高效苯酚降解真菌的分离筛选及其作为强化菌剂在废水处理中的应用

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1、论文分类号：２学校代码：１０７０８学号：１５０１０３３ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＭＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ高效苯酚降解真菌的分离筛选及其作为强化菌剂在废水处理中的应用魏：廣ｉＩ晔．ｉ王指导教师姓名：张安龙教授王雪青副教授学科名称：环境工程论文提交日期：２０１８Ｗｉｆｌｌｌ年３月论文答辩日期１８年５月：２０学位授予单位：陕西科技大学——■■■ｍｍ

2、ｍｍ—ｍ＾ｍ申请工学硕士学位论文论文题目：高效苯酚降解真菌的分离筛选及其作为强化菌剂在废水处理中的应用学科门类：工学一级学科：环境科学与工程培养单位：环境科学与工程学院硕士生：王晔导师：张安龙教授，王雪青副教授2018年5月IsolationandIdentificationofaHighlyEfficientPhenol-degradingFungusanditsApplicationasBioaugmentationInoculuminWastewaterAThesisSubmitte

3、dtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByYeWangSupervisor:Prof.AnlongZhangA/Prof.XueqingWangMay2018高效苯酚降解真菌的分离筛选及其作为强化菌剂在废水处理中的应用摘要苯酚是制药、焦化、造纸、塑料等行业废水中普遍存在的有毒难降解有机污染物之一。随着

4、经济社会的不断发展，含酚废水的污染问题愈发严重，对生态环境造成了严重威胁。生物法处理含酚废水因成本低，无二次污染而具有广阔的应用前景。本文以陕西某造纸厂好氧处理段的活性污泥为样品，遴选出一株对苯酚耐受性高，降解效果好的菌株并将其命名为QWD1。通过形态观察、ITSrDNA基因测序进行种属鉴定并构建系统发育树后表明，QWD1为丝状真菌，属于Magnusiomycescapitatus。同时，对菌株苯酚降解机制进行了初步探究，通过测试QWD1菌株的苯酚关键降解酶邻苯二酚1，2双加氧酶和邻苯二酚2，3双

5、加氧酶的活性，推测得到QWD1降解苯酚路径为邻位开环。对影响生物修复的实验因素包括氮源种类、接种量、pH、温度、氮源浓度等参数进行优化后，在一定程度上提高了菌株QWD1的苯酚降解效率，其在液体培养基中对苯酚的耐受阈可以达到1600mg/L；优化结果显示QWD1菌株最适降解条件为：(NH4)2SO4为氮源，接种量15%，pH7，温度35℃，氮源浓度14mmol/L。在此条件下，28小时内对1600mg/L苯酚去除率可以达到97.15%。通过对比无机载体（蛭石、硅藻土）和有机载体（麦麸、谷糠）对菌液的

6、吸附效果以及制备菌剂后的保存效果，对QWD1降酚菌剂的载体选择和适宜保存温度进行了初步研究。结果表明谷糠不仅吸水率高，对QWD1菌株有较好的吸附效果，且制备的菌剂在长期保存的过程中pH变化较小，保存时间较长。同时，在对比4℃和常温条件下不同菌剂的保存效果后，发现4℃的保存效果均优于常温保存，其中以谷糠为载体制备的菌剂4℃条件下保存时间可以达到90d甚至更长，活菌数高达2.5×108cfu/g左右，对含酚废水的处理效果也优于其他菌剂，24h对苯酚的去除率均可以达到100%左右。最后考察了投加生物强化

7、菌剂对活性污泥处理模拟含酚废水效果及其微生物群落结构的影响。发现投加降酚菌剂可以明显提高活I性污泥对含酚废水的处理效果，缩短完全降解苯酚所需时间，提高COD去除效率和总去除率；优化得到的最适菌剂添加量为4g/L，24h时可将浓度为1600mg/L的苯酚完全降解，60h时COD去除率可达到94.7%。利用高通量测序技术分析经生物强化和非强化的活性污泥中的微生物群落结构后发现，降酚菌剂的添加可以提高反应器处理废水过程中细菌和真菌的丰度及多样性，投加的QWD1（Magnusiomycessp.）菌株可在

8、菌剂强化处理系统中成为优势菌种；降酚菌剂的投加不仅可以使参与酚类代谢的微生物种群规模扩大，并能有效地提高处理系统后期的微生物多样性，有利于进一步形成稳定的微生物生态系统。关键词：降解苯酚，真菌，强化菌剂，活性污泥IIIsolationandIdentificationofaHighlyEfficientPhenol-degradingFungusanditsApplicationasBioaugmentationInoculuminWastewaterABSTRACTPhenoli