基因工程菌Fhhh处理对苯二甲酸的试验

第18卷第3期2003年9月青岛大学学报JOURNALOFQINGDAOUNIVERSITYV01．18No．3Sep．2003文章绾号：1006—9798(2003)03—0046—04基因工程菌Fhhh处理对苯二甲酸的试验石磊，程树培，石磊2，王斌，张序祥，严俊，郝春博(1．南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏南京210093；2．青岛大学环境科学系，山东青岛266071)摘要：以跨界融合基因工程菌Fhhh为出发菌株，以精对苯二甲酸(A)废水为唯一碳源，运用降解动力学，以比降解率g为参数，研究基因工程菌Fhhh对PTA废水的处理效果。试验结果表明，Fhhh对PTA废水的比降解率g高于已报道的数据，具有开发应用前景。关键词：基因工程菌；精对苯二甲酸废水；降解动力学中图分类号：X171．5文献标识码：A精对苯二甲酸(PurifiedTerephthalicAcid，PTA)是聚酯纤维涤纶的主要原料，又是塑料增塑剂的主要原料。PTA进入环境中的数量，随着社会生产需要量的增大而逐渐增加，已成为地球上最为广泛的污染物之一。PTA生产废水中存在着可形成酞酸酯类的化合物，它们是苯环污染物，具有难降解性。经研究，PTA具有多种毒性[1】。对于这种废水的处理，不少研究者花费了很多的精力，做了不少工作。但就目前而言，还存在着处理效率低和费用高等问题。我们构建的跨界融合基因工程菌Fhhh，是由真核原核的两界细胞、三个亲株的微生物原生质体，跨界融合而成的基因工程菌株GEMs(geneticallyengineeredmicroorganismstrain)。它综合了亲株白腐真菌PC(PhaneroehaeteChrysosporium)，亲株土著细菌YZ1及亲株酿酒酵母SC(SaccharomycesCerevisiae)的高降解性、高适应性、高絮凝性的三高特征，在降解废水中呈现出优势[2-4】。以Fhhh为出发菌株所制备的Fhhh特效菌剂保留了三高特性，从而为处理PTA废水提供了一种高新生物技术。1材料与方法【5—8]1．1材料1)菌种亲株1：黄孢原毛平革菌PC，由Prof．Wang提供；亲株2：酿酒酵母SC，广东东莞糖厂产品；亲株3：YZ1，筛自NJYZ的PTA废水处理厂的活性污泥；Fhhh：3种亲株跨界融合基因工程菌，本课题组构建。2)培养基1000ml的培养基中：20g葡萄糖，200g马铃薯浸出汁，pH值7。3)PTA废水PTA废水采自扬子石化厂。COD与生物量测定参照“美国水和废水标准检测法”，PTA采用分光光度法。水质分析结果见表1。收稿日期：2003—01—10基金项目：国家863(2oo1AA214191)项目；江苏省自然科学基金项目(BK一99033)作者简介：石磊(1978一)。男。2001年毕业于青岛大学环境科学系，现为南京大学在读研究生，研究方向为环境生物学。维普资讯http://www.cqvip.com第3期石磊，等：基因工程Fhhh处理对苯二甲酸的试验474)试剂(CODc~测定试剂，FeCL3，巯基乙醇均为AR，国产。)5)仪器设备G25一KLC恒温振荡反应器：NewBrunswickScientific．Co，USA；GL一16B高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；DHG一9246A烘箱：上海第二实验仪器厂；LRH一280生化培养箱：广东省医疗机械厂。1．2方法1)PTA废水降解动力学测定稀释至原PTA废水的100％、50％、25％、12．5％、6．25％共5个浓度各100ml，再各加入10mlFhhh菌液，恒温正振荡反应(35℃，150rmp)，6h后测定CODc和生物量。2)计算公式比增长率的公式为．“=(1nXn—lnXo)／t(1)比降解率q的公式为q=(s0一s。)／EXo(e~一1)．J(2)式中，为反应后的生物量，mg／L；X0为起始生物量，rag／L；S0为起始CODc~，rag／L；S。为最终CODe．，mg／L；q为比降解率，h．1；为比增长率，h_1；t为反应时间，h。2结果与讨论2．1Fhhh与其亲株YZ1动力学性能比较将Fhhh菌液、YZ1亲株菌液，分别按10％的比例转入20％的PTA废水中，利用公式(1)、(2)测定比增长率及比降解率q，结果见表2。从表2看出，Fhhh的、q值均居最高水平，表明在降解PTA废水的24h过程中，Fhhh的增长繁殖能力、降解能力优于其亲株，具有应用价值。Fhhh菌液的高降解率、高适应性预示了在工业化处理废水的实际应用中，可以提高处理效率、增加反应系统的生物量、减少化学絮凝剂的用量，从而降低处理运行的成本费用。2．2Fhhh降解能力表2Fhhh和YZ1的24h降解PTA废水性能h．1将5个浓度梯度的PTA废水分别接种10mlFhhh菌液，