彭桂香，盧秋雁，孔慧清，李 雄，萬(wàn) 濤，盧鈺升，譚志遠(yuǎn)

(1 廣東省微生物信號(hào)與作物病害防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州510642;2 廣東天辰生物技術(shù)有限公司，廣東 廣州510070;3 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州510642)

凡能使水溶液中的溶質(zhì)、膠體或懸浮顆粒產(chǎn)生絮狀沉淀物的物質(zhì)叫絮凝劑［1-2］.按照藥劑使用化合物的類型，絮凝劑可分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和生物絮凝劑3 大類［3］.在絮凝技術(shù)發(fā)展史上，無(wú)機(jī)鹽類絮凝劑(如含有鋁離子的無(wú)機(jī)鹽類絮凝劑)一方面毒害水生生物和微生物;另一方面通過(guò)食物鏈和飲用水最終危害人類健康［4-5］.有機(jī)合成高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，PAM)具有用量少、絮凝速度快的優(yōu)點(diǎn)，但殘留物不易被生物降解，且其單體有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性和“三致”效應(yīng)(致畸、致癌、致突變)，造成二次污染，也限制了它的應(yīng)用［6-9］.

微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA等［10-11］.可以通過(guò)微生物發(fā)酵、提取、精制而得，具有生物分解性和安全性，是新型、高效、無(wú)毒、無(wú)二次性污染的水處理劑.它具有廣譜的絮凝活性、可生物降解及應(yīng)用安全性，顯示了它在廢水脫色、含高懸浮物的廢水處理、乳濁液的處理、畜產(chǎn)廢水的處理、活性污泥的處理、食品加工和發(fā)酵工業(yè)等方面的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外新型水處理劑研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)［12-17］.但是目前對(duì)微生物絮凝劑的應(yīng)用研究多處于實(shí)驗(yàn)室階段，還未見(jiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用［18-20］.

本研究根據(jù)耕作后藥用野生稻水稻田比栽培稻水稻田能夠很快變得澄清這一現(xiàn)象，從野生稻中分離出1 株具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的高絮凝活性的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌.以高嶺土懸濁液為處理對(duì)象，對(duì)它的生長(zhǎng)及產(chǎn)微生物絮凝劑的影響因素進(jìn)行探索，掌握其產(chǎn)微生物絮凝劑的最佳條件，研究其高效的絮凝特性，為微生物絮凝劑的研制開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)理論和應(yīng)用依據(jù).

1 材料與方法

1．1 菌株來(lái)源和培養(yǎng)基

菌株是從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)地藥用野生稻Oryza officinalis 植株分離而來(lái)，共分離到135 個(gè)菌株.篩選到的絮凝活性高的菌株參考Peng 等［21方法進(jìn)行16S rRNA 基因擴(kuò)增及序列分析.

采用VM 固體培養(yǎng)基活化菌株，VM［21］液體培養(yǎng)基作為絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選培養(yǎng)基.其中固體培養(yǎng)基中加入終質(zhì)量濃度為20 g·L-1的瓊脂.

1．2 絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選及活性測(cè)定

將分離后保藏的135 個(gè)菌株用平板劃線法接入VM 固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)24 h，用接種環(huán)從平板上挑一環(huán)活化后的菌株接種到裝有50 mL VM 培養(yǎng)液的250 mL 三角瓶中，將三角瓶置于恒溫振蕩器中，30℃、180 r·min-1培養(yǎng)24 h 后測(cè)定各菌株培養(yǎng)液對(duì)高嶺土懸液的絮凝活性.

用絮凝率來(lái)定量表征絮凝活性，在150 mL 三角瓶中加入高嶺土0.5 g，再加入100 mL 蒸餾水，配成質(zhì)量濃度為5 g·L-1的高嶺土懸液，加入1 mL 細(xì)菌培養(yǎng)液［細(xì)菌培養(yǎng)液濃度用紫外分光光度計(jì)UV-1201(北京瑞利分析儀器公司)測(cè)其在600 nm 處的光密度(D600nm)來(lái)表示，培養(yǎng)液D600nm=1］，再加入1 mL 0.2 mol·L-1CaCl2溶液，搖勻，用100 g·L-1的NaOH溶液調(diào)pH 為8.0，攪拌60 s，靜置5 min，取上清液，測(cè)定其在波長(zhǎng)550 nm 下的光密度(D550nm).以空白培養(yǎng)液代替細(xì)菌培養(yǎng)液做對(duì)照［22］.

式中，A 為對(duì)照上層清液的D550nm;B 為樣品上層清液的D550nm.

1．3 培養(yǎng)溫度以及培養(yǎng)基中碳源、氮源和初始pH對(duì)絮凝活性的影響

培養(yǎng)溫度對(duì)絮凝活性的影響:培養(yǎng)液滅菌冷卻后，接入菌YH39，將各三角瓶分別置入溫度設(shè)置為25、30、35、40 ℃的恒溫振蕩器中，3 個(gè)重復(fù)，每隔6 h測(cè)絮凝活性，共培養(yǎng)48 h.

碳源利用采用Biolog 測(cè)定［21］.用麥芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、糊精、淀粉、乳糖分別代替VM 培養(yǎng)基中的碳源，將50 mL 培養(yǎng)液裝入250 mL 三角瓶中，分別接種已活化24 h 的菌株YH39.在恒溫振蕩器中30 ℃、180 r·min-1振蕩培養(yǎng)24 h 后測(cè)其絮凝活性.

用硝酸鈉、氯化銨、硝酸鉀、硫酸銨、牛肉膏、酵母膏、蛋白胨分別代替VM 培養(yǎng)基中的氮源，將培養(yǎng)液50 mL 裝入250 mL 三角瓶中，分別接種已活化24 h 的菌株 YH39.在恒溫振蕩器中30 ℃、180 r·min-1振蕩培養(yǎng)24 h 后測(cè)其絮凝活性.

培養(yǎng)液初始pH 對(duì)絮凝活性的影響:三角瓶中的培養(yǎng)液的初始pH 用φ 為10% 的HCl 或10% 的NaOH 分別調(diào)成5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0，3 個(gè)重復(fù)，滅菌冷卻后，接入菌YH39.在恒溫振蕩器中，30 ℃培養(yǎng)24 h 后測(cè)絮凝活性.

1．4 發(fā)酵參數(shù)

在7.5 L 發(fā)酵罐(上海保興生物設(shè)備工程有限公司)上進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程的溫度設(shè)定為30 ℃，罐壓為0.05 MPa，裝液量為3 L，接種量為3%，發(fā)酵初期攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為100 r·min-1，通氣量2.0 L·min-1，發(fā)酵第12 小時(shí)攪拌，轉(zhuǎn)速升到125 r·min-1，通氣量升到4.0 L·min-1.通過(guò)測(cè)定菌體濃度(用D600nm表示)、pH、溶氧、發(fā)酵液的絮凝活性等參數(shù)，描述該生產(chǎn)菌株的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)規(guī)律.

1.5 絮凝體系的pH 和金屬離子對(duì)絮凝活性的影響

用φ 為10%的HCl 或10%的NaOH 將三角瓶中高嶺土懸液的pH 分別調(diào)為4、5、6、7、8、9、10、11、12，然后再加入1 mL 發(fā)酵液和1 mL 0.2 mol·L-1CaCl2溶液，測(cè)其絮凝率.每個(gè)pH 梯度做3 個(gè)重復(fù).

分別用1 mL 濃度為0.2 mol·L-1的MgCl2、NaCl、CaCl2、FeCl2、AlCl3、MnSO4溶 液，代 替0.2 mol·L-1CaCl2溶液加入到高嶺土懸液中，測(cè)其絮凝率.以不加金屬離子做空白對(duì)照.

1．6 絮凝活性成分分布和耐熱性

將發(fā)酵液離心，分別測(cè)定發(fā)酵液、發(fā)酵上清液、菌細(xì)胞懸液的絮凝活性.從同一個(gè)三角瓶中取出發(fā)酵液，分別以60、80、100 ℃加熱30 min，另一管不加熱.室溫冷卻后，測(cè)各管中發(fā)酵液的絮凝活性，每管取樣3 次做重復(fù)測(cè)定.

1．7 絮凝劑的提取和成分分析

培養(yǎng)液先稀釋1 倍，離心收集上清液，加入3 倍體積的φ 為95% 乙醇溶液，震蕩混勻;4 000 r·min-1離心20 min，收集沉淀.沉淀重新溶于水，加入0.5 倍體積的氯仿和正丁醇(體積比為5∶2)，震蕩混勻、離心、收集含多糖的上相液.上相液中加入3倍體積的φ 為95%乙醇溶液，收集沉淀.按上述方法重復(fù)2 次，收集沉淀，45 ℃烘干，得絮凝劑粗提品，計(jì)算每升培養(yǎng)液提取絮凝劑質(zhì)量.

光譜測(cè)定、molish 反應(yīng)、蒽酮反應(yīng)、雙縮脲反應(yīng)、茚三酮反應(yīng)參照文獻(xiàn)［23-24］進(jìn)行.

1．8 印染廢水處理

3 種廢水分別來(lái)源于廣州興利洗染廠洗牛仔褲產(chǎn)生的廢水，該廢水呈藍(lán)色;佛山市高明區(qū)匯益紡織實(shí)業(yè)有限公司染布產(chǎn)生的廢水;佛山市高明區(qū)駿有紡織印染有限公司染布產(chǎn)生的廢水.在處理之前先用pH 計(jì)測(cè)各種廢水的pH、用紫外分光光度計(jì)測(cè)D550nm，重鉻酸鉀法［25］測(cè)化學(xué)耗氧量(CODCr).

分別采用微生物絮凝劑(發(fā)酵離心上相液代替)、φ 為1%的聚合堿式鋁稀釋液、φ 為1%的聚合堿式鋁稀釋液+φ 為1%的聚丙烯酰胺溶液處理100 mL 上述3 種廢水.每處理100 mL 廢水加入0.2 mol·L-1CaCl2溶液2 mL，YH39 發(fā)酵離心上相液1 mL，用100 g·L-1NaOH 調(diào)pH.用1 mL φ 為1%的聚合堿式鋁稀釋液處理100 mL 的印染廢水.用聚合堿式鋁和聚丙烯酰胺聯(lián)合處理廢水，則先加聚合堿式鋁稀釋液0.5mL，搖勻，再加聚丙烯酰胺稀釋液0.2 mL.每次處理均在加入絮凝劑后充分?jǐn)嚢?0 s，再靜置20 min，測(cè)廢水上相液的D550nm、CODCr和pH.

2 結(jié)果與分析

2．1 產(chǎn)微生物絮凝劑的菌株篩選和菌落特征

從135 株菌中篩選到的具有絮凝活性的菌株YH39，高嶺土懸液的絮凝試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，菌株YH39 發(fā)酵液的絮凝活性最高，對(duì)高嶺土懸液的絮凝率可達(dá)87.7%，其沉淀高嶺土的速度最快，且沉淀后的顆粒大而穩(wěn)定.

菌株YH39 為革蘭陰性菌，有莢膜.菌落在VM瓊脂平皿中培養(yǎng)24 h，生長(zhǎng)良好，生長(zhǎng)速度快，菌落大且凸起、邊緣圓整、光滑、無(wú)色、不透明、潮濕，挑起有黏稠樣物質(zhì)，無(wú)特殊的味道.

將所測(cè)得的YH39 16S rDNA 序列與GenBank 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)序列進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果顯示與越南伯克霍爾德菌 Burkholderia vietnamiensis G4 的相似性為98.6%.

2．2 培養(yǎng)基中的碳源和氮源對(duì)絮凝活性的影響

菌株對(duì)不同碳源的利用情況見(jiàn)表1.YH39 可以利用葡萄糖、蔗糖、糊精、麥芽糖等常見(jiàn)糖，但不可以利用淀粉、尿素等作為碳源，YH39 不能利用甘氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、L-亮氨酸等氨基酸作為碳源生長(zhǎng)，但能夠利用苯丙氨酸、脯氨酸、組氨酸、色氨酸、天冬氨酸、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸、L-丙氨酸、D-丙氨酸、L-羥脯氨酸等氨基酸作為碳源生長(zhǎng).

不同碳源對(duì)絮凝活性的影響見(jiàn)圖1Ⅰ.由圖1Ⅰ可知，加入不同的碳源培養(yǎng)后，培養(yǎng)液的絮凝活性差異較大，以葡萄糖為碳源時(shí)，培養(yǎng)液的絮凝率最高，蔗糖、糊精次之，而以淀粉為碳源時(shí)，發(fā)現(xiàn)菌株不能生長(zhǎng)，培養(yǎng)液無(wú)絮凝活性，且由于淀粉不可溶，絮凝率測(cè)得為負(fù)值.所以在以后的培養(yǎng)中菌株YH39 采用廉價(jià)高效的葡萄糖為產(chǎn)絮凝劑的碳源.

不同氮源對(duì)絮凝活性的影響見(jiàn)圖1Ⅱ.由圖1Ⅱ可知，加入不同的氮源培養(yǎng)后，培養(yǎng)液的絮凝活性差異較大，以蛋白胨為碳源時(shí)，培養(yǎng)液的絮凝率最高，為87.6%，其次為硝酸鉀，絮凝率高達(dá)87.1%，這2 種氮源效果幾乎差不多，但由于硝酸鉀作為氮源比蛋白胨要經(jīng)濟(jì)得多，在實(shí)際應(yīng)用中比較可行.故在以后的試驗(yàn)中采用硝酸鉀為YH39 產(chǎn)絮凝劑的氮源.

表1 菌株YH39 碳源利用情況1)Tab．1 The utilization of carbon sources by strain YH39

圖1 培養(yǎng)液中碳源和氮源對(duì)絮凝活性的影響Fig.1 The bioflocculant effects of different carbon and nitrogen sources utilized by strain YH39

2．3 培養(yǎng)溫度和初始pH 對(duì)絮凝活性的影響

培養(yǎng)溫度對(duì)絮凝活性的影響見(jiàn)圖2，在25～40 ℃各溫度梯度下，培養(yǎng)液的最高絮凝活性差異不顯著，均可達(dá)到94%左右，但溫度越高，絮凝活性達(dá)到最高所需的培養(yǎng)時(shí)間越少，如在25 ℃時(shí)達(dá)到最高絮凝活性所需時(shí)間為48 h，而40 ℃所需時(shí)間僅為18 h，且從圖2中還可得知，培養(yǎng)溫度越高，達(dá)到最高絮凝活性后，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，絮凝活性降低的速度越快.

菌株YH39 在初始pH 為5.5～7.5 的范圍內(nèi)均可以較好的產(chǎn)絮凝活性物質(zhì)，尤其是在初始pH 為6～7 之間產(chǎn)絮凝活性物質(zhì)最多，培養(yǎng)液的絮凝率高達(dá)94%.而當(dāng)初始pH 在堿性條件下，培養(yǎng)液的絮凝活性顯著下降，特別是在初始pH 為9 時(shí)，培養(yǎng)液的絮凝率僅為28.9%.

2．4 發(fā)酵過(guò)程動(dòng)力學(xué)的研究

發(fā)酵過(guò)程中，溶氧量在發(fā)酵開(kāi)始4 h 后急劇下降，同時(shí)此階段發(fā)酵液pH 隨之下降，在發(fā)酵第10 小時(shí)溶氧量下降到16.2 mg·L-1，pH 下降到6.19.在發(fā)酵第16 小時(shí)，pH 開(kāi)始回升，溶氧量也開(kāi)始回升，此后，發(fā)酵液的pH 和溶氧量一直上升.如果剔除在發(fā)酵第12 小時(shí)提高攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量的影響，發(fā)酵液的溶氧與pH 幾乎呈一致的變化趨勢(shì).

在發(fā)酵第18 小時(shí)之前，菌體濃度(D600nm)迅速升高，隨著菌體濃度不斷地增大，發(fā)酵液的絮凝活性也不斷增大，在發(fā)酵第18 小時(shí)菌體濃度達(dá)到最高，發(fā)酵液的絮凝活性也達(dá)到最高，而在發(fā)酵第18～36 h，菌體濃度不斷下降，發(fā)酵液的絮凝活性維持在高位不再增加(圖3).

圖2 不同培養(yǎng)溫度對(duì)絮凝活性的影響Fig.2 Effects of different culture temperatures on the flocculation activity

圖3 發(fā)酵過(guò)程菌體濃度和絮凝活性的動(dòng)態(tài)變化Fig.3 The dynamic changes of biomass concentration and flocculating activity in the fermentation process

在整個(gè)發(fā)酵階段，菌株YH39 的生長(zhǎng)延遲期非常短，在發(fā)酵第4 小時(shí)菌株進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，pH、溶氧量迅速下降，菌體濃度和發(fā)酵液的絮凝活性也迅速增加.在發(fā)酵第16 小時(shí)，pH、溶氧量開(kāi)始回升，菌體濃度也幾乎達(dá)到最高值.菌株生長(zhǎng)的穩(wěn)定期非常短，發(fā)酵第18—36 小時(shí)，菌株的生長(zhǎng)進(jìn)入衰亡期，菌體濃度下降很快，pH、溶氧量繼續(xù)回升.在發(fā)酵過(guò)程中絮凝活性與菌體濃度呈現(xiàn)了一定的相關(guān)性.

2．5 絮凝體系的pH 和金屬離子對(duì)絮凝活性的影響

絮凝體系的pH 對(duì)絮凝活性的影響見(jiàn)圖4.該絮凝劑在酸性條件下的絮凝率非常低，而在堿性條件下，絮凝活性很好，絮凝率隨著pH 的升高而增加，當(dāng)pH 為8 時(shí)絮凝率達(dá)到96.1%，但再增加高嶺土懸液的pH 對(duì)絮凝率的提高不顯著.

與不加離子的空白對(duì)照相比，Na+對(duì)絮凝活性無(wú)促進(jìn)作用，F(xiàn)e2+對(duì)絮凝活性有抑制作用，而其他各金屬離子對(duì)絮凝活性均有顯著的促進(jìn)作用，其中又以Ca2+的助凝效果最好，Mg2+次之，結(jié)果說(shuō)明，此絮凝劑需在Ca2+等陽(yáng)離子的助凝作用下才能表現(xiàn)好的絮凝活性.

圖4 絮凝體系pH 對(duì)絮凝活性的影響Fig.4 The flocculation effects with different pH values

2．6 絮凝活性成分分布、耐熱性及成分

發(fā)酵液、離心后的上清液及菌細(xì)胞懸液絮凝效果分析表明，具有絮凝活性的成分大部分存在于發(fā)酵離心后的上清液中，其絮凝率達(dá)93.0%左右，離心后菌體制成的菌細(xì)胞懸液的絮凝活性非常低，絮凝率僅為10%左右.這說(shuō)明絮凝活性成分是菌體在生長(zhǎng)過(guò)程中分泌到發(fā)酵液中的代謝產(chǎn)物，菌體本身幾乎不起絮凝作用.對(duì)離心上清液和發(fā)酵液分別加熱至60、80 和100 ℃，隨著溫度的升高，發(fā)酵液的絮凝活性有所降低.發(fā)酵液在100 ℃加熱30 min 后，對(duì)高嶺土的絮凝率仍然維持在91%，而在60 ℃加熱30 min 后，絮凝活性與不加熱差異不顯著，說(shuō)明此絮凝劑的耐熱性較好.

采用高速離心、乙醇沉淀、干燥等過(guò)程后得到絮凝劑粗提品.經(jīng)檢測(cè)，絮凝劑粗提品的1 000 倍稀釋液的絮凝率為86.2%.絮凝劑粗提品的稀釋液在260 和280 nm 處未發(fā)現(xiàn)特征吸收峰，初步表明絮凝劑成分中無(wú)核酸類物質(zhì)和蛋白質(zhì).進(jìn)一步的雙縮脲反應(yīng)及茚三酮反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果表明，絮凝劑成分中無(wú)蛋白質(zhì)或氨基酸成分.Molish 反應(yīng)和蒽酮反應(yīng)結(jié)果表明，絮凝劑中含有糖類物質(zhì).

2．7 廢水處理

用粗提取的絮凝劑處理廣州市興利洗水廠廢水，廢水的D550nm由0.974 下降到0.021，CODCr由418.7 mg·L-1下降到115.7 mg·L-1;用該絮凝劑處理佛山市高明區(qū)匯益廢水，廢水的D550nm由0.729 下降到0.083，CODCr由421.3 mg·L-1下降到165.0 mg·L-1;用粗提取的絮凝劑處理佛山市高明區(qū)駿有廢水，廢水的D550nm由0.948 下降到0.034，CODCr由519.6 mg·L-1下降到114.2 mg·L-1.說(shuō)明用該絮凝劑處理3 種不同廢水的生物絮凝效果顯著(圖5)，脫色率與化學(xué)絮凝劑(聚合堿式鋁、聚合堿式鋁+聚丙烯酰胺)相當(dāng)，CODCr的去除率均比這2 種化學(xué)絮凝劑低.但試驗(yàn)中的3 種廢水經(jīng)微生物絮凝劑處理后，剩余CODCr不是很高，達(dá)到200 mg·L-1的國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn).

圖5 絮凝劑對(duì)3 種不同印染廢水的處理效果Fig.5 Effects of bioflocculants on the three types of different dyeing wastewater

3 討論與結(jié)論

目前國(guó)內(nèi)外的研究者主要從污水、活性污泥或土壤中篩選和分離微生物絮凝劑產(chǎn)生菌，而對(duì)產(chǎn)絮凝劑的植物內(nèi)生菌的篩選還很少報(bào)道.本研究篩選到1 株分離自藥用野生稻Oryza officinalis 能產(chǎn)絮凝劑的固氮菌株YH39，表明微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的來(lái)源非常廣泛.

Shih 等［26］報(bào)道地衣芽孢桿菌Bacillus licheniformis CCRC12826 的受試碳源中，葡萄糖、果糖、乳糖均不利于絮凝劑合成，而戊烯二酸、檸檬酸、甘油則是絮凝劑合成的有利碳源，地衣芽孢桿菌CCRC12826能利用氯化銨作為氮源合成絮凝劑，其他銨鹽如硫酸銨則效果不佳，使用硝酸銨時(shí)甚至無(wú)法合成絮凝劑.彭輝等［27］認(rèn)為蔗糖是TH6 產(chǎn)絮凝劑的良好碳源，產(chǎn)生的菌量相對(duì)較多，其次為葡萄糖，而以其他物質(zhì)為碳源時(shí)，絮凝率較低，以硝酸鈉為氮源，絮凝效果最好，產(chǎn)生的菌量也最多，而以硫酸銨作氮源時(shí)，雖然菌體生長(zhǎng)較旺盛，但培養(yǎng)液絮凝活性很差.由此可見(jiàn)不同種類的微生物產(chǎn)絮凝劑最適的碳源、氮源相差很大.在本研究中發(fā)現(xiàn)YH39 產(chǎn)絮凝劑最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為硝酸鉀.研究還發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽MgSO4和FeSO4代替D?bereiner-basic 和Fe(Ⅲ)EDTA 加入基礎(chǔ)培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液的絮凝活性不受影響.但如果不加入這些無(wú)機(jī)鹽，培養(yǎng)液會(huì)產(chǎn)酸，pH 下降明顯，非常不利于絮凝劑的合成，這與游映玖［28］研究得出Mg2+、Fe2+會(huì)抑制培養(yǎng)基中絮凝劑的分泌的結(jié)果不同，但與黃曉武等［29］研究的結(jié)果相似.可能是不同的微生物合成絮凝劑的機(jī)制不同.

培養(yǎng)溫度主要影響菌株YH39 的絮凝活性達(dá)到最高時(shí)所需的培養(yǎng)時(shí)間，而對(duì)其絮凝活性的最高值影響不顯著，但培養(yǎng)溫度高會(huì)在培養(yǎng)后期不利于絮凝活性的穩(wěn)定.雖然從生理生化試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)菌株YH39 可以在pH 4～9 的環(huán)境中正常生長(zhǎng)，但菌株YH39 在pH 為6～7 的中性條件下培養(yǎng)，發(fā)酵液的絮凝活性最好，過(guò)酸或過(guò)堿的環(huán)境均不利于絮凝劑的合成.菌株YH39 在裝液量低和搖床轉(zhuǎn)速高的條件下，培養(yǎng)液的絮凝活性要顯著高于裝液量高和搖床轉(zhuǎn)速低的條件下的絮凝活性，這表明充足的氧氣供給有利于此菌產(chǎn)微生物絮凝劑，這與大部分其他微生物絮凝劑生產(chǎn)菌類似.接種量在0.2%～4.0%之間，絮凝活性變化不顯著，但當(dāng)接種量超過(guò)8%時(shí)，絮凝活性顯著下降.主要原因可能是接種量過(guò)高會(huì)帶入過(guò)多種子液里的代謝廢物到發(fā)酵液中，從而影響絮凝活性.

該絮凝劑在pH 8 以上的堿性環(huán)境中能表現(xiàn)出較高的絮凝活性，不適宜處理酸性較強(qiáng)的廢水，絮凝劑的絮凝能力受pH 影響的原因是酸堿度的變化會(huì)改變生物聚合物的帶電狀態(tài)和中和電荷的能力以及被絮凝物質(zhì)的顆粒帶電情況［30］.目前從國(guó)內(nèi)外對(duì)微生物絮凝劑的提取和成分鑒定結(jié)果來(lái)看，大部分微生物絮凝劑屬于多糖類物質(zhì)，泰國(guó)的Dermlim 等［31］分離到克雷伯氏菌Klebsiella sp.S11，其所產(chǎn)絮凝劑通過(guò)紅外光譜分析及各種化學(xué)分析，確定是一種酸性多糖.本研究獲得絮凝劑的粗提品，初步確定其成分為多糖類物質(zhì).

印染廢水成分復(fù)雜、色度大、濃度高且生物難降解物質(zhì)多，是較難處理的工業(yè)廢水之一.本研究的絮凝劑對(duì)3 種印染廢水的脫色率與傳統(tǒng)的化學(xué)絮凝劑差不多，但生物絮凝劑不會(huì)造成二次污染.雖然生物絮凝劑對(duì)廢水CODCr的去除率比傳統(tǒng)絮凝劑低，但應(yīng)用此絮凝劑處理這3 種廢水后，其CODCr、pH 能夠達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，顯示了此絮凝劑的應(yīng)用前景.

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