喹啉与葡萄糖共基质条件下生物降解的动力学分析

文章编号:025322468(2001)20420416204中图分类号:X70311文献标识码:A喹啉与葡萄糖共基质条件下生物降解的动力学分析全向春,王建龙,韩力平,施汉昌,钱易(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084)摘要:研究了在喹啉与葡萄糖共基质时皮氏伯克霍尔得氏菌(Burkholderiapickettii)对二者的降解动力学.结果表明:在共基质条件下,喹啉与葡萄糖能同时被微生物降解.葡萄糖的存在对喹啉的生物降解起到一定的促进作用,而喹啉的存在减慢了微生物对葡萄糖的降解作用.50mg·L-1喹啉与34、60、110mg·L-1葡萄糖共基质时,喹啉与葡萄糖的降解都遵循一级反应动力学.300mg·L-1喹啉与110、320、690mg·L-1葡萄糖共基质时,喹啉的降解已不遵循一级或零级反应,而葡萄糖在110mg·L-1时仍为一级反应,增到320、690mg·L-1时转变为零级反应动力学.关键词:喹啉;葡萄糖;生物降解;降解动力学;降解速率BiodegradationkineticsofamixturecontainingquinolineandglucosebyburkholderiapickettiistrainQUANXiangchun,WANGJianlong,HANLiping,SHIHanchang,QIANYi(StateKeyJointLaboratoryofEnviron2mentSimulationandPollutionControl,DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)Abstract:ThekineticsofutilizationofamixtureofquinolineandglucosebyBurkholderiapickettiiwasstudied.Itwasfoundthatquinolineandglucosecanbedegradedbythebacteriasimultaneously,andthebiodegradationrateofquinolinewasincreasedinthepresenceofglucose,whileglucosedegradationwasinhibitedbyquinoline.Thekineticsofbothquinolineandglucosefollowfirst2ordermodelatthemixtureconcen2trationof50mg·L-1quinolinewith34,60or110mg·L-1glucose.Whentheco2substratesconcentrationchangedto300mg·L-1quinolinewith110,320or690mg·L-1glucose,quinolinedegradationnolongerfollowedfirst2ordermodel,althoughglucosedegradationwasstillfirst2orderatglucoseconcentration110mg·L-1,glucosekineticsatglucoseconcentration320and690mg·L-1waschangedtozero2order.Keywords:quinoline;glucose;biodegradation;biodegradationkinetics;biodegradationrate收稿日期:2000208223;修订日期:2001201207基金项目:国家自然基金资助项目(29637010)作者简介:全向春(1973—),女,博士研究生随着工业的迅猛发展,产生了大量的有毒有害难降解有机污染物,利用生物技术来降解这些污染物,日益引起人们的关注.由于实际废水来源不同,往往多种有机污染物和无机污染物共存.在共基质的条件下,研究某一高效菌种对某些特定有机物的降解行为不仅可为污染物的生物处理技术提供理论依据,而且对实际水处理工程的设计具有指导意义,它已成为国内外环境工作者研究的热点[1—3].喹啉是一种难以被微生物降解的氮杂环类物质,广泛存在于化工、医药工业以及农药生产所排放的废水中,具有毒性大、致畸性和致癌性强等特点,目前主要是采用生物法治理含喹啉的废水[4,5].作者从处理焦化废水的污泥中筛选到一株降解喹啉的高效菌株,经鉴定为Burkholderiapickettii,本文研究了在易降解基质葡萄糖存在下,这种菌对喹啉和葡萄糖的降解特性及降解动力学.第21卷第4期2001年7月环境科学学报AC