雙酚F降解菌的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化特性研究.pdf

1、異養(yǎng)硝化-好氧反硝化(HN-AD)技術(shù)因其能夠同步脫氮除碳而受到人們的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，內(nèi)分泌干擾物雙酚類(lèi)化合物因其大量的使用而存在于各種水體中。為實(shí)現(xiàn)氨氮、硝酸鹽氮及雙酚類(lèi)化合物的有效去除，本文富集了具有降解多種雙酚類(lèi)化合物能力的HN-AD菌群，并從中分離出一株細(xì)菌，鑒定并命名為假單胞菌ZH-FAD。以雙酚F(BPF)為典型化合物，分別研究了富集菌群和假單胞菌株ZH-FAD同步降解BPF與脫氮特性，從而為該技術(shù)的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

2、r>　　研究了具有降解多種雙酚類(lèi)化合物能力的菌群的脫氮特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，富集的菌群能夠降解BPF，雙酚A(BPA)，4，4'-二羥基二苯酮(DHBP)和4，4'-二羥基二苯硫醚(TDP)。這些化合物中，菌群可降解濃度高達(dá)372.94 mg/L BPF。并在pH7.0-9.0，35℃，100-200 rpm條件下，菌群具有較高的BPF降解活性。通過(guò)HPLC與GC-MS分析手段對(duì)BPF降解產(chǎn)物進(jìn)行了檢測(cè)，其主要代謝產(chǎn)物為雙(4-羥苯基)甲

3、醇、DHBP、4-羥苯基-4-羥苯酸與對(duì)苯二酚?；谶@些代謝產(chǎn)物，提出了BPF的降解途徑。當(dāng)BPF作為唯一碳源，氨氮(NH4+-N)為唯一氮源，在C/N≥11時(shí)，NH4+-N能夠完全去除，僅有少量中間產(chǎn)物亞硝酸鹽氮(NO2--N)積累并最終能夠完全去除。此外，菌群可分別利用硝酸鹽氮(NO3--N)和NO2--N作為唯一氮源實(shí)現(xiàn)對(duì)BPF與氮的同步去除。進(jìn)一步分析表明，菌群能夠通過(guò)HN-AD途徑實(shí)現(xiàn)脫氮，60.7％的氮源轉(zhuǎn)化為包括氮?dú)庠趦?nèi)的

4、氣體產(chǎn)物?？寺∥膸?kù)分析表明，菌群群落結(jié)構(gòu)主要由4種菌屬構(gòu)成:Salmonella enterica(46.4％)，Enterobacter(28.6％)，Citrobacter(21.4％)與Pseudomonas(3.6％)，這些菌屬通過(guò)協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)了同步去除BPF與脫氮，其中某些菌屬可能具有同步降解BPF與HN-AD的能力。
　　從菌群中分離出一株假單胞菌Pseudomonas sp.ZH-FAD可利用BPF和硝酸鹽氮作為唯一

5、碳氮源，同步實(shí)現(xiàn)BPF的降解與NO3--N的去除。其最適降解條件為:溫度35℃、搖床轉(zhuǎn)速100-150 rpm、pH7.0。其中搖床轉(zhuǎn)速對(duì)于菌株ZH-FAD降解BPF與整體脫氮性能影響最為顯著。在相同硝酸鹽氮濃度下，不同C/N比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，菌株ZH-FAD可耐受并降解高達(dá)400 mg/L BPF，且BPF濃度為300 mg/L時(shí)降解速率最高;隨著B(niǎo)PF濃度的增加，菌群生長(zhǎng)會(huì)受到一定程度的抑制，導(dǎo)致脫氮速率相應(yīng)下降;高C/N比下硝酸鹽氮

6、去除率更高，C/N比大于等于15時(shí)可實(shí)現(xiàn)硝酸鹽氮的完全去除。在相同BPF濃度下，不同C/N比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C/N比對(duì)于BPF降解影響較小;高C/N比(≥15)下硝酸鹽氮去除率更高，低C/N比(≤10)下BPF降解速率與硝酸鹽氮去除速率更高。在上述的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)高C/N下亞硝酸鹽積累量更少?？偟膩?lái)說(shuō)，C/N比為15時(shí)，菌株ZH-FAD能高效同步去除BPF與硝酸鹽氮。最適條件下氮平衡分析表明，初始濃度為15.6 mg/L的硝酸鹽氮中有34.0