石祥鵬 吳祥瑤
摘要:本文綜述了酚類有機污染物的生態危害性,以及目前生物方法降價酚類有機污染物的研究現狀,其中包括酚類降解菌的篩選方法。并對應用酚類有機污染物降解菌處理廢水的前景和存在的問題進行了評述。
關鍵詞:酚類有機污染物;生物降解;篩選方法
1 酚類有機污染物
酚類化合物是具有很強毒性的有機污染物。能夠引起蛋白質變性、細胞中毒甚至死亡,酚類污染物在人體內富集到一定量時,其危害就會體現出來,可通過消化道、呼吸道和皮膚侵入人體,導致全身中毒。含酚廢水來源廣泛、水質復雜、總量較大,因此必須對含酚廢水進行有效處理。酚類去除的方法有物理法、化學法、物理化學法和生物降解法等,其中生物降解法以其經濟、快速、高效、無二次污染等優點成為降解酚類污染物的首選對象。
活性污泥和生物膜中含有大量能夠降解酚類物質的細菌,在酚污染較為嚴重的水體和土壤中也常發現降酚能力較強的細菌。因此,研究酚污染物降解菌的種類及其生長特性,篩選降酚能力較強的細菌并將其用于生產,對提高含酚工業廢水的處理效率具有重要的意義。
2 生物降解
近年來,關于酚類的降解菌種的開發、降解途徑、降解基因的研究從未間斷,也有了很多新的發現。利用培養優勢菌群的微生物法降解酚類化合物,因其成本低、效率高、二次污染少等優點而受到廣泛研究與應用。
酚類物質可以被兩類細菌降解:第一類細菌能夠分解、吸收、利用酚類物質,將其作為為唯一碳源;第二類細菌必須在有其它碳源的基礎上,才能夠降解酚。可以過廢水前期檢測、菌株逐步馴化、菌株初篩、菌株復篩、菌株降解性能鑒定等實驗獲得。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現,多種降解途徑以及厭氧反應器先后被提出。該方法相對于好氧生物處理法具有節能、產能、污泥量少、細胞合成所需氮磷少以及能夠降解有機物等優勢。
目前科學家還為求研究出一種多功能的工程菌株,來應對環境污染的嚴重惡化,隨著近幾年分子生物學和基因工程的發展,農藥殘留多功能降解茵己經取得了一定的的研究進展。
3 降解菌的篩選
隨著工業的快速發展,實際生產中的含酚工業廢水中不僅含有酚類物質,還含有其他重金屬、強酸或強堿性等物質。因此,從實際污染情況出發,在自然界中分離篩選出具有高效降解能力的菌種是當下重要的一步,有針對性地將菌種投入到污水處理技術中,才能夠高效地發揮其巨大的潛力。
趙笛通過平板劃線培養、擴培、無機鹽富集培養、平板涂布培養對污泥樣品和酚類廢水樣品中的菌株進行了初步篩分,又通過平板劃線培養、擴培、無機鹽富集培養、酚類化合物濃度梯度培養、搖床培養為初篩后的復篩做準備,用分光光度計分別記錄在660nm處菌體生長的光密度,對比光密度值篩選出降解酚能力較強的菌株。之后通過4-氨基安替比林分光光度法測定總酚的含量,鑒定菌株降解酚的能力。賀強禮通過平板劃線培養、擴培、振蕩培養,連續活化3代后,洗滌重懸菌體,接種至選擇培養基中,振蕩培養并檢測酚類含量,從中挑選降解能力最強的菌株。通過改進的分光光度法測定TBC濃度,采用4-氨基安替比林分光光度法測定苯酚的含量,鑒定菌株降解酚的能力。
4 展望
隨著工業的迅速發展,含酚工業廢水已經成為危害人類和環境的重要因素之一,已經引起了全世界的廣泛關注。因此,有效去除廢水中的酚類物質是當前緊迫的任務。對就現有的工藝技術而言,微生物技術與物理、化學及傳統生物方法相比,具有經濟、高效的優點,更重要的是可以實現無害化、無二次污染,處理水量大,產泥量低,是目前研究較多的含酚廢水處理技術。
對于高濃度含酚廢水僅運用單一的微生物技術遠達不到處理標準,如何提高微生物降解的處理效率并且應用到實際生產者是現階段需要解決的一大難題。
參考文獻
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