[发明专利]一种利用副黄假单胞菌降解污水中苯酚的方法

说明书

本发明提供一种利用专利菌种‑副黄假单胞菌DTSP2降解污水中苯酚的方法。工艺步骤为：(1)副黄假单胞菌DTSP2(专利保藏编号为GDMCC No.61389)的分离和鉴定；(2)苯酚耐受范围评估；(3)模拟污水中苯酚降解率的测定；本发明利用副黄假单胞菌的生物降解作用，对工业废水中的苯酚进行降解，苯酚降解最适浓度为200mg/l,12小时降解率为20％～47％，最高降解率为45％左右，有效降低了苯酚的污染效果。

技术领域

本发明属于微生物学技术在环保领域的应用，利用微生物的代谢作用对工业废水中的苯酚进行降解代谢。该技术利用生物降解法，为污水中的苯酚降解提供了一种高效而普遍的方式。该降解过程采用的是副黄假单胞菌。副黄假单胞菌(P.parafulva)DTSP2(专利保藏号 GDMCC No. 61389)是从河水中分离出来的土著细菌，营养类型属于化能自养兼性异养菌。

背景技术

苯酚是人类活动排放的常见污染物，可在人类居住和生存环境中广泛检出。酚类化合物广泛存在于炼焦、制药、造纸、染料及石油化工等行业废水中,同时还会随着工业废水、废气等排放到环境中，继而污染水体环境、危及生物安全。苯酚能通过皮肤粘膜、呼吸道和消化道直接进入人体,低浓度的苯酚能引起蓄积导致慢性中毒,高浓度的苯酚则可以直接引起急性中毒导致昏迷甚至死亡。如果长期饮用苯酚污染的水源,会引起贫血、头晕、以及各种神经系统疾病。此外，当含酚的水被氯化时，还会形成有毒的多氯酚。苯酚在多个领域的应用会导致其他污染物的衍生，并大量的排放到环境中，主要存在于河流，工业废水，垃圾渗透液当中。这些污染物化学性质稳定又不易被去除，导致其容易在环境中积累，影响工业生产及污水处理厂的处理效果。苯酚在低浓度时就已具备毒性，同时又是环境研究领域重要的化合物，因此经常被列为典型污染物。在我国，苯酚已被列入“水中优先控制污染物黑名单”，某些工业废水中苯酚的浓度过高，环境的自净能力难以负载，所以去除环境中的苯酚，降低其对生物的危害已成为急需解决的问题。

目前去除环境中苯酚的方法可概括为物理法、化学法、生物法。相较于物化处理过程，生物处理技术具有运行费用低,操作简单,且不产生二次污染的特点，又具有操作简单、处理量大、经济安全等优点，已逐渐成为苯酚降解研究的新趋势。微生物种类丰富，代谢途径多样，代谢类型各异，反应条件和反应环境相对温和，通常是通过筛选菌株并进行驯化，将筛选完的微生物用来转化和代谢顽固性污染物。微生物降解含有机物的废水的主要原理是微生物的共代谢作用，通过添加微生物的生长基质(共代谢基质)和污染物(非生长基质)进行富集和驯化具有特异降解某种污染物的生物体，以强化处理特定污染物。目前已知的许多细菌具有苯酚的降解能力，均对一定初始浓度的苯酚具有良好的降解作用，其中占主要优势的是假单胞菌属。

副黄假单胞菌DTSP2河水中分离出来的细菌，水样来源于经由污水处理厂处理过后的水，采集地点为上下游500米处，距离水面大约30厘米左右，属于土著微生物。该菌种对于苯酚的降解是通过一系列酶的催化作用实现的。首先在羟化酶的作用下，苯酚羟基化为邻苯二酚，然后在双加氧酶的作用下，生成不饱和脂肪酸，最后开环裂解后的产物继续分解为小分子的脂肪酸，并最终被微生物代谢降解。

生物法是目前在低浓度酚类废水处理中应用较为普遍的一种处理技术。通过微生物的新陈代谢作用把废水中的有机物降解为二氧化碳、水以及氮气等无毒害小分子化合物。生物法应用广泛、处理能力较大,而且设备简单,经济效益高。在目前已报道的苯系物降解菌中,假单胞菌是环境中,尤其是陆生环境中最重要的一类降解性细菌。利用副黄假单胞菌DTSP2可使得苯酚快速开环裂解，完成苯酚的分解转化。

副黄假单胞菌对苯酚的降解效果与耐受浓度和降解效率有关。采用梯度法检测副黄假单胞菌的苯酚胁迫极限。在苯酚胁迫下，副黄假单胞菌(GDMCC No. 61389)在苯酚最大浓度为 900mg/l～1000mg/l的情况下持续增长，最高降解效率出现在苯酚浓度为200mg/l的环境中，降解效率约为45％左右。对于菌株,苯酚既是其生长所需的碳源,同时也抑制着菌株的生长。当苯酚浓度高于1000mg/l时，细菌生长缓慢且苯酚几乎不被降解。