石祥鵬 吳祥瑤
摘要:本文綜述了酚類有機(jī)污染物的生態(tài)危害性,以及目前生物方法降價(jià)酚類有機(jī)污染物的研究現(xiàn)狀,其中包括酚類降解菌的篩選方法。并對(duì)應(yīng)用酚類有機(jī)污染物降解菌處理廢水的前景和存在的問題進(jìn)行了評(píng)述。
關(guān)鍵詞:酚類有機(jī)污染物;生物降解;篩選方法
1 酚類有機(jī)污染物
酚類化合物是具有很強(qiáng)毒性的有機(jī)污染物。能夠引起蛋白質(zhì)變性、細(xì)胞中毒甚至死亡,酚類污染物在人體內(nèi)富集到一定量時(shí),其危害就會(huì)體現(xiàn)出來(lái),可通過(guò)消化道、呼吸道和皮膚侵入人體,導(dǎo)致全身中毒。含酚廢水來(lái)源廣泛、水質(zhì)復(fù)雜、總量較大,因此必須對(duì)含酚廢水進(jìn)行有效處理。酚類去除的方法有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物降解法等,其中生物降解法以其經(jīng)濟(jì)、快速、高效、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)成為降解酚類污染物的首選對(duì)象。
活性污泥和生物膜中含有大量能夠降解酚類物質(zhì)的細(xì)菌,在酚污染較為嚴(yán)重的水體和土壤中也常發(fā)現(xiàn)降酚能力較強(qiáng)的細(xì)菌。因此,研究酚污染物降解菌的種類及其生長(zhǎng)特性,篩選降酚能力較強(qiáng)的細(xì)菌并將其用于生產(chǎn),對(duì)提高含酚工業(yè)廢水的處理效率具有重要的意義。
2 生物降解
近年來(lái),關(guān)于酚類的降解菌種的開發(fā)、降解途徑、降解基因的研究從未間斷,也有了很多新的發(fā)現(xiàn)。利用培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)菌群的微生物法降解酚類化合物,因其成本低、效率高、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛研究與應(yīng)用。
酚類物質(zhì)可以被兩類細(xì)菌降解:第一類細(xì)菌能夠分解、吸收、利用酚類物質(zhì),將其作為為唯一碳源;第二類細(xì)菌必須在有其它碳源的基礎(chǔ)上,才能夠降解酚。可以過(guò)廢水前期檢測(cè)、菌株逐步馴化、菌株初篩、菌株復(fù)篩、菌株降解性能鑒定等實(shí)驗(yàn)獲得。厭氧生物法也是污水處理的主要方法之一。采用厭氧法處理含酚廢水得到了深入的研究,許多苯酚降解菌和降解酶不斷被發(fā)現(xiàn),多種降解途徑以及厭氧反應(yīng)器先后被提出。該方法相對(duì)于好氧生物處理法具有節(jié)能、產(chǎn)能、污泥量少、細(xì)胞合成所需氮磷少以及能夠降解有機(jī)物等優(yōu)勢(shì)。
目前科學(xué)家還為求研究出一種多功能的工程菌株,來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境污染的嚴(yán)重惡化,隨著近幾年分子生物學(xué)和基因工程的發(fā)展,農(nóng)藥殘留多功能降解茵己經(jīng)取得了一定的的研究進(jìn)展。
3 降解菌的篩選
隨著工業(yè)的快速發(fā)展,實(shí)際生產(chǎn)中的含酚工業(yè)廢水中不僅含有酚類物質(zhì),還含有其他重金屬、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性等物質(zhì)。因此,從實(shí)際污染情況出發(fā),在自然界中分離篩選出具有高效降解能力的菌種是當(dāng)下重要的一步,有針對(duì)性地將菌種投入到污水處理技術(shù)中,才能夠高效地發(fā)揮其巨大的潛力。
趙笛通過(guò)平板劃線培養(yǎng)、擴(kuò)培、無(wú)機(jī)鹽富集培養(yǎng)、平板涂布培養(yǎng)對(duì)污泥樣品和酚類廢水樣品中的菌株進(jìn)行了初步篩分,又通過(guò)平板劃線培養(yǎng)、擴(kuò)培、無(wú)機(jī)鹽富集培養(yǎng)、酚類化合物濃度梯度培養(yǎng)、搖床培養(yǎng)為初篩后的復(fù)篩做準(zhǔn)備,用分光光度計(jì)分別記錄在660nm處菌體生長(zhǎng)的光密度,對(duì)比光密度值篩選出降解酚能力較強(qiáng)的菌株。之后通過(guò)4-氨基安替比林分光光度法測(cè)定總酚的含量,鑒定菌株降解酚的能力。賀強(qiáng)禮通過(guò)平板劃線培養(yǎng)、擴(kuò)培、振蕩培養(yǎng),連續(xù)活化3代后,洗滌重懸菌體,接種至選擇培養(yǎng)基中,振蕩培養(yǎng)并檢測(cè)酚類含量,從中挑選降解能力最強(qiáng)的菌株。通過(guò)改進(jìn)的分光光度法測(cè)定TBC濃度,采用4-氨基安替比林分光光度法測(cè)定苯酚的含量,鑒定菌株降解酚的能力。
4 展望
隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,含酚工業(yè)廢水已經(jīng)成為危害人類和環(huán)境的重要因素之一,已經(jīng)引起了全世界的廣泛關(guān)注。因此,有效去除廢水中的酚類物質(zhì)是當(dāng)前緊迫的任務(wù)。對(duì)就現(xiàn)有的工藝技術(shù)而言,微生物技術(shù)與物理、化學(xué)及傳統(tǒng)生物方法相比,具有經(jīng)濟(jì)、高效的優(yōu)點(diǎn),更重要的是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、無(wú)二次污染,處理水量大,產(chǎn)泥量低,是目前研究較多的含酚廢水處理技術(shù)。
對(duì)于高濃度含酚廢水僅運(yùn)用單一的微生物技術(shù)遠(yuǎn)達(dá)不到處理標(biāo)準(zhǔn),如何提高微生物降解的處理效率并且應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)者是現(xiàn)階段需要解決的一大難題。
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