丙烯酰胺降解菌的筛选及降解效果研究.pdf

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1、丙烯酰胺降解菌的筛选及降解效果研究摘要丙烯酰胺(C3H50N，Acrylamide，简称AM)是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺由于其良好的絮凝性能，最早开始在水处理领域得到广泛应用，包括原水处理、污水处理、工业水处理、城市生活污水处理等。在采油工业中，聚合物驱油3次采油技术已进入大面积工业化推广应用阶段。聚丙烯酰胺本身基本无毒，但它在环境中水解成的单体，丙烯酰胺的毒性却很强。大量含有高浓度聚丙烯酰胺的污水严重地污染了水体，给自然环境和人类带来了极大的危害，破坏了生态平衡。丙烯酰胺

2、是神经系统致毒剂，对神经系统有损伤作用，其致癌性、生殖、遗传等系统的毒性也逐渐被人们所认识。为避免环境污染，就需要寻找去除丙烯酰胺单体的方法。丙烯酰胺的光降解和水解速率非常缓慢，而生物降解是自然环境自行消除丙烯酰胺污染的主要有效途径，生物降解具有能源消耗少，成本低，作用范围广，持续时间长等优势。本文从污水处理厂的活性污泥里筛选出1株丙烯酰胺高效降解菌，命名为：A18。通过16SrDNA鉴定分析，菌株A18归属于Del豫atsuruhatensis。构建系统发育树，发现菌株A18与Delffiatsuruh

3、atensis(Bac2158)的亲缘关系最近，相似度达到100％。Delffiatsuruhatensis是新发现的菌种，该菌种还可以降解辛硫磷、联苯菊酯、酞酸酯和苯胺等化合物。本文的研究发现该菌种还可以降解丙烯酰胺。菌株De∥‰tsuruhatensis进行条件优化设计实验，发现该菌株降解丙烯酰胺的最佳条件为：丙烯酰胺初值浓度为1000mg／L，接种量为2．O％时，pH=7．0，温度为30"C。在最佳条件下，菌株对丙烯酰胺的48h降解率可以达到100％。而且菌株DPf7‰tsuruhatensis在温

4、度20～40。C，pH值为5．O～10．0条件下，对丙烯酰胺都有良好降解作用，说明该菌株降解丙烯酰胺对环境条件要求较低。在污水处理厂正常运作中，投加外来营养物质是一种提高生物降解速度的好方法。所以本文研究了菌株Delfliatsuruhatensis降解丙烯酰胺过程添加了外来的营养物质。在丙烯酰胺初值浓度为1000mg／L，接种量为2．0％时，pH=7．0，温度为30"C，额外添加碳源、氮源、金属离子。实验发现，在添加外来营养物质的培养基中，菌株对丙烯酰胺24h降解效果最好的是麦芽糖、NaN03、Zn2+

5、，降解率分别为99．98％、98．13％和95．6％，与对照相比有了明显的提高。1菌株对丙烯酰胺的降解动力学初步研究表明，在最佳降解条件下，菌株Delftiatsuruhatensis降解丙烯酰胺的过程满足一级反应动力学模型，降解速率常数∞为1．38d一，半衰期(fl，2)为0．38d。本文利用发光细菌和小新月菱形藻对丙烯酰胺降解产物进行生物毒性测试实验，发现菌株Delftiatsuruhatensis降解丙烯酰胺的产物，比丙烯酰胺的毒性低，说明菌株Delftiatsuruhatensis具有良好的生物降

6、解菌应用前景。关键词：丙烯酰胺；生物降解；16SrDNA；降解特性；发光细菌；藻类ⅡThescreeningofacrylamidebiodegradafingbacteriumanddegradationeffectstudyAbstractAcrylamidc(C3H50N，forshortAM)isawhitecrystalchemical，whichistheproductionofpolyacrylamidcmaterials．Polyacrylamideiswidelyappliedforth

7、ewatertreatmentareasduetoitswellflocculationcharacteristics，includingthelawwatertreatment,sewagetreatment，industrialwatertreatment，urbansewagetreatment，etc．Intheoilindustry，polymerfloodingthreerecoverytechniquehasenteredtheindustrialapplicationstage．Polya

8、crylamideisbasicallynontoxic，butitsmonomers，acrylamide，producedbyhydrolysisistoxic．Sewageseriouslypollutedbyhighconcentrationsofpolyacrylamide，causedgreatharmtothenaturalenvironmentandhumanhealth，evendamagedtheecolo