酚降解菌的筛选与纯化用无菌水将培养至对数期的菌液稀释成不同浓度梯度.在无菌环境下均匀地涂布在固体培养基表面.在恒温培养箱中倒置培养,定时观察,挑取形态及大小、颜色不同的单一菌落,于事先配置好的300mg/L苯酚的固体无机盐培养基上划线,得到单一纯菌.将分离的单一纯菌富集培养至OD600为1.0左右,作为接种体备用.以10%(体积比)的接种量加入到无机盐培养基中,添加苯酚作为唯一碳源.在30℃、150r/min,以相同条件下没有加入菌液但添加了相同浓度苯酚的无机盐培养基作为对照组,通过定时检测各培养基的苯酚浓度选择出降解效果最好的菌株,最后再反复划线确保得到单株菌种.并用斜面低温保存.1.5菌株生长和苯酚降解率的测定细菌生长量的测定:采用不含菌液的无机盐培养基作为对照参比,在波长600nm处测定菌种吸光值(OD600).代入公式(1)计算菌体质量浓度(DCW)[19].600DCW(mg/L)314.5OD=× (1) 苯酚浓度采用4-氨基替比林法测定苯酚浓度[20],代入公式(2)计算培养基苯酚降解率(%)100%=−×苯酚降解率初始苯酚度微生物浓处浓浓理后苯酚度初始苯酚度(2)1.6菌株的鉴定及系统发育树的构建5期 刘庆辉等:高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性 24431.6.1 形态学及生理生化鉴定 将菌株接种于固体培养基中观察其菌落形态,采用扫描电镜(SU1510)在10000倍下观察菌株L5-1的表面形态.测定菌株革兰氏染色、好氧性等生理生化指标.1.6.2 16S rDNA 序列分析 将要鉴定的菌株在固体培养基中划线培养至对数期后,用试剂盒(上海生工)提取分离出菌株L5-1的基因组DNA,采用细菌通用引物27F 和反向引物1492R 扩增反应DNA 序列[21].将产物电泳检测后进行测序分析(上海生工).测序结果在BLAST 和MEGA4.1软件中进行基因库比对分析和以邻位相接法构建系统发育树,初步获得菌株的生物学分类地位. 1.7 菌株生长及降解苯酚特性以不同体积比的接种量(6%、8%、10%、12%、14%)、不同培养温度(15, 20, 25, 30, 35, 40, 45℃)、不同pH 值(4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)、不同NaCl 浓度(0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%)在体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L 的无机盐培养基中进行单因素试验,在150r/min 的振荡培养箱中培养, 间隔1h 取一次样,测定培养基中生物量和苯酚降解率,确认其最适宜的苯酚降解条件.菌株在不同初始苯酚浓度下的降解:根据以上试验确定的最佳接种量、温度、pH 值以及NaCl 浓度接种于不同初始苯酚浓度(200~1400mg/L)的无机盐培养基中,在150r/min 的培养箱中间隔2h 取一次样,测定培养基中的生物量和苯酚含量.以上试验均重复3次.1.8 苯酚降解动力学分析在微生物降解苯酚的过程中,降解底物苯酚既作为微生物的唯一碳源,又因为其毒性会对微生物生长产生抑制作用[22].因此本研究采用Haldane 方程来描述初始苯酚浓度对菌株L5-1生长的影响[23], 如公式(3)所示max phenol2phenolphenol =s iC C K C K µµ++(3)式中: µ为微生物比生长速率, h -1;µmax 为最大比生长速率, h -1;C phenol 为苯酚质量浓度, mg/L ;K s 为半饱和常数, mg/L;K i 为抑制常数, mg/L.并用Origin8.0将实验数据与动力学方程拟合. 2 结果与讨论2.1 苯酚降解菌的筛选与鉴定图1 菌株L5-1的扫描电镜图Fig.1 Scanning electron micrograph of strain L5-1×10000图2 菌株L5-1的16S rDNA 序列进化树Fig.2 The 16S rDNA sequence phylogenetic tree of strain L5-12444 中国环境科学 41卷通过多次富集驯化和分离纯化后,本研究得到4株对高浓度苯酚具有较高降解效果且能够良好生长的菌株,其中一株菌株具有良好的苯酚耐受性以及高效的苯酚降解率,将该菌株命名为L5-1,观察其菌落形态和部分生理生化特征,结合16S rDNA鉴定其菌种.经观测,L5-1菌落形态为白色,圆形,不透明,表面粗糙.革兰氏染色呈红色,为革兰氏阳性菌.进行琼脂柱穿刺实验发现其为兼性好氧菌.扫描电镜(10000×)结果如图1所示,可以看出菌体为杆状,表面较为平整,不透明,大小在1.5~2µm左右,且生长状况良好.测定16Sr DNA核酸序列,并将序列在GenBank 数据库中作比对分析,构建了菌株L5-1与其他相近菌株之间的系统发育关系(图2).结果显示菌株L5-1与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus. MH19)相似性为99.6%,根据同源性分析结果,该菌株归属于Bacillus sp.,鉴定结果为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).该菌株的基因序列已提交至NCBI基因库,其注册号为MN784421.2.2接种量对菌株L5-1降解苯酚的影响图3 不同接种量对菌株L5-1降解苯酚的影响Fig.3 Effect of different inoculation amount on phenoldegradation by Strain L5-1接种量的多少会对菌株降解苯酚产生直接影响,接种量过少会导致菌株更容易受到苯酚的抑制作用,接种量过高则会增加投入成本,会造成菌株之间对碳源的竞争,影响降解效果.如图3所示,接种量为6%菌液时,培养基中菌株在14h内对500mg/L苯酚的降解率为74.4%,菌株降解苯酚的停滞期随着接种量的增高而明显缩短,培养基中苯酚的浓度也在不断降低,接种量为10%、12%时,在14h内培养基中浓度为500mg/L的苯酚均被完全降解,接种量为14%时,在14h内培养基中苯酚降解率为96.8%.说明适当的提高接种量是提升菌株降解苯酚效果的一种有效途径.可以看出接种量超过10%时菌株对苯酚的降解效果提升不明显,接种量过大时反而影响到菌株的降解效果,且会增加经济成本,综合考虑选择10%作为菌株L5-1的最佳接种量.2.3温度对菌株L5-1生长和降解苯酚的影响温度是影响微生物生长繁殖的重要因素,选择出合适的温度能有效提高微生物酶活性,有助于提升参与苯酚降解的酶促反应速率[23].从图4中可以看出,菌株L5-1的最佳生长和降解苯酚温度为35,℃并在30~35℃之间对500mg/L苯酚在14h的降解率都大于95%(30℃为95.4%,35℃为96.9%),且生长状况良好.该菌株具有典型的嗜中温特点,培养温度在15和45℃时生物量和降解率都达到最低(15℃时降解率19.7%,45℃时降解率24.6%).这可能是因为培养温度过低会使参与酚类降解的微生物酶活性降低,细菌新陈代谢速率变慢,温度过高则容易让微生物酶失去活性[24].OD60图4 温度对菌株L5-1生长及苯酚降解的影响Fig.4 The effect of temperature on the growth of strainL5-1and degradation of phenol初始苯酚浓度500mg/L,14h2.4pH值对菌株L5-1生长和降解苯酚的影响如图5所示,菌株L5-1的最佳生长和降解苯酚pH值为7.0,14h内对500mg/L苯酚降解率为97%,培养基中pH值低于7.0后,随着pH值的下降菌株对苯酚的降解率逐渐下降,当培养基中pH值为4.05期 刘庆辉等:高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性 2445时,菌株基本不生长.当pH 值超过7.0后,菌株在碱性条件下对苯酚的降解率和生长状况相比酸性条件下有明显提高(pH 值为5.0时31.3%,pH 值为6.0时70.6%,pH 值为8.0时93.4%,pH 值为9.0时61.7%,pH 值为10.0时7.8%).这是因为苯酚在降解过程中会产如己二酸、丙酮酸等有机酸,致使培养基的pH 值逐渐降低,所以中性和偏碱性环境相比酸性环境更有利于菌株降解苯酚[25-26].并且在偏酸和偏碱的条件下,菌株L5-1的生长和苯酚降解效率都明显下降.这可能由于pH 值影响到了微生物的生长和代谢,进而影响到微生物对培养基中营养物质的吸收和苯酚的降解[27].在pH 值为6.0~9.0条件下,菌株L5-1在14h 内对苯酚的降解率都大于60%,表面菌株L5-1对pH 值有良好的耐受范围且该菌株更耐碱性环境.O D600pH 值图5 pH 值对菌株L5-1生长及苯酚降解的影响 Fig.5 Effect of pH on the growth of strain L5-1 anddegradation of phenol初始苯酚浓度500mg/L,14h2.5 NaCl 对菌株L5-1生长和降解苯酚的影响在工业废水的排放过程中,除了高浓度含酚污染物之外,通常还含有大量盐分,过高的盐分会抑制菌株的生长且对微生物有一定的毒害作用[28].如图6所示,菌株最适宜NaCl 浓度为1%.当NaCl 浓度在2%~6%范围内时,菌株L5-1和苯酚降解率在68h 内对500mg/L 苯酚降解率都为97%左右,当培养基中NaCl 浓度超过6%时,菌株的生长和苯酚降解随着NaCl 浓度的升高而明显受到抑制.当培养基中NaCl 浓度增加至10%时,菌株L5-1的生长量和苯酚降解率仍达到0.58和62.7%,表明菌株对盐浓度有很好的耐受性.王丽娟等[29]发现Bacillus ZU -R6在5%的盐度下降解500mg/L 苯酚,72h 时内降解率仅在50%左右,在8%的盐度下降解500mg/L 苯酚,72h 时降解率仅在20%左右.黄中子等[30]发现一株Virgibacillu sp.在5%的盐度下降解500mg/L 苯酚,72h 内的去除率达98%.因此,菌株L5-1与现有的菌株相比具有较宽的盐浓度适应范围和较快的降解速率,在处理含盐苯酚废水中有一定的优势.O D600图6 NaCl 浓度对菌株L5-1生长及苯酚降解的影响 Fig.6 Effect of NaCl concentration on the growth of strainL5-1 and degradation of phenol初始苯酚浓度500mg/L,68h2.6 菌株生长与苯酚的降解菌株L5-1在最佳降解条件下(10%的接种量、温度为35℃、pH 值为7.0、NaCl 浓度为1%)接种至初始苯酚浓度为500mg/L 的无机盐培养基中,其随时间的生长与苯酚降解曲线如图7所示.O D600图7 最佳条件下菌株L5-1的生长及苯酚降解曲线 Fig.7 Growth and phenol degradation curve of strain L5-1under optimal conditions 500mg/L由图7可知,L5-1经历了近4h 的停滞期,在此期2446 中国环境科学 41卷间苯酚浓度下降缓慢,5~9h进入对数生长期,细菌数量增长极其迅速,苯酚含量随着细菌数量的增加而迅速下降,并在接种13h后达到静止期,此时培养基中细菌总数达到最大,其OD600值为0.93.到14h时,对500mg/L苯酚的降解率达到97.1%.2.7初始苯酚浓度对降解率的影响菌株在不同初始苯酚浓度下,苯酚浓度随时间降解效果如图8所示.当初始苯酚浓度为200mg/L时,在6h内苯酚降解率达到89%.46h对1000mg/L苯酚的降解率达到97.71%.随着初始苯酚浓度的提高,菌株的停滞期也相应的增加,菌株降解相同含量的苯酚所需的时间逐渐延长.当初始苯酚浓度为1200mg/L时,66h才将培养基中苯酚浓度降解到32mg/L左右,降解率为97.4%.而当初始苯酚浓度为1400mg/L时,苯酚66h内的降解率仅为29.0%,由此可见,高浓度苯酚对菌株L5-1的生长有强烈的抑制或毒害作用,使得菌株降解苯酚速率变得尤为缓慢.图8 不同初始苯酚浓度对菌株L5-1降解苯酚的影响Fig.8 Degradation of phenol by strain L5-1 at different initialconcentrations of phenol2.8菌株L5-1对苯酚的降解动力学研究将微生物比生长速率和苯酚初始质量浓度通过非线性最小二乘法按照方程拟合(图9),方程动力学参数为:µmax=0.355h-1,K s=104.27mg/L,K i为322.83mg/L,降解苯酚最适浓度为183.78mg/L.实验数据与模型拟合吻合良好,相关系数R2为0.997.结果表明,苯酚是一种抑制底物,初始苯酚浓度低于183.78mg/L时,菌株L5-1的比生长速率与初始苯酚浓度成正比关系,这是因为培养基中降解菌缺乏足够的碳源供其生长,此时培养基中底物的浓度对菌株的生长速率起主导作用.初始苯酚浓度高于183.78mg/L时,菌株L5-1的比生长速率成负相关,此时初始苯酚浓度的升高使其对菌株抑制作用逐渐增强.表1中为目前已报道的几种微生物苯酚降解动力学参数,其中µmax表示最大比生长速率,K s饱和常数大小表示菌株对苯酚的亲和性,K s越小表示菌株对苯酚的亲和性越大,菌株的比生长速率也就更快, K i抑制常数则表示苯酚对菌株的抑制强度和毒害大小,K i值越大,苯酚对菌株的抑制和毒害作用也就越小,菌株耐受苯酚程度就越大[22].由表可以看出,菌株L5-1比较于其它苯酚降解菌的最大比生长速率和饱和常数相差不大,属于一般水平,其抑制常数大于Ochrobactrum sp.CH10[13]、波茨坦短芽孢杆菌[22]和Trichosporo n.sp[31]等其它苯酚降解菌,说明菌株L5-1具有良好的苯酚耐受能力.表1不同微生物的苯酚降解动力学Haldhance方程参数Table 1 Haldhance equation parameters of phenol degradation kinetics of different microorganisms菌种µmax(h-1) K s(mg/L) K i(mg/L)R2 Bacillus sp.L5-1(本文) 0.355 104.27 322.83 0.997 Ochrobactrum sp. CH10[13]0.441 77.77 110.6 0.973 Brevibacillus borstelensis[22]0.334 14.07 196.89 0.992 Halomonas sp. H17[23] 0.31 191.63 683.050.997Trichosporon.sp[31] 0.667 51.14 271.70.997Alcaligenes faecalis[32] 0.150 22.20 245.40 0.987图9 菌株L5-1苯酚降解动力学Fig.9 Kinetics of degradation of phenol by strain L5-13结论3.1从污水处理厂活性污泥中分离出一株苯酚降5期刘庆辉等:高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性 2447解菌.鉴定分析为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),命名为L5-1.该菌株对苯酚具有高效的降解能力.其中最佳降解条件是接种量为10%,生长温度为35,pH℃值7.0,NaCl浓度为1%.3.2菌株降解不同初始浓度苯酚动力学与Haldance模型吻合良好,经拟合其生长参数为µmax= 0.355h-1,K s=104.27mg/L,K i=322.83mg/L.相关性系数(R2)为0.997.3.3该菌株相比于其他Bacillus cereus降酚菌株具有较宽的环境适应范围和更高的降解效率,14h对500mg/L苯酚的降解率达到97.71%,46h对1000mg/L苯酚的降解率达到97.7%.因此,该菌株在含酚废水的生物降解领域有极大的应用潜力.参考文献:[1] Mao Z, Yu C, Xin L. Enhancement of phenol biodegradation byPseudochrobactrum sp. through ultraviolet-induced mutation [J].International Journal of Molecular Sciences. 2015,16(12):7320-7333. [2] Massalha N, Shaviv A, Sabbah I. 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某种苯酚降解细菌的分离,纯化,鉴定

某种苯酚降解细菌的分离,纯化,鉴定

某种苯酚降解细菌的分离、纯化、鉴定一、引言近年来,环境污染问题日益突出,其中有机污染物的排放成为了一个备受关注的话题。

苯酚作为一种有机化合物,其在工业生产和生活中被广泛使用,但是其排放也给环境造成了不小的压力。

寻找一种能够高效降解苯酚的细菌成为了当下研究的热点之一。

本文将围绕某种苯酚降解细菌的分离、纯化、鉴定展开讨论。

二、苯酚降解细菌的分离1. 采样地点选择在开始分离苯酚降解细菌之前,首先需要明确采样地点的选择。

一般来说,苯酚的排放源比较集中,因此我们可以选择一些工业废水排放口、化工厂周围土壤和水体等地点进行采样。

2. 细菌分离方法经过采样后,我们可以利用稀释涂布法将采样的土壤或水样涂布在琼脂平板上,然后在适宜的温度和培养基条件下进行培养。

通过分离光圈和纯化培养,我们可以获得一系列有苯酚降解能力的细菌菌落。

三、苯酚降解细菌的纯化1. 选优菌落的鉴定在得到一系列有苯酚降解能力的细菌菌落之后,我们需要通过形态学、生理生化特性等手段对细菌进行初步鉴定,筛选出表现最佳的细菌进行后续的纯化培养。

2. 纯化培养方法对选优细菌进行纯化培养可以采用多次转接法,即将单一细菌菌落进行二次以上的转接,以获得单一细菌培养物。

四、苯酚降解细菌的鉴定1. 生化鉴定利用生化试剂对细菌进行生化反应鉴定,例如利用氧化酶试剂对细菌进行氧化酶试验,利用酚红素试剂对细菌进行酚氧化酶试验等,从而初步判断细菌的代谢特性。

2. 分子生物学鉴定通过16S rRNA基因测序鉴定细菌的亲缘关系,确定其属种级别的分类位置。

五、个人观点和总结苯酚降解细菌的分离、纯化、鉴定是一项具有挑战性的工作,需要从多个角度进行综合分析和判断。

通过本文的探讨,我们不仅仅了解了苯酚降解细菌的基本分离和纯化方法,还深入了解了细菌鉴定和分类的相关技术。

希望通过这些工作,能够为环境污染治理和资源开发提供一些有益的参考和借鉴。

苯酚是一种常见的工业化合物,在工业生产和生活中被广泛使用。

苯酚降解菌的筛选、鉴定及其降解特性的研究

苯酚降解菌的筛选、鉴定及其降解特性的研究

上海师范大学硕士学位论文苯酚降解菌的筛选、鉴定及其降解特性的研究姓名:何小丽申请学位级别:硕士专业:微生物学指导教师:肖明20090501上海师范大学硕士学位论文摘要论文题目:苯酚降解菌的筛选、鉴定及其降解特性的研究学校专业:微生物学学位申请人:何小丽指导教师:肖明摘要酚类化合物为细胞原浆毒物,属高毒性物质。

这类物质来源广泛,通常污染水源,毒死鱼虾,危害农作物,并严重威胁人类的健康。

含酚有机物的毒性还在于其只能被少数的微生物分解。

从自然界中筛选分离出能够降解特定污染物的高效菌种,有针对性的投加到已有的污水处理系统中的生物强化技术,能够快速提供大量具有特殊作用的微生物,在有毒有害污染物治理中显示出巨大的潜力。

1、本研究从胜利油田河口采油厂的飞雁滩油田土壤样品中分离得到10株能够利用并降解苯酚的菌株P1-P4、P7、P9-P13。

该10株苯酚降解菌能够在以苯酚为唯一碳源和能源的培养基上生长,经16S rDNA分子鉴定和生理生化检测,该10株降酚菌分别被鉴定到属或种。

其中降酚菌株P1、P3和P4这3株菌株分别属于劳尔氏菌属(Ralstonia)、贪噬菌属(Variovorax)和节杆菌属(Arthrobacter)里的种。

其它7株降酚菌株P2、P7、P9-P13都属于假单胞菌属(Pseudomonas)里的种。

这4个属里的细菌在国内外都已被报道有降解苯酚的特性,其中有关假单胞菌降解环境有机物的报道较多。

2、培养液中的苯酚含量通过4-氨基安替比啉分光光度法测定,通过苯酚降解效率的比较,菌株P2降解苯酚的能力较其它9株菌株要强。

于是将菌株P2作为本研究中进一步研究的对象,研究了不同的环境条件下该菌株降解苯酚和菌体生长的情况。

3、通过苯酚羟化酶特异性引物的设计,从菌株P2扩增出苯酚羟化酶大亚基基因,该基因片段编码对苯酚有催化活性的多肽,催化苯酚代谢的第一步反应;表明菌株P2能降解苯酚是由于细胞具有降解苯酚的遗传基础。

苯酚降解菌MW-1的分离及其降解特性研究

苯酚降解菌MW-1的分离及其降解特性研究

苯酚降解菌MW-1的分离及其降解特性研究摘要:用以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐驯化液对沈阳某煤气厂土壤进行驯化培养。

从中分离筛选到1株苯酚降解菌。

编号为MW-1。

试菌株最高可耐受1600苯酚,其降解性能研究表明:该菌具有较强的苯酚降解能力。

在30。

C,pH5.5—7.5。

装液量为60mL,接种量20%,摇床振荡速度120 r/min的每件下,振荡培养6 h后可使400=e,/L的苯酚降解率逮80%以上。

虽然葡萄糖对该菌体的生长及降解苯酚均有一定的抑制作用。

但有葡萄糖(600 me/L)存在的情况下,该菌对苯酚的降解率仍接近60%。

这对处理含有其它碳源的含酚度水具有一定的意义。

关键词:苯酚;苯酚降解菌;特性试验文献标识码:A苯酚是焦化、造纸、石油、塑料、纺织、制药等工业废水中的主要污染物,也是生物降解多种人工合成化合物如杀虫剂时产生的一种中间代谢物。

大量酚类物质及其衍生物在土壤和水体中的排放和积累导致了生态环境的日趋恶化,许多国家已将其列入环境优先控制污染物的黑名单中。

近年来,国内外在苯酚生物降解方面进行了广泛的研究,已鉴定具有降解苯酚能力的微生物有细菌、酵母菌等。

利用培养优势菌群的微生物法降解酚类化合物因其投资少、处理效率高、运行成本低、无二次污染等优点而得到越来越广泛的应用。

本试验从沈阳某废弃煤气厂土壤中分离筛选到一株高效苯酚降解菌,并对其降解特性进行了研究,旨在找到对酚类化合物具有高效降解能力的优势菌株,为今后的进一步研究及含酚废水的生物处理奠定基础。

1材料与方法1.1菌种的来源沈阳某废弃煤气厂土壤1.2培养基驯化培养液:为无机盐溶液中添加一定浓度的苯酚配制而成。

各种无机盐的含量为(g/L):NaO0.2;NH4.N03 1.0。

分离及保存培养基:为含200 m#L儿苯酚的牛肉膏蛋白胨固体培养基。

1.3苯酚降解菌的驯化、筛选与分离取一定量的菌源土壤加入到苯酚浓度为300mv/L的驯化培养液中,室温通气富集培养,定时取样测定苯酚浓度,至苯酚完全降解后,再加入新的以苯酚为唯一碳源的驯化培养液进行驯化培养。

苯酚降解菌的富集筛选及其降解条件分析研究

苯酚降解菌的富集筛选及其降解条件分析研究

苯酚降解菌的富集筛选及其降解条件研究摘要:[目的]从炼油厂的活性污泥中分离高效苯酚降解菌,对其进行形态学鉴定,并研究其特性,为含酚废水的处理及环保工程菌株构建奠定基础,具有一定的理论和实际应用价值。

[方法]从南京金陵石化炼油厂的活性污泥中筛选、驯化得到1 株高效苯酚降解菌株P4。

通过形态学对其进行鉴定。

最后,对P4的苯酚降解特性进行研究。

[结果]P4为革兰氏阴性球菌,最适降解苯酚的温度为28℃,最适pH 为5.5。

36h 内对300mg/L的无机培养液苯酚降解率达到56.6%。

[结论]P4 具有较强的适应能力和苯酚降解能力,可用于高浓度含酚废水的生物处理,有较高的研究及应用前景。

关键词:苯酚降解菌。

筛选。

驯化。

最佳降解条件苯酚是有机合成的重要原料,是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药和医药合成等行业生产的原料或中间体[1],大量用于制造酚醛树脂以及其他高分子材料、药物、燃料和炸药等。

随着树脂、化工和高分子材料等企业对苯酚需求量的日益增加,各企业所排放的含苯酚废水量也日益增加[2]。

由于苯酚是一种原型质毒物,具有很强的毒性,对生态环境和人体健康构成巨大威胁[3, 4]。

在许多国家,苯酚已被环保部门列入优先控制污染物的黑名单之中[5, 6]。

结合国标GB8978-1996的实施,有关工作人员将每升1000毫克以上的含酚废水进行回收处理;每升1000毫克以下的含酚废水浓缩后回收处理;每升300毫克以下的含酚废水才允许采用某种方法清除废水中苯酚,处理达标后排放。

清除工业废水中苯酚的方法主要分为三大类:物理处理方法、高级氧化处理技术、生物治理方法。

常用的物理处理方法包括吸附法、溶剂萃取法、膜萃取技术和膜蒸馏技术等;常用的高级氧化处理技术包括湿式催化氧化技术、光催化氧化技术和电催化氧化技术等;常用的生物治理方法包括活性污泥法、酶处理技术和固定化微生物技术等[7]。

其中利用微生物降解苯酚不仅处理效率高、二次污染少,而且成本低廉、简单方便,因此生物降解法成为经济效益和环境效益俱佳的苯酚清除方法[8]。

苯酚降解菌的固定化及其降解特性的研究

苯酚降解菌的固定化及其降解特性的研究
4 ℃冰箱 放 置 1 , 到 直径 均 匀 的固定 化 细胞 颗粒 。 2h 得 用无 菌水 冲洗后 即可使用 。 1 3 苯 酚含 量的 测定 . 采用 4氨基安 替 吡啉直接 光度 法L 。将培养 液 于 一 7 ] 5 0 ・ n 离心 1 n 取 上 清液 1 0址 0 0 r mi 0mi , 0 L加 入 到 1 0mL的试管 中 , 蒸馏 水 至 5mL; 入 1 0 L 0 5 加 加 0 . mo ・ 的 氨水 溶液 , p 值 6 8的磷 酸缓 冲溶 液 l L 用 H . 调 p 值 至 7 9左 右 ; 5 L 2 的 4氨 基 安 替 吡 H . 加 O“ 一
1 2 方 法 .

1 2 1 细菌 的培 养 .. 将 菌株 接种 到牛 肉膏蛋 白胨培 养 基 中 , 3 % 的 在 0 恒 温培 养箱 中活化 7 , 2h 然后 从 驯 化 的菌 落 中挑 取适 合 的菌 落 接 种 到 牛 肉 膏 蛋 白胨 液 体 培 养 基 中,于 3 ℃ 、 5 mi 摇 床 培 养 2 。将 菌 悬 液接 种 至 0 1 0r・ n 4h 新鲜 的牛 肉膏 蛋 白胨液体 培养 基 , 相 同 的条件 下 培 在 养 1 , 到对 数生 长期 的菌体 。 2h 得

要 i 海 藻 酸钠 为 载 体 , 苯 酚 降 解 菌 进 行 细 胞 固定 化 , 对 其 降 解 特 性 进 行 了研 究 。 通 过 单 因 素 实验 确 定 较 以 对 并
佳 的 固定 化 条 件 为 : 藻 酸钠 质 量 浓度 3 0 、 a 1 量 浓 度 4 0 、 菌 体 量 0 4g l 海 . C C 质 . 湿 . / O mL海 藻 酸钠 溶 液 ; 固定 化 细 胞
Na 1 , 酚 0 3g 蒸 馏 水 1I, H 值 自然 。 C g 苯 5 . , p

高效苯酚降解菌的分离与降解特性

高效苯酚降解菌的分离与降解特性

基金项 目:佳木斯大学学 生创新课题 (课题编号 :Dz2011—021) *为通讯作者
· 25· 2011年 8月
农 业 与 技 术
Vo1.31 No.4
荫 种 的甯 集 与驯 化 采用 一 次性 加入 大 剂昂 化 号 】、2、3、4、5、6、7。
合 物 的方法 [8]。将菌 种在 无菌条 件 下接 种到 20mL
3.1 结 果
大面积 农 作 物种 植 区 ,利 用 松 花 江 水 进 行 灌 溉 ,
3.1.1 筛选 出 7株降解能力强的菌株对苯酚都有 而含酚废水直接排入江中则将对农作物造成毒害 一 定 的点适应 性 ,且对苯 酚有很强的降解能力 , 作用 ,同时人们适用后有毒物质 在人体 内富集 ,
达 25%,血酚浓度为 0.74mmol/L,10分钟死亡。 将浓度 为 l0~,10~,10~,10一,l0一 的土样
酚类会对人类的身心健康造成危害,毒害其他生 溶液接种到富集培养基上 ,培养 48h后观察。
物 ,破坏了生态系统 的稳定性 ,故我国及其他国
(2)选 择 培 养基[ ]:KNo34.0g,NaC1 5.0g,
sorbents characterization and 8Ol ̄ Ve properties towants phenol andits derivatives [J].RP ̄lctive and FunctionalPolymers,2001,46 (3):
259—271
高 浓度 含 酚污 水 的研 究 仍 有 深 度 可挖 ,因此 必 须 [8]任源 ,吴超 飞,等 .苯胺分离菌 的驯化筛选研究 [J].环 境
及不 同苯酚浓度下的生长和苯酚降解情况的考察 ,

高效苯酚降解菌的筛选及其特性的研究

高效苯酚降解菌的筛选及其特性的研究

鉴定该菌为球 菌, 兰氏染色阴性 。 实验结果表 明 : 革 降解苯 酚的最佳条件为 : 温度 3 、 H值 7 8 葡 萄糖 浓度 150mg 、 0o p C ~, 0 / 接 L
种 量 l%、 液 量 5 L O 装 0m 。 关键词 : 酚 ; 化 ; 苯 驯 筛选 ; 响 因素 影
文章 编 号 :6 4 12 (0 0 0 — 0 5 0 1 7— 0 1 2 1 )9 04 — 3
长所 需 的各种 营 养物 质 。实 际工 业含 酚废 水 中可 能 苯 酚是 一种 重要 的有 机化 工 原料 ,是 丙烯 的重
要 衍 生物 之 一 , 要用 于 生 产 酚醛 树 脂 、 主 己内酰 胺 、 双 酚 A、 己二 酸苯胺 以及 水杨 酸 等 …, 成 为这 些 工 并
do e1 % ,i i o u e5 m L s 0 lqu dv l m 0 Ke y wor ds: he o ; c lmat ai n s r e ng f co s p n la c i i to ; c e ni ; a tr z
中 图分 类 号 A
K2 HPO40. L, S 5 Mg O4‘ 7H2 0. / Ca 20. / 0 2 g L, C1 1 g L,
业废 水 中 的主要 污染 物 。 中国等 许多 国家 已将 其列
入重点污染物的名单之中[。 2 近年来 , 1 国内外许多学 者在生物降解苯酚方面进行了广泛的研究 ,已筛选 出多种 降 酚微 生物 菌株 , 如假 单 胞 菌 (suo oa— Pedm ns s. 、 p ) 真养 产碱菌 ( aiee ur h s …、 Al l n s t p u ) 醋酸 钙 c g e o
高效苯 酚降解菌 的筛选及其特性 的研究

实验三 高效苯酚降解菌的筛选及其性能测定

实验三  高效苯酚降解菌的筛选及其性能测定

实验三高效苯酚降解菌的筛选及其性能测定一、实验目的1、掌握微生物分离纯化的基本操作;2、掌握用选择性培养基从环境中分离苯酚降解菌的原理和方法;3、掌握微生物对酚降解能力的测定方法;4、掌握4-氨基安替比林法测定苯酚含量的方法。

二、实验原理在工业废水的生物处理中,对污染成分单一的有毒废水,可以选育特定的高效菌株进行处理。

这些高效菌株以有机污染物作为其生长所需的能源、碳源或氮源,从而使有机污染物得以降解,具有处理效率高、耐受毒性强等优点。

苯酚是一种在自然条件下难降解的有机物,其长期残留于空气、水体、土壤中,会造成严重的环境污染,对人体、动物有较高毒性。

本实验通过筛选苯酚降解菌来处理含酚废水,将苯酚降解为为二氧化碳和水,消除对环境的污染。

+ COOHCH2CH2COOH CH3COOHCO2+H2O从环境中采样后,在以苯酚为唯一碳源的培养基中,经富集培养、分离纯化、降解实验和性能测定,可筛选出高效酚降解菌。

三、实验器材与试剂1、样品实验土样采自校园污水处理厂。

2、器材恒温培养箱、恒温摇床、分光光度计、比色皿、试管、250mL三角瓶、100mL 容量瓶、培养皿、涂布玻棒、量筒、天平、灭菌锅、酒精灯、接种环、棉花、棉线、牛皮纸、pH试纸。

3、试剂葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、苯酚、四硼酸钠(Na2B4O7)、4-氨基安替比林、过硫酸铵((NH4)2S2O8)、K2HPO4、KH2PO4、MgSO4、琼脂。

苯酚标准溶液:称取分析纯苯酚1.0g,溶于蒸馏水中,稀释至1000mL,摇匀。

此溶液溶度为1000mg/L。

测定标准曲线时将苯酚浓度稀释至100mg/L。

Na2B4O7饱和溶液:称取Na2B4O740g,溶于1L蒸馏水中,冷却后使用,此溶液的pH值为10.1。

3% 4-氨基安替比林溶液:称取分析纯4-氨基安替比林3g,溶于蒸馏水中,并稀释至100mL,置于棕色瓶中,冰箱保存,可用两周。

2% (NH4)2S2O8溶液:称取分析出(NH4)2S2O8 2g,溶于蒸馏水中,并稀释至100mL,置于棕色瓶中,冰箱保存,可用两周。

苯酚降解菌筛选及降解特性研究

苯酚降解菌筛选及降解特性研究
LI Xi a n z h u,S HE N Yu b i n g,M A Xi p i n g,W ANG W e n y e , LI Wa n l o n g,Z HANG Ho n g H a n g,XU Ch e n g b i n
( S c h o o l o fE n v i r o n m e n t S c i e n c e , L i a o n i n g U n i v e r s i t y , S h e n y a n g 1 1 0 0 3 6降解特性研 究
李鲜珠 , 沈玉冰 , 马溪平 , 王 闻烨 , 李万龙 , 张宏亮 , 徐成斌
( 辽 宁大学环境学院 , 辽宁 沈阳 1 1 0 0 3 6 )
摘要 : 针 对 焦化废 水 生物难 降 解有机 物含 量 高、 实 际生产过 程 中的 水质 和 水 量 变化 大的 特 点 , 开展 了高效 菌株 处理含 酚 废水 的试 验研 究 。从 某焦化 厂水 处理 车 间生物 处理装 置 曝 气池活性 污泥 中驯
化、 分 离和 筛选得 到 4株 以苯 酚为唯 一碳 源的 高效降解 茵 , 并对 其进行 鉴 定及 降解特 性研 究。结 果
表 明: 初 步鉴 定 h 3 2 a 2 、 b 3 1 B 、 h 3 1 A和 b 4 1 a为假 单胞 菌属 ( P s e u d o m o n a ¥ s p . ) ; 通过 溴化 容 量 法测 定 苯酚含 量 , 确定 了菌株 的最佳 降解条件为 : 温度 3 2 o C, p H值 7 . 5 , 培养 时间 1 6 h , 接种 密度 1 %, 且 单一
d o me s t i c a t i o n,i s o l a t i o n a n d s c r e e n i n g t o t h e a c t i v a t e d s l u d g e i n t h e a e r a t i o n t a n k。a b i o l o g i c a l t r e a t me n t d e v i c e ,o f t h e wa t e r t r e a t me n t p l a n t i n a c o k i n g f a c t o r y .T h o s e f o u r h i g h l y e ic f i e n t d e g r a d a t i o n b a c t e i r a s t r a i n s we r e i d e n t i i f e d

高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究的开题报告

高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究的开题报告

高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究的开题报告一、研究背景和意义苯酚是一种广泛存在于工业废水、污水和各种有机物的代表性污染物之一,具有较强的毒性和臭味。

苯酚的降解对于保护环境、维护健康具有重要意义。

生物降解是一种最为有效的方法之一,其中利用菌类对苯酚进行降解具有广泛应用前景。

因此,针对高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究具有重要的科学研究价值和应用价值。

二、研究内容和方案本研究将通过以下步骤完成:1. 采集大量土壤样品,进行菌群分离培养,筛选出能够高效降解苯酚的菌株。

2. 利用传统鉴定方法和分子生物学技术对分离得到的菌株进行鉴定和分析,确定其分类地位、基本形态特征、生理生化特性和分子机制等。

3. 对菌株的优化培养条件进行研究,包括温度、pH值、质量浓度和营养成分等方面,筛选出最佳生长条件以及最佳降解苯酚条件。

4. 对菌株进行苯酚降解性能测试,研究其对不同浓度苯酚的降解速率和降解效率。

5. 研究菌株的代谢途径和代谢产物,探究降解苯酚的分子机制。

三、预期结果1. 筛选出一种高效降解苯酚的菌株。

2. 通过鉴定和分析,对该菌株的分类地位、基本形态特征、生理生化特性和分子机制进行了研究。

3. 确定该菌株的最佳生长条件和最佳降解苯酚条件。

4. 研究该菌株的苯酚降解性能,包括降解速率和降解效率等方面的数据并进行分析。

5. 推测该菌株的代谢途径和代谢产物,探究降解苯酚的分子机制。

四、研究意义和应用前景本研究将为高效苯酚降解菌的选育和降酚性能研究提供重要依据和参考数据,为工业废水和污水的治理提供实用的技术手段和科学依据。

同时,对开展生物降解技术和环境保护工作具有重要的意义和价值。

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究
苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性的研究
从活性污泥中分离到1株苯酚高效降解细菌,初步确定为假单胞菌属(Pseudomonas);该菌株能在以苯酚为唯一碳源的无机盐培养基中生长;可以在20~40 ℃、pH值5.0~9.0范围内较好生长;降解苯酚最适温度为35℃,最适pH值为7.0,最大降解率达到89%.完全降解无机盐培养基中500mg/L、1 000mg/L、1 200mg/L的苯酚分别需要60h、72h、108h.
作者:刘广金张袖丽作者单位:安徽农业大学应用化学系,安徽合肥,230036 刊名:现代农业科技英文刊名:XIANDAI NONGYE KEJI 年,卷(期):2007 ""(11) 分类号:X7 关键词:苯酚生物降解假单胞菌属。

苯酚高效降解菌的筛选鉴定及其降酚特性研究

苯酚高效降解菌的筛选鉴定及其降酚特性研究

Sc e n ng,d ntfc to nd d gr d ng c r c e itc re i i e iia i n a e a i ha a t rs is
o i h p e o — e r d n a t ra t an fa h g h n ld g a i g b c e ils r i
Ba il ss h e iu . eo tma e p r t r fp e o e r d to s3 ℃ 。 n h p i lp v l e clu p a rc s Th p i ltm e a u e o h n ld g a a in wa 5 a d t eo tma H au
降酚能力与接种量成正相关. 在最适条件下 , 当接种量为 2 时 , 株 J M-— 菌 D 21能在 4 2h内将 8 0mg L的苯酚完 0 /
全降解 , 且对浓度 为 160mg L的苯酚有一定 的降解能力. 0 / 关键词 : 球形芽孢 杆菌 ; 酚; 苯 降解 ;6 D 1Sr NA 中图分类号 : 0 . X 731 文献标 志码 : A 文章编号 : 0 34 1 (0 2 0 —1 90 1 0—3 5 2 1 ) 30 4 —6
21 0 2年 6月








第 3期 19 AGRI U CULTURAL UNI RS ,Y VE I r
第 47卷 双 月 刊
苯 酚 高 效 降解 菌 的筛 选 鉴 定 及 其 降 酚 特性 研 究
王 永 义 高 新 成 潘 中耀 马 陶武。 , , ,
wa . . ep e o e r d to b l y o DM -— sc rea e o i v l o io u ai mo n . d r s5 0 Th h n ld g a ain a i t f i J 2 1wa o r ltd p st ey t n c lt a u t Un e i n

一株苯酚降解菌的分离与鉴定

一株苯酚降解菌的分离与鉴定

一株苯酚降解菌的分离与鉴定
一株苯酚降解菌的分离与鉴定
目的:筛选能高效降解苯酚的`微生物,并进行初步鉴定.方法:从某焦化厂排水沟采集污泥,通过逐步驯化筛选苯酚降解菌株;利用形态观察、生理生化检测、16S rDNA序列分析进行初步鉴定.结果:筛选获得1株苯酚降解菌JDM-2-1,该菌能够以苯酚为惟一碳源,耐酚能力高达2 200 mg/L,在30℃和pH7.0条件下,42 h内能将800 mg/L的苯酚彻底降解;初步鉴定其为球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus).结论:菌株JDM-2-1是一株高效降解苯酚的球形芽孢杆菌.
作者:王永义彭清忠彭清静陈义光何倩杨冬梅 WANG Yong-yi PENG Qing-zhong PENG Qing-jing CHEN Yi-guang HE Qian YANG Dong-mei 作者单位:吉首大学,生物资源与环境科学学院,湖南,吉首,416000 刊名:生物技术通讯 ISTIC 英文刊名: LETTERS IN BIOTECHNOLOGY 年,卷(期): 2007 18(6) 分类号: Q93-331 关键词:苯酚降解 16SrDNA 球形芽孢杆菌。

实验一 苯酚降解菌的分离及降解性测定

实验一  苯酚降解菌的分离及降解性测定

实验一苯酚降解菌的分离及降解性测定实验原理:在污染环境中,大部分微生物由于受到毒害而死亡,少数微生物具有较强的降解能力或通过诱变改变其基因型或诱导产生某些酶而能在污染的环境中存活,成为有机污染物的高效降解菌或耐性菌株。

从污染环境中取样,通过在选择性培养基上培养,可筛选出目的性微生物。

本实验取青年湖水样作为菌种的来源,在以苯酚为唯一碳源的无机盐培养基进行培养,分离苯酚降解菌。

实验步骤:1. 从污染地区取样品(污水,污泥或受污染的土壤)。

2. 配制无碳源的无机盐培养基,加入苯酚储备液,使培养基中苯酚浓度达100 mg/L。

121℃灭菌20 min。

3. 吸取1 ml活性污泥,加入灭菌培养基,同时做空白对照,28℃恒温摇床培养24 h(160rmp/min).4. 测定苯酚降解率。

苯酚降解率的测定方法:a.标准曲线的绘制分别吸取0、1、2、3、4、5mL 酚标准溶液(100 mg/L)于50mL容量瓶中,加蒸馏水稀释成20 mL。

加入2 mL pH9.8缓冲溶液,4 mL4%4-氨基安替比林溶液,摇匀后加入4 mL 8%铁氰化钾溶液,显色10min后,加蒸馏水稀释至刻度。

用722型分光光度计460nm波长处比色测定。

b.以不加酚的试剂作空白对照,以浓度为横坐标,以光密度为纵坐标绘制标准曲线。

c.培养液中苯酚降解率的测定吸取培养液2mL于50mL容量瓶中,加蒸馏水稀释成20 mL。

加入2 mL pH9.8缓冲溶液,4 mL 4%4-氨基安替比林溶液,摇匀后加入4 mL 8%铁氰化钾溶液,显色10min后,加蒸馏水稀释至刻度。

用722型分光光度计460 nm波长处比色测定。

d.根据标准曲线求出苯酚含量以分解苯酚的百分数表示酚分解作用强弱。

附:无机盐含酚培养基KH2PO40.5gK2HPO40.5gMgSO4•7H2O 0.2gCaCl2 0.1gNaCl 0.2gNH4NO3 1.0gFeCl210%溶液1滴苯酚100mg/L水1000mL调pH 值7.5,121℃灭菌20min。

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高效苯酚降解菌的分离及降解性能的研究
引言
石油、化工、煤气、焦化及酚类等生产厂排放的废水当中含有大量的苯酚[1]。

未经净化的含酚废水可导致水源被污染,致使鱼类死亡,危害农作物,最终威胁人类的健康。

许多国家将苯酚列为重要的污染物之一。

目前,国内外处理含酚废水的方法主要有物理法、化学法、微生物法及各种结合法[2]。

其中微生物法主要利用微生物的代谢活动去除废水中的有毒物,处理方法无2次污染且安全、经济。

目前,已鉴定具有降解苯酚能力的微生物主要有假单胞菌(Pseudonomonas.sp)[3]、芽孢杆菌(Bacillus.sp)[4]、酵母菌(Yeast trichosporon)[5]、根瘤菌(Rhizobia)[6]、醋酸钙不动杆菌(A. calcoaceticus)[7]等,降酚菌株多存在于酚类污染物企业排放的废水、污泥和被废水污染的土壤中[8]。

本课题拟从被苯酚废水污染的污泥中进行菌株筛选,得到耐酚菌后在以苯酚为唯一碳源的无机盐培养上筛选降酚菌株,进一步测定苯酚降解的影响因素。

对特定菌株降解含酚废水的应用价值进行研究。

1 实验材料和方法
1.1 菌株来源
采集原黑龙江省佳木斯东郊黑龙农药化工集团废弃排污口
处污泥进行菌株筛选。

1.2 培养基
基础培养基:NaCl 5.0g/L,蛋白胨10g/L,琼脂15~20g/L,酵母浸膏5.0g/L,调节pH为7.0。

以苯酚为唯一碳源的无机盐培养基:CaCl2 0.1 g/L ,FeSO4.7H2O 0.01 g/L,K2HPO4 0.5g/L,MnSO4.7H2O 0.05 g/L,NaCl 0.2 g/L,KH2PO4 0.5g/L,MgSO4.H2O 0.01 g/L,NH4NO3 1.0 g/L苯酚按实验需要量添加,调节pH为7.0 [8]。

富集培养基:葡萄糖10.0g/L,营养琼脂33.0g/L,酵母浸粉10.0g/L,调节pH为7.5。

1.3 研究内容与方法
1.3.1 菌株和的驯化和分离
在超净工作台中,将10mL含0.1g/L苯酚的基础培养基倒入培养皿,取10 g污泥加90mL蒸馏水搅拌15min,静置5min后取上层清液为菌原液[8]。

取1mL菌原液加入无菌水中分别制成100、10- 1、10- 2、10- 3、10-4等梯度的菌液,然后分别从各菌液试管中取1mL用涂布法接种于基础培养基平板上。

在pH 值为7、25℃情况下培养24~48h。

挑取单一菌落于富集培养基平板上划线、扩繁。

编号,将平板置于25℃的恒温培养箱中培养24~48h后放于4℃冰箱保存。

依据革兰氏染色进行微生物鉴定。

1.3.2 降酚菌的筛选
将OD(吸光度)为600的单一菌株,按20%(体积分数)的接种量接入无机盐培养基中,筛选同一时间内对苯酚降解能力最强的作为优势菌株。

1.3.3 培养温度对菌株降酚能力的影响
在pH值为7时,蘸取适量的菌液涂布培养与生化培养箱中调节温度分别为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃。

24h后测定苯酚浓度计算苯酚降解率。

1.3.4 培养pH值对菌株降酚能力的影响
将菌液以20%的量接种于苯酚浓度为1000mg/L的无机盐培养基中,培养条件为28℃、270 r/min,调节pH值为5.0、6.0、7.0、8.0和9.0,研究pH值对菌株降酚能力的影响。

24h后测定苯酚浓度并计算苯酚降解率。

1.3.5 底物浓度对菌株降酚能力的影响
将菌液以20%的量分别接种于苯酚浓度为0.1、0.5、1.0、1.5、2.2g/L的富集培养基中,培养条件为270 r/min、28℃、pH值7,比较菌株在苯酚浓度不同时对苯酚降解率的影响,24 h 后测定苯酚浓度并计算苯酚降解率[9]。

1.3.6 接种量对菌株降酚能力的影响
设置菌株接种量分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%,菌株培养条件为pH值为7、270r/min、28℃、底物浓度为1000mg/L、装液量50mL,24h后测定苯酚浓度并计算苯酚降解率。

1.4 分析测定方法
分析温度、接种量、pH值及底物浓度等因素对该苯酚降解菌降解性能的影响。

采用4-氨基安替吡林分光光度法测量苯酚浓度。

苯酚的降解率由式( 1)计算[10]。

降解率( %) = (1-处理后体系中苯酚浓度/体系中苯酚浓度)×100% (1)
2 结果与讨论
2.1 降解菌的初步鉴定
对得到苯酚降解菌株进行初步鉴定,并分别命名为BF-1、BF-2、BF-3、BF-4、BF-5、BF-6,其中BF-2菌株生长速度最快在培养基上直径达到89.1mm(平板直径90mm),BF-4菌株生长速度最慢在培养基上直径为56.4mm。

镜检为革兰氏阴性菌,单个细胞呈杆状,细胞单个或数个连接。

(见表1)。

2.2 温度对苯酚降解菌降解性能的影响
不同温度下苯酚降解菌的降解率见图1。

比较不同温度下菌株的降解率,可以发现菌株在温度在25~40℃时,随着温度的升高,苯酚降解率逐渐降低。

在25℃时6株菌株的苯酚降解效果均达到最佳。

其中,BF-2的苯酚降解率最高,达到89.7%,BF-4的苯酚降解率最低,为65.5%。

在培养温度为30~40℃时,菌株的降解能力逐渐减弱,40℃时BF-2的降解率降为57.6%,此时BF-1的苯酚降解率最低,为49.1。

根据数据分析得出:菌株最佳苯酚降解温度为25℃。

2.3 pH值对苯酚降解菌降解性能的影响
不同pH值下苯酚降解菌的降解率见图2,培养48h,仅BF-6在pH值为8.0时苯酚降解效率达到最高,为71.4%,其余菌株均在pH值为7.0时对苯酚的降解率达到最大,此时,BF-2的降解效果最好,苯酚降解率达78.0%;BF-4的降解效果最差,苯酚降解率为58.0%。

在pH值为5.0和9.0时由于酸性和碱性过强导致酶蛋白变性从而失活,使细菌生长迟缓,降酚能力减弱。

由此可见中性或弱碱性环境更有利于苯酚降解菌对苯酚的降解。

根据实验数据分析得出:苯酚降解菌最适降解pH值为7.0或偏碱性。

2.4 底物浓度对苯酚降解菌降解性能的影响
不同底物浓度在降解24h后苯酚降解菌的降解率见图3,在苯酚浓度为100~2200mg/L时,BF-2的降解效果是6株菌株中最好的。

BF-2在苯酚浓度为100mg/L时苯酚降解率高达93.3%;此时,BF-4的苯酚降解率最低,为67.5%。

在苯酚浓度为2200mg/L 时,BF-2对苯酚的降解率降至39.6%;此时,BF-4的降解率仅为15.2%。

根据实验数据分析得出:随着苯酚浓度的升高,苯酚降解率逐渐降低。

2.5 接种量对苯酚降解菌降解性能的影响
接种量对苯酚降解率的影响见图4。

接种量在5%~20%时,菌株对苯酚的降解能力随接种量的增加而逐渐增大。

在接种量等于20%时,6株菌株对苯酚的降解率均在此时达到最大。

其中,
BF-2的降解效果最佳,降解率为91.5%;BF-3的降解效果最差,降解率为67.7%。

当接种量为20%~30%时,菌株对苯酚的降解率逐渐下降。

以上结果说明,过多的增加投菌量不但会降低降解速率,且造成资源浪费,而适当增加投菌量,有利于快速去除水体中的苯酚,即应该按科学比例投加苯酚降解菌。

3 结论
从原黑龙化工厂废弃排污口处采集污泥,分离、筛选出以苯酚为唯一碳源的高效降解菌株,经研究菌株对不同的pH值、温度、苯酚浓度、接种量的适应能力。

得出以下结论:降酚菌可以将100mg/L及以下的苯酚高效降解,在温度为25℃、pH为中性或弱碱性、接种量为20%的条件下对苯酚的去除效率最高,在苯酚浓度达至1200mg/L时仍有一定的降解效果。

考虑各种环境因素,运用到实际中应充分考虑实际情况,进一步提高含酚废水的处理效率,充分发挥高效降酚菌在解决实际问题中的作用。

因此在苯酚降解菌株的筛选中,不仅需要具有高产能力的菌株,更需要能够在短时间中达到最大降解率的菌株。

即对于筛选出的高效耐酚菌株还要进一步的探究,以便缩短达到最大降解率所需的时间和提高降酚菌的活力。

参考文献
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西安建筑科技大学,2012.
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