对氯苯胺的生物降解规律的研究
2014-04-14 20:37张文涛
科技与创新 2014年3期
摘 要：从污水处理厂提取活性污泥样品，通过分离、培养和驯化，得到能够降解氯代苯胺的复合菌，所得到的复合菌对氯苯胺的耐受性高于自然水体中的混合细菌。经过对氯苯胺选择性培养基驯化后发现，通过驯化培养的复合菌在对氯苯胺的降解实验中具有很好的降解效果。
关键词：对氯苯胺；生物降解；复合菌；降解效率；降解曲线
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0022-02
1 复合菌对对氯苯胺的生物降解实验
1.1 复合菌的制备
1.1.1 污泥取样与保存
污泥样取自江门市污水处理厂，保存于4 ℃的冰箱中。取200 mL污泥放入1 000 mL的烧杯中，加入200 mL蒸馏水，曝气24 h后静置。
取90 mL灭菌液体培养基、10 mL污泥上清液于250 mL锥形瓶中，置恒温摇床上培养48 h，温度为30 ℃，频率为150 r/min。
1.1.2 污泥中微生物的驯化
采用添加对氯苯胺的选择性培养方法（具体方法略）驯化出可降解氯胺的复合菌群。
1.2 实验室生物降解实验
1.2.1 标准样品的配制和样品采集与测定
标准样品的配制和样品采集与测定过程不再赘述。
1.2.2 实验样品的制备
采用好氧摇瓶培养法研究复合菌群对对氯苯胺的生物降解。样品制备的具体步骤如下：
第一步：取一系列已灭菌的容积为250 mL的锥形瓶，分别在上面贴上标签，例如①河水+药+复合菌，②河水+药，③河水灭菌+药+复合菌，④河水灭菌+药，⑤蒸馏水+药+复合菌，⑥蒸馏水+药。
第二步：在①和②瓶中加入160 mL取自江门市天沙河的河水，以作备用；在③和④瓶中加入160 mL已灭菌的河水，以作备用；在⑤和⑥瓶中加入160 mL的蒸馏水，以作备用。
第三步：根据驯化细菌的上限浓度，计算出加入各瓶中药品的量（具体计算步骤见下一部分）。分别在①③⑤三个瓶中各加入20 mL已被驯化的细菌溶液。之后在所有瓶中分别加入20 mL的药品，摇匀，然后置于30 ℃的恒温培养均震器中培养，转速为150 r/min。
2 监测结果与研究
2.1 对氯苯胺的监测
根据对氯苯胺的标准曲线以及浓度和吸光度关系的函数式：
y=11.285x+0.062 7 （1）
将每日所测得的吸光度带入（1）式，即可算出每日浓度。
对氯苯胺随时间变化监测的实验数据在此不再详述，从实验结果可以看出，从第七天开始，样品①③④⑤⑥瓶中已经没有多大变化了，到第九天停止对所有样品的监测。
对氯苯胺的降解效率如表1所示。
2.2 对氯苯胺降解的研究
根据本次实验的目的，每个样品之间都可互为对照实验，现将各对照实验的降解曲线做出来（如图1和图2所示），由此可直观地从图上得知所用复合菌对对氯苯胺的降解效果。
2.2.1 ①③⑤对照试验的降解曲线
通过对图1中三条降解曲线的分析可知：①在这三种情况下，
水中的微生物都能对加入的对氯苯胺有降解作用；②根据图1中三条曲线的走向可以发现，这三种实验中的对氯苯胺从第三天开始降解，其中，“蒸馏水+药+复合菌”的曲线在第四天最先达到降解的稳定状态，并且根据降解过程中三条曲线的变化程度可以发现，“蒸馏水+药+复合菌”的降解速度比其他两个实验要快；③在“蒸馏水+药+复合菌”达到稳定后1 d，“河水+药+复合菌”和“河水灭菌+药+复合菌”也达到稳定，但最终稳定时的浓度明显比较高，说明这两个实验中的微生物对对氯苯胺的降解效果不如“蒸馏水+药+复合菌”中的复合菌好；④由②和③两点中的结论又可以知道，河水中原有的微生物及河水灭菌后的悬浮物和有机物都对加入的复合菌有一定的抑制作用，其中，河水灭菌后的悬浮物和有机物对复合菌的影响更大。
根据图中的降解曲线可以很清楚地得到这样的结果：①没有加入复合菌的三个实验中，“蒸馏水+药”作为完全的对照实验没有加入任何物质，所以在整个降解过程中浓度没有发生变化；“河水+药”的实验中，由于河水中原有的微生物对加入的对氯苯胺有降解作用，因而在后期降解曲线开始变化；而“河水灭菌+药”中没有任何的微生物，对所加入的对氯苯胺不会产生任何影响，可作为“河水+药+复合菌”的对照实验。②从图中可以看出，“蒸馏水+药+复合菌”与“河水+药”的降解曲线在降解过程中都发生了变化，但在实验期间，“河水+药”中的微生物对对氯苯胺的降解速度与“蒸馏水+药+复合菌”中的复合菌相比比较缓慢，并且降解的效率也很低。
3 结束语
在通过对实验降解曲线分析比较之后，可以得出这样的结论：①通过驯化培养的复合菌在对氯苯胺的降解实验中具有很好的降解效果，几乎可以将加入的质量浓度为20 mg/L的对氯苯胺完全降解，并且复合菌的降解效果明显优于河水中原有的微生物；②河水中原有微生物及河水中的悬浮物和有机物都会对加入其中的复合菌产生一定的抑制作用。
参考文献
[1]夏北成.环境污染物生物降解[M].北京：化学工业出版社，2002.
[2]任华峰，李淑芹，刘志培.氯代苯胺类化合物微生物降解的研究发展[J].微生物学通报，2004（3）.
[3]周霞，郑先强，佟树敏，等.苯胺降解菌的特性研究及分子生物学基础[J].南开大学学报，2004（2）.
[4]王战勇，苏婷婷.氯苯降解菌株的选育[J].抚顺石油学院学报，2002，22（4）：20-22.
作者简介：张文涛（1982—），男，陕西汉中人，毕业于河海大学环境工程专业（本科），工程师，现工作于广东省水文局江门水文分局水质科，从事水质监测与评价工作。
〔编辑：曹月〕
摘 要：从污水处理厂提取活性污泥样品，通过分离、培养和驯化，得到能够降解氯代苯胺的复合菌，所得到的复合菌对氯苯胺的耐受性高于自然水体中的混合细菌。经过对氯苯胺选择性培养基驯化后发现，通过驯化培养的复合菌在对氯苯胺的降解实验中具有很好的降解效果。
关键词：对氯苯胺；生物降解；复合菌；降解效率；降解曲线
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0022-02
1 复合菌对对氯苯胺的生物降解实验
1.1 复合菌的制备
1.1.1 污泥取样与保存
污泥样取自江门市污水处理厂，保存于4 ℃的冰箱中。取200 mL污泥放入1 000 mL的烧杯中，加入200 mL蒸馏水，曝气24 h后静置。
取90 mL灭菌液体培养基、10 mL污泥上清液于250 mL锥形瓶中，置恒温摇床上培养48 h，温度为30 ℃，频率为150 r/min。
1.1.2 污泥中微生物的驯化
采用添加对氯苯胺的选择性培养方法（具体方法略）驯化出可降解氯胺的复合菌群。
1.2 实验室生物降解实验
1.2.1 标准样品的配制和样品采集与测定
标准样品的配制和样品采集与测定过程不再赘述。
1.2.2 实验样品的制备
采用好氧摇瓶培养法研究复合菌群对对氯苯胺的生物降解。样品制备的具体步骤如下：
第一步：取一系列已灭菌的容积为250 mL的锥形瓶，分别在上面贴上标签，例如①河水+药+复合菌，②河水+药，③河水灭菌+药+复合菌，④河水灭菌+药，⑤蒸馏水+药+复合菌，⑥蒸馏水+药。
第二步：在①和②瓶中加入160 mL取自江门市天沙河的河水，以作备用；在③和④瓶中加入160 mL已灭菌的河水，以作备用；在⑤和⑥瓶中加入160 mL的蒸馏水，以作备用。
第三步：根据驯化细菌的上限浓度，计算出加入各瓶中药品的量（具体计算步骤见下一部分）。分别在①③⑤三个瓶中各加入20 mL已被驯化的细菌溶液。之后在所有瓶中分别加入20 mL的药品，摇匀，然后置于30 ℃的恒温培养均震器中培养，转速为150 r/min。
2 监测结果与研究
2.1 对氯苯胺的监测
根据对氯苯胺的标准曲线以及浓度和吸光度关系的函数式：
y=11.285x+0.062 7 （1）
将每日所测得的吸光度带入（1）式，即可算出每日浓度。
对氯苯胺随时间变化监测的实验数据在此不再详述，从实验结果可以看出，从第七天开始，样品①③④⑤⑥瓶中已经没有多大变化了，到第九天停止对所有样品的监测。
对氯苯胺的降解效率如表1所示。
2.2 对氯苯胺降解的研究
根据本次实验的目的，每个样品之间都可互为对照实验，现将各对照实验的降解曲线做出来（如图1和图2所示），由此可直观地从图上得知所用复合菌对对氯苯胺的降解效果。
2.2.1 ①③⑤对照试验的降解曲线
通过对图1中三条降解曲线的分析可知：①在这三种情况下，
水中的微生物都能对加入的对氯苯胺有降解作用；②根据图1中三条曲线的走向可以发现，这三种实验中的对氯苯胺从第三天开始降解，其中，“蒸馏水+药+复合菌”的曲线在第四天最先达到降解的稳定状态，并且根据降解过程中三条曲线的变化程度可以发现，“蒸馏水+药+复合菌”的降解速度比其他两个实验要快；③在“蒸馏水+药+复合菌”达到稳定后1 d，“河水+药+复合菌”和“河水灭菌+药+复合菌”也达到稳定，但最终稳定时的浓度明显比较高，说明这两个实验中的微生物对对氯苯胺的降解效果不如“蒸馏水+药+复合菌”中的复合菌好；④由②和③两点中的结论又可以知道，河水中原有的微生物及河水灭菌后的悬浮物和有机物都对加入的复合菌有一定的抑制作用，其中，河水灭菌后的悬浮物和有机物对复合菌的影响更大。
根据图中的降解曲线可以很清楚地得到这样的结果：①没有加入复合菌的三个实验中，“蒸馏水+药”作为完全的对照实验没有加入任何物质，所以在整个降解过程中浓度没有发生变化；“河水+药”的实验中，由于河水中原有的微生物对加入的对氯苯胺有降解作用，因而在后期降解曲线开始变化；而“河水灭菌+药”中没有任何的微生物，对所加入的对氯苯胺不会产生任何影响，可作为“河水+药+复合菌”的对照实验。②从图中可以看出，“蒸馏水+药+复合菌”与“河水+药”的降解曲线在降解过程中都发生了变化，但在实验期间，“河水+药”中的微生物对对氯苯胺的降解速度与“蒸馏水+药+复合菌”中的复合菌相比比较缓慢，并且降解的效率也很低。
3 结束语
在通过对实验降解曲线分析比较之后，可以得出这样的结论：①通过驯化培养的复合菌在对氯苯胺的降解实验中具有很好的降解效果，几乎可以将加入的质量浓度为20 mg/L的对氯苯胺完全降解，并且复合菌的降解效果明显优于河水中原有的微生物；②河水中原有微生物及河水中的悬浮物和有机物都会对加入其中的复合菌产生一定的抑制作用。
参考文献
[1]夏北成.环境污染物生物降解[M].北京：化学工业出版社，2002.
[2]任华峰，李淑芹，刘志培.氯代苯胺类化合物微生物降解的研究发展[J].微生物学通报，2004（3）.
[3]周霞，郑先强，佟树敏，等.苯胺降解菌的特性研究及分子生物学基础[J].南开大学学报，2004（2）.
[4]王战勇，苏婷婷.氯苯降解菌株的选育[J].抚顺石油学院学报，2002，22（4）：20-22.
作者简介：张文涛（1982—），男，陕西汉中人，毕业于河海大学环境工程专业（本科），工程师，现工作于广东省水文局江门水文分局水质科，从事水质监测与评价工作。
〔编辑：曹月〕
摘 要：从污水处理厂提取活性污泥样品，通过分离、培养和驯化，得到能够降解氯代苯胺的复合菌，所得到的复合菌对氯苯胺的耐受性高于自然水体中的混合细菌。经过对氯苯胺选择性培养基驯化后发现，通过驯化培养的复合菌在对氯苯胺的降解实验中具有很好的降解效果。
关键词：对氯苯胺；生物降解；复合菌；降解效率；降解曲线
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0022-02
1 复合菌对对氯苯胺的生物降解实验
1.1 复合菌的制备
1.1.1 污泥取样与保存
污泥样取自江门市污水处理厂，保存于4 ℃的冰箱中。取200 mL污泥放入1 000 mL的烧杯中，加入200 mL蒸馏水，曝气24 h后静置。
取90 mL灭菌液体培养基、10 mL污泥上清液于250 mL锥形瓶中，置恒温摇床上培养48 h，温度为30 ℃，频率为150 r/min。
1.1.2 污泥中微生物的驯化
采用添加对氯苯胺的选择性培养方法（具体方法略）驯化出可降解氯胺的复合菌群。
1.2 实验室生物降解实验
1.2.1 标准样品的配制和样品采集与测定
标准样品的配制和样品采集与测定过程不再赘述。
1.2.2 实验样品的制备
采用好氧摇瓶培养法研究复合菌群对对氯苯胺的生物降解。样品制备的具体步骤如下：
第一步：取一系列已灭菌的容积为250 mL的锥形瓶，分别在上面贴上标签，例如①河水+药+复合菌，②河水+药，③河水灭菌+药+复合菌，④河水灭菌+药，⑤蒸馏水+药+复合菌，⑥蒸馏水+药。
第二步：在①和②瓶中加入160 mL取自江门市天沙河的河水，以作备用；在③和④瓶中加入160 mL已灭菌的河水，以作备用；在⑤和⑥瓶中加入160 mL的蒸馏水，以作备用。
第三步：根据驯化细菌的上限浓度，计算出加入各瓶中药品的量（具体计算步骤见下一部分）。分别在①③⑤三个瓶中各加入20 mL已被驯化的细菌溶液。之后在所有瓶中分别加入20 mL的药品，摇匀，然后置于30 ℃的恒温培养均震器中培养，转速为150 r/min。
2 监测结果与研究
2.1 对氯苯胺的监测
根据对氯苯胺的标准曲线以及浓度和吸光度关系的函数式：
y=11.285x+0.062 7 （1）
将每日所测得的吸光度带入（1）式，即可算出每日浓度。
对氯苯胺随时间变化监测的实验数据在此不再详述，从实验结果可以看出，从第七天开始，样品①③④⑤⑥瓶中已经没有多大变化了，到第九天停止对所有样品的监测。
对氯苯胺的降解效率如表1所示。
2.2 对氯苯胺降解的研究
根据本次实验的目的，每个样品之间都可互为对照实验，现将各对照实验的降解曲线做出来（如图1和图2所示），由此可直观地从图上得知所用复合菌对对氯苯胺的降解效果。
2.2.1 ①③⑤对照试验的降解曲线
通过对图1中三条降解曲线的分析可知：①在这三种情况下，
水中的微生物都能对加入的对氯苯胺有降解作用；②根据图1中三条曲线的走向可以发现，这三种实验中的对氯苯胺从第三天开始降解，其中，“蒸馏水+药+复合菌”的曲线在第四天最先达到降解的稳定状态，并且根据降解过程中三条曲线的变化程度可以发现，“蒸馏水+药+复合菌”的降解速度比其他两个实验要快；③在“蒸馏水+药+复合菌”达到稳定后1 d，“河水+药+复合菌”和“河水灭菌+药+复合菌”也达到稳定，但最终稳定时的浓度明显比较高，说明这两个实验中的微生物对对氯苯胺的降解效果不如“蒸馏水+药+复合菌”中的复合菌好；④由②和③两点中的结论又可以知道，河水中原有的微生物及河水灭菌后的悬浮物和有机物都对加入的复合菌有一定的抑制作用，其中，河水灭菌后的悬浮物和有机物对复合菌的影响更大。
根据图中的降解曲线可以很清楚地得到这样的结果：①没有加入复合菌的三个实验中，“蒸馏水+药”作为完全的对照实验没有加入任何物质，所以在整个降解过程中浓度没有发生变化；“河水+药”的实验中，由于河水中原有的微生物对加入的对氯苯胺有降解作用，因而在后期降解曲线开始变化；而“河水灭菌+药”中没有任何的微生物，对所加入的对氯苯胺不会产生任何影响，可作为“河水+药+复合菌”的对照实验。②从图中可以看出，“蒸馏水+药+复合菌”与“河水+药”的降解曲线在降解过程中都发生了变化，但在实验期间，“河水+药”中的微生物对对氯苯胺的降解速度与“蒸馏水+药+复合菌”中的复合菌相比比较缓慢，并且降解的效率也很低。
3 结束语
在通过对实验降解曲线分析比较之后，可以得出这样的结论：①通过驯化培养的复合菌在对氯苯胺的降解实验中具有很好的降解效果，几乎可以将加入的质量浓度为20 mg/L的对氯苯胺完全降解，并且复合菌的降解效果明显优于河水中原有的微生物；②河水中原有微生物及河水中的悬浮物和有机物都会对加入其中的复合菌产生一定的抑制作用。
参考文献
[1]夏北成.环境污染物生物降解[M].北京：化学工业出版社，2002.
[2]任华峰，李淑芹，刘志培.氯代苯胺类化合物微生物降解的研究发展[J].微生物学通报，2004（3）.
[3]周霞，郑先强，佟树敏，等.苯胺降解菌的特性研究及分子生物学基础[J].南开大学学报，2004（2）.
[4]王战勇，苏婷婷.氯苯降解菌株的选育[J].抚顺石油学院学报，2002，22（4）：20-22.
作者简介：张文涛（1982—），男，陕西汉中人，毕业于河海大学环境工程专业（本科），工程师，现工作于广东省水文局江门水文分局水质科，从事水质监测与评价工作。
〔编辑：曹月〕
