17α-乙炔基雌二醇、诺氟沙星高效降解菌的筛选及降解特性研究

发布时间：2017-12-06 12:28

  本文关键词：17α-乙炔基雌二醇、诺氟沙星高效降解菌的筛选及降解特性研究

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【摘要】：近年来,环境污染问题受到的关注度越来越高,其中水污染带来的负面影响逐年增大。目前,炔雌醇和诺氟沙星是存在于污泥中的有害残留物,对人体的危害比较严重,因此找出它们的降解方法就显得尤为必要。尽管许多科学家已深入的研究这两种污染物的降解方法及机制,但以物理和化学方法居多,并且不能彻底降解炔雌醇或诺氟沙星,从而导致环境的二次污染。本研究是从山东某工厂污水中的活性污泥,通过筛选、分离得到了能够高效降解炔雌醇或诺氟沙星的菌株,并研究了菌株对污染物的降解特性。本文针对可高效降解炔雌醇的菌株(QL212)主要进行了以下探究：1)通过高效液相色谱法和紫外分光光度法鉴定其有降解炔雌醇的特性。经过16SrDNA测序、序列比对以及生理生化特征分析,确定菌株(QL212)属于假单胞菌属,并命名为Pseudomonas sp. QL212.2)研究了各种环境因素对菌株(QL212)的生长及炔雌醇降解特性的影响,确定该菌株的最佳培养条件为：培养温度为30℃,培养基初始pH为7,发酵周期为7 d,接种量为20%,摇床转速为150r/min。在最佳培养条件下,以初始浓度为30 mg/L的炔雌醇连续培养168 h后,炔雌醇降解率可达80.3%；初始浓度为100 mg/L的炔雌醇连续培养168 h后,炔雌醇降解率可达47.2%。3)对菌株(QL212)以及它的休眠细胞在不同炔雌醇初始浓度的条件下进行培养,定时对菌株(QL212)菌浓度的变化以及剩余炔雌醇浓度进行检测,并针对结果做了动力学模型拟合。对菌株(QL212)连续培养84 h后其生长基本达到对数期,生长曲线呈S型,符合Logistic模型应用条件；运用Logistic方程对不同初始炔雌醇浓度下菌株(QL212)对数期的菌浓度变化进行拟合,拟合结果显示平均最大比生长速度为0.078/h,R2都在0.9以上,菌株(QL212)生长速率的动力学方程为Y=0.0192Ln(x)-0.0358。本文针对可高效降解诺氟沙星的菌株(QL)主要进行了以下探究：1)通过紫外分光光度法鉴定其有降解诺氟沙星的特性。经过16S rDNA测序并进行序列比对,确定其属于微杆菌属,并命名为Microbacterium sp. QL。2)通过对影响菌株(QL)降解效果的几个因素进行优化,确定其培养和发酵的最适条件如下：最适培养温度为30℃,培养基初始pH为7,最佳发酵周期为9 d,最适接种量为20%,最佳摇床转速为150 r/min。在最佳培养条件下,以初始浓度为100 mg/L的诺氟沙星连续培养216 h后,最终降解率可达45.6%。3)为掌握诺氟沙星初始浓度对菌株(QL)生长及诺氟沙星降解情况的影响,本文对菌株(QL)以及它的休眠细胞在不同诺氟沙星初始浓度的条件下进行培养,定时对菌株(QL)菌浓度的变化以及剩余诺氟沙星浓度进行检测,并针对结果做了动力学模型拟合。对菌株(QL)连续培养80 h后其生长基本达到对数期,生长曲线呈S型,符合Logistic模型应用条件；运用Logistic方程对不同初始诺氟沙星浓度下菌株(QL)对数期的菌浓度变化进行拟合,拟合结果显示平均最大比生长速度为0.078/h,R2都在0.9以上,菌株(QL)生长速率的动力学方程为Y=0.0171Ln(x)-0.0287。总的来看,本研究所筛选得到的菌株QL212和QL对目标物炔雌醇和诺氟沙星分别有明显的降解效果。经过培养条件的优化,其降解效果取得了显著提高,研究成果可应用于城市污水或医药废水处理厂采用活性污泥法去除内分泌干扰物炔雌醇或诺氟沙星,最大限度减少两者进入环境的量,减轻环境污染的程度和对人类的危害。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172

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