焦化废水的微生物降解研究进展_钱城

—129—2003年第22卷第2期ShanghaiEnvironmentalSciences1引言焦化废水的成分十分复杂[1～3]，以酚为主，约占73%，其中苯酚又占酚类的41%。此外，还含有多种多环芳香烃和杂环类有机物[4]，如苯、萘、菲、蒽、吡啶、苯并芘、喹啉、异喹啉、吲哚、联苯、三联苯、吩噻嗪、咔唑、咪唑、吡咯、荧蒽、芴，等等。这些物质大多对生物有毒、难于降解，其中一些还是强致癌物。据报道[1]，部分微生物如假单胞菌、黄杆菌、芽孢杆菌、节细菌属、红球菌属、诺卡氏菌等能有效降解焦油中的某些成分。2焦化废水的微生物降解2.1降解焦化废水的微生物据报道，假单胞菌属的菌株降解焦化废水中的难降解有机物的范围最广、能力最强。据G.Gonzalez等人[5]报道，使用PsudomonasputidaATCC17484的流化床在连续培养中，苯酚的负荷为0.5g/L·d时，去除率大于90%。MurielleBouchez等[6]报道，Psudomonassp.SFluAnl、Psudomonassp.SPheNal和Psudomonassp.SAntMu5都可以降解多环芳香烃，其中菌株SAntMu5的底物利用范围较前两者广，可以利用菲、蒽、芘和荧蒽。用首都师范大学生物系微生物实验室保存的2株菌处理生物质气化洗焦废水，试验结果表明，该菌株在进水COD为1800mg/L时，去除率达到80%～90%。近年来报道的新的降解菌株有[7]：降解1,2,3,4-四氯苯的Psudomonaschlororaphis，降解2,6-二氯苯酚的Ralstoniasp.RK1和2株新的能降解甲苯的MycobacteriumT103、T104。Relly[8]报道了1株降解高分子量多环芳香烃的菌株，该菌株在培养6d后，能将1个含菲、蒽、芘和苯并芘的混合物去除74%。雷萍等[9]以萘为唯一碳源，分离出1株细菌CN3d，此菌为黄杆菌属，在降解萘、吡啶、菲、芘时，降解率分别达到93.0%、90.0%、99.0%、72.5%。纯培养的CN3d对焦化废水COD的降解率为33.6%，将其投加到活性污泥中，降解率达到51.8%。目前大量研究表明，微生物降解有机污染物的基因通常与质粒有关。研究发现2,4-D降解性质粒pJP4、pEML159和pRC10具有同源现象。Chandhry等[10]从Flavobacteriumsp.中分离出可降解2,4-D的质粒pRC10。利用基因操作技术构建具有新降解途径的菌株，可扩大菌株的底物利用范围，明显提高降解效率。Lehrbach把来自NAH7质粒的编码水杨酸水解酶的nahG基因引入到B13菌株中，使B13增加了利用水杨酸和氯化水杨酸的能力。Chatterjee等把TOL质粒引入含pAC25的假单胞菌焦化废水的微生物降解研究进展StudyProgressonCokePlantWastewaterTreatmentbyMicrobialBiodegradation钱城田沈杨秀山（首都师范大学生物系，北京100037）QianChengTianShenYangXiushan(DepartmentofBiology,CapitalNormalUniversity,Beijing100037)摘要焦化废水的成分十分复杂，除含苯系物外，还含有多环芳香烃和杂环类有机物。研究表明，选择适合的微生物，并采用相应的生物反应器及处理工艺，可有效去除焦化废水中的COD和其他有毒化合物。文章从降解焦化废水的微生物种类、生物降解原理、降解方法、生物反应器及工艺流程等方面，阐述了焦化废水微生物降解的最新研究进展。指出了焦化废水微生物处理需进一步解决的问题。关键词：焦化废水多环芳香烃微生物降解研究进展国家十五科技攻关项目（2002BA40302），北京市自然科学基金项目（5022003）。第一作者钱城，女，1978年生，2001年毕业于首都师范大学，现为在读硕士研究生。—130—ShanghaiEnvironmentalSciences焦化废水的微生物降解研究进展钱城B13菌株后，使B13增加了利用4-CBA和3,5-DCBA的能力。某些真菌、放线菌也有降解能力。目前大多认为，一些白腐真菌和土壤真菌对苯并芘有较强的降解能力，去除率可达70%。根据李培军等人[11]的报道，对于苯并芘，真菌的降解能力强于细菌，降解速率大于细菌。真菌降解苯并芘的半衰期均为27d，细菌对苯并芘降解的半衰期均为34d。在实验中，单一微生物降解苯并芘的效果，以2209号镰刀菌降解苯并芘的速率较快，10d降解率可达65%，降解效果较好，为降解苯并芘的高效降解菌。2.2降解原理细菌通过双加氧酶的作用将分子氧的2个氧原子同时引入苯环，形成中间体—1,2-二羟基-1,2-二氯苯。然后，在顺-苯乙二醇脱氢酶作