甲苯降解真菌選育及應用其強化生物過濾運行性能研究.pdf

1、甲苯類VOCs廣泛應用于染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、有機合成等化工和制藥行業(yè)中，化學性質較為穩(wěn)定，具有生物積累性和生物毒性，對人體具有不同程度的危害作用，是美國環(huán)保局(EPA)優(yōu)先控制的污染物名單之一。對于這類污染物，生物法凈化技術由于具有高效、低耗能、反應條件溫和、二次污染小等優(yōu)點，因此它受到越來越多的研究者們的關注和探索。
　　本論文篩選得到了一株能以甲苯為唯一碳源和能源的降解菌株LW-1，經(jīng)過基于菌株的形態(tài)、生理生化特性、18s RN

2、A基因序列分析及其系統(tǒng)發(fā)育樹和Biolog鑒定，可確定菌株為綠色木霉Trichodermaviride，初步判斷其為新發(fā)現(xiàn)的降解甲苯的菌株。在搖瓶試驗中，真菌LW-1對甲苯雖然有一定降解能力，但是降解效率較低，不能降解完全。菌株LW-1降解甲苯最佳生長條件是溫度為30℃、pH值約為4.8。在菌株底物廣譜性研究過程中，發(fā)現(xiàn)菌株LW-1對乙酸乙酯有很高的降解效率。
　　在搖瓶試驗中，可能瓶內(nèi)濕度太大，不利于真菌的生長繁殖，因為真菌一般

3、喜歡較為干燥的環(huán)境。在生物過濾塔中，利用菌株LW-1接種到生物濾塔反應器中，來強化生物過濾降解甲苯廢氣。為了研究菌株強化效應，分別采用單獨真菌、真菌+細菌構成的復合菌種啟動生物過濾塔，在運行18天后，兩個塔(F-BF、F&B-BF)掛膜啟動基本完成。復合菌種啟動生物過濾塔，其啟動的速度較快，并且對甲苯的去除性能較好，不同的運行條件下其去除率和最大去除負荷都是最大，這都體現(xiàn)出“真菌+細菌”的接種模式具有較高的去除性能，復合菌株具有明顯的強

4、化效應。由于含有真菌和細菌，在處理較高濃度廢氣時較單獨真菌啟動的過濾塔具有明顯優(yōu)勢。
　　本論文通過實時熒光定量PCR和高通量測序等分子生物學手段，來研究兩套不同的生物過濾塔里生物膜相生物種群結構、多樣性及動態(tài)變化規(guī)律。實時熒光定量PCR檢測數(shù)據(jù)表明，啟動期F-BF塔內(nèi)的細菌明顯少于F&B-BF塔內(nèi)的細菌數(shù)量，因為F-BF塔內(nèi)循環(huán)營養(yǎng)液中添加了硫酸鏈霉素，抑制了大部分細菌的生長。兩塔古菌的數(shù)量相差無幾，然而在真菌數(shù)量上，F(xiàn)-BF塔

5、真菌數(shù)量大概是F&B-BF塔真菌數(shù)量的2倍多。在穩(wěn)定運行階段，F(xiàn)&B-BF塔的細菌數(shù)量較F-BF塔有了很大程度上提升，古菌數(shù)量大致相當，F(xiàn)-BF塔的真菌數(shù)量明顯比F&B-BF塔多出一個數(shù)量級。高通量測序結果表明，當以817F/1196R為引物時，在接種單獨真菌來啟動的生物濾塔F-BF塔中，屬于Zygomycota、Hypocreales、Saccharomycetales、Eurotiales、Conthreep目的菌株占據(jù)主導地位。在

6、真菌+細菌復合菌種啟動的生物濾塔F&B-B塔中，屬于Chaetothyriales、Tremellales、Hypocreales、Eurotiales目的菌株占據(jù)主導地位。當以338F/806R為引物時，在接種單獨真菌來啟動的生物濾塔F-BF塔中，屬于Burkholderiales、Xanthomonadales、Lactobacillales目的菌占據(jù)主導地位。在真菌+細菌復合菌種啟動的生物濾塔F&B-BF塔中，屬于Burkhold