TTC_脱氢酶活性常温萃取测定法及应用_胡子斌

分析与监测TTC—脱氢酶活性常温萃取测定法及应用胡子斌(中原油田设计院,河南濮阳457001)[摘要]在阐述TTC—脱氢酶活性测定基本原理及其常温萃取测定法的基础上,介绍了该分析方法在剩余污泥好氧消化处理、生物转盘处理生物制品废水、陶粒柱反应器低温生物预处理饮用水以及吸附再生活性污泥法处理含酚废水研究中的应用。[关键词]好氧消化;生物转盘;陶粒柱反应器[中图分类号]X172;X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2001)10-0029-03NormaltemperatureextractionforthedeterminationofTTC-dehydrogenaseactivityanditsapplicationHUZi-bin(Survey,DesignandResearchInstituteofZPEB,Puyang457001,China)Abstract:OnthebasisofthedescriptionofthefundamentalprincipleoftheTTC-dehydrogenaseactivitydetermination,itintroducestheapplicationoftheanalyticalmethodtotheaerobicdigestionofexcessactivatedsludge,thetreatmentofwastewaterfromrotatingbiologicaldisk,drinkingwaterpretreatmentinceramsitecolumnreactorandtheusageofcontactregenerationofactivatedsludgeprocessinthewastewatertreatment.Keywords:aerobicdigestion;rotatingbiologicaldisk;ceramsitecolumnreactor生物处理废水的本质是酶促反应过程。水中有机污染物是在微生物酶的催化下进行氧化分解的,无论在废水好氧处理还是在污泥厌氧消化中,基质脱氢(包括脱电子)都是生化反应的关键步骤,因而脱氢酶活性水平直接关系到有机物降解速度以及生物处理设施的运行效果。因此,研究和应用脱氢酶活性测定,对于促进水质生物处理技术的发展以及加强废水生物处理运行控制,具有重要意义。目前常用的测定方法是采用高温(90℃)萃取样品显色液,然后再进行比色分析。然而,常用的萃取剂(如甲醇、丁醇、丙酮等)沸点较低,在萃取过程中易于蒸发甚至破塞而溢,致使测定结果不稳定,因此在实际应用中受到限制。另外,在利用该法测定好氧消化污泥脱氢酶活性时发现样品显色消失,甚至出现空白对照比色值大于被检样品比色值的反常现象,使得检测无法进行。为此,历时5年我们对影响脱氢酶活性测定的主要因素进行了较全面的实验研究,进而提出了TTC—脱氢酶活性常温萃取测定法的分析程序,并分别应用到污泥好氧消化处理、生物转盘法处理生物制品废水、陶粒柱饮用水低温生物预处理以及生物吸附法处理含酚废水等研究之中,取得了令人满意的效果。1基本原理在微生物生理代谢方面,物质代谢和能量代谢密切相关。能量代谢的关键是细胞中有机物氧化分解的各代谢支路产生的氢,通过呼吸链而产生能量。脱氢酶是呼吸链的主干酶系,其辅酶Ⅰ(NAD+—烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)或辅酶Ⅱ(NADP+—烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)是重要的递氢体,它们可以把基质氧化脱下的氢在呼吸链传递过程中释放出能量,用于生物合成和维持细胞的生命活动。实验中选用的人造受氢体为2,3,5—氯化三苯基四唑(即TTC),它在细胞呼吸过程中接受氢以后,其还原产物三苯基甲月替(即TF)以红色结晶存在于细胞内,需采用有机溶剂(如甲醇、乙醇、丁醇以及丙酮等)进行萃取。由于TF溶液在波长485nm附近有吸收峰,因而可采用分光光度法于该波长处测定其光密度,进而根据标准曲线计算出TF生成量,此—29—2001年10月第21卷第10期工业水处理IndustrialWaterTreatmentOct.,2001Vol.21No.10值即为TTC—脱氢酶活性(简称为TTC—DHA)。2检测方法2.1样品制备用洁净的刻度吸管吸取10mL样品,放入10mL离心管中,离心5min后弃去上清液。这样反复用纯水洗涤离心处理3次,最后向离心管中加入纯水至10mL,并搅拌均匀。2.2加试剂将上述样品转移至25mL比色管中,分别加入7.5mLTris-HCl缓冲液、2.5mL0.4%的TTC溶液及2.5mL0.36%的Na2CO3溶液和2.5mL纯水,并混合均匀。2.3样品培养将加好试剂的25mL比色管于(37±1)℃恒温水浴振荡器内进行培养,5min后用吸管迅速吸出5mL培养液于