摘要：從福州祥坂污水處理廠的活性污泥混合液中分離到1株球衣菌,并就其對染料的耐受性及脫色特性進行了研究.結果表明,該菌株對直接耐曬黑、酸性黑ATT等偶氮染料具有良好的耐受性,對堿性橙、堿性棕染料耐受性一般,而對孔雀石綠和堿性品藍等染料的耐受性較差.綜合考慮耐受性及脫色效果,選擇酸性黑ATT作為脫色實驗染料.該菌對酸性黑ATT的最大耐受極限為1.9 g/L.其脫色效果受溫度、pH值、裝液量和培養時間的影響較大.酸性黑ATT的最佳脫色條件為: pH值為7.0,溫度為28℃,培養基裝液量為60 mL,接種量為4%,培養時間為4d.在此條件下,菌株對酸性黑ATT的脫色率可達93.30%.
關鍵詞:球衣菌;染料;耐受性;脫色特性
印染廢水是我國主要的工業污染水之一,內含多種有毒難降解的染料.目前,有關該類廢水的處理方法有物理化學方法和生物方法.其中生物法由于其高效、簡易和脫色率高而受到重視.國內外學者對染料的微生物脫色降解進行了一系列研究[1-5].這些研究表明,利用微生物處理印染廢水是一條可行的途徑. 球衣菌是活性污泥中一類重要的絲狀菌,通常分布于小溪、湖泊、泉水等淡水環境和污水處理系統及輸水管道中[6].目前,球衣菌已廣泛應用于污水處理、生產生物可降解材料PHB、生物監測、富集重金屬等方面[7-10].但有關球衣菌對染料廢水的脫色研究尚未見相關報道.本文用富集、平板劃線等方法從福州祥坂污水處理廠的活性污泥中分離到一株球衣菌,并就其對染料的耐受性及脫色特性進行了研究,旨在為進一步開展此類廢水的工業化處理提供優良的微生物菌源及相關理論依據.
1 ·材料與方法
1.1 菌種來源和染料
菌種來源:福州祥坂污水處理廠曝氣池各點活性污泥混合液20份.染料:直接耐曬黑、酸性黑ATT、堿性棕、堿性橙、堿性品藍、孔雀石綠,均為工業用產品.其中直接耐曬黑、酸性黑ATT、堿性棕、堿性橙等為偶氮染料,酸性黑ATT最大吸收波長為596.5 nm.
1.2 培養基
1.2.1 富集培養基
尿素培養基(g/L):尿素0.5,葡萄糖1.0, MgSO4·7H2O 0.05,K2HPO40.1, pH 7.0.
1.2.2 分離純化培養基
CGY培養基(g/L):蛋白胨5.0,酵母膏1.0,甘油10.0,瓊脂20,pH 7.0.Stoke培養基(g/L):葡萄糖1.0,蛋白胨1.0, MgSO4·7H2O 0.2,CaCl20.05, FeCl30.01,瓊脂20, pH 7.0.
1.2.3 耐受性實驗培養基
同Stoke培養基,不同的是加入各種不同濃度不同種類的染料.
1.2.4 脫色實驗培養基
同CGY培養基,不同的是加入酸性黑ATT染料,質量濃度為0.1g/L.
1.3 球衣菌的富集、分離及初步鑒定
1.3.1 富集培養
分別吸取各點活性污泥混合液0.5 mL,接入裝有4.5 mL富集培養基的試管中,28℃靜止培養24~48 h,如發現有半透明絮狀小團塊飄浮于液體中,小心用接種針先挑取出少量,鏡檢結果表明為球衣菌時,即可進行分離.
1.3.2 分離培養
將富集培養液內出現的絮狀團塊,用接種針挑出,先在無菌水
中洗滌一次,然后在已制好的Stoke瓊脂平板上進行劃線分離, 28℃培養24 h后,對光仔細檢查,如在劃線條的兩側邊緣有絲狀體緊貼平板向外伸出,可用低倍鏡進行初步鏡檢.如為球衣菌,應及時挑取離中間雜菌較遠的絲狀體在新的平板上進行劃線,這樣經過3~4次重復劃線分離,即可提取出純化的菌株.
1.3.3 菌種鑒定
參照文獻[6],對該菌株的細胞形態、培養特征和生理生化特征進行初步鑒定.
1.4 菌株對染料的耐受性研究
將分離到的菌株接種于新鮮的CGY斜面,28℃培養3 d后,用無菌水稀釋制備成10-4,10-5,10-6菌懸液涂布于各種耐受性實驗培養基固體平板上,于28℃下培養2 d,觀察菌株在各種染料及其相應各種濃度中的生長情況及脫色效果.
1.5 染料脫色條件的研究
將菌株接入新鮮的CGY斜面培養基中, 28℃培養3 d進行活化,活化后再轉移至新鮮的CGY液體培養基中,28℃培養2 d,以4%接種量接入裝有50 mL脫色實驗培養基的三角瓶中,于28℃下150r/min振蕩培養3d,然后進行脫色能力的測定.
1.6 脫色能力的測定
從培養液中取出10 mL樣液,以4 000 r /min的轉速離心20min去除菌體,緩緩傾倒出上清液.以蒸餾水為參比,在酸性黑ATT最大吸收波長596.5 nm處測量上清液的吸光度,并根據下式計算染料的脫色率,以此表示菌株的脫色能力.
η=(A0-A)/A0×100%,
式中η為脫色率,A0為脫色前樣品的吸光度(OD值),A為脫色后
樣品的吸光度(OD值).
2 ·結果與分析
2.1 活性污泥混合液中球衣菌的分離和初步鑒定采用富集、
平板劃線等方法從福州祥坂污水處理廠的活性污泥混合液中分離到1株
球衣菌.
2.1.1 菌株的細胞形態特征
將該菌株分別在尿素培養基和CGY培養基上28℃培養48 h,染色觀察,該菌株的細胞形態特征如表1所示.
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