] 絮凝剂产生菌的筛选及产生絮凝剂的影响因素研究Ξ

第31卷第2期西北农林科技大学学报(自然科学版)Vol.31No.22003年4月Jour.ofNorthwestSci2TechUniv.ofAgri.andFor.(Nat.Sci.Ed.)Apr.2003絮凝剂产生菌的筛选及产生絮凝剂的影响因素研究Ξ王正林1,冯贵颖1,岳晓勤2,单丽伟1,王月红1,刘晓荣3(1西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;2西安市污水处理厂,陕西西安710077;3西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵712100)[摘要]从活性污泥中分离出63株菌株,培养、筛选得到具有絮凝活性的菌株17株,其中2株絮凝活性较高。研究了这2株菌在不同培养时间的生长情况及其絮凝活性等,得出絮凝活性与菌生长量呈正相关关系。通过改变培养基的碳源、氮源、无机盐等因素,得出2株絮凝活性较高的菌株产生絮凝剂的最佳条件:真菌IV221,以蔗糖为碳源,蛋白胨为氮源,NaCl为无机盐,pH为6.0,培养温度为30℃时,絮凝效果最好;细菌I29,以葡萄糖为碳源,尿素为氮源,K2HPO4为无机盐,培养基初始pH偏碱性,培养温度为30℃时,絮凝效果最好。[关键词]絮凝剂产生菌;微生物絮凝剂;絮凝活性[中图分类号]X703.5[文献标识码]A[文章编号]167129387(2003)0220099206目前应用最广泛的絮凝剂有无机盐絮凝剂(铁盐、铝盐等)和有机高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺等),但它们在使用过程中的不安全性和给环境造成的二次污染已越来越引起人们的重视。研究表明[1],无机盐絮凝剂会将大量无机离子带入处理液,不利于人类健康。有机合成高分子絮凝剂丙烯酰胺多聚体本身虽无毒性,但其难降解,易造成二次污染,而且聚合单体丙烯酰胺是神经毒性和致癌、致突变因子。因此,环境污染治理中,迫切需要一种安全、高效、可生物降解、不污染环境的絮凝剂。微生物絮凝剂指某些种类的细菌、真菌、放线菌等在特定培养条件下,其生长代谢到一定程度时产生的具有絮凝活性的高分子化合物,主要有蛋白质、多糖、核酸等。具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。微生物絮凝剂的活性成分具有两性多聚电解质特征[2],它们通过其电荷性质和高分子特性在液体介质中起电荷中和、吸附、桥联、网捕等作用,使污染物脱稳、絮凝沉淀、固液分离。与传统的无机和有机合成高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有许多独特的性质和优点:易分离,形成沉淀物;易生物降解,无毒无害,安全性高;无二次污染,适用范围广;具有除浊脱色性能等。此外,产生絮凝剂的微生物绝大多数来自与人类关系十分密切的土壤,资源极其丰富,获得的方法简单,成本低廉。微生物生长需碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水六大要素,各种微生物生长代谢过程中对六大要素的要求及各成分含量不同,因而每种菌在不同培养基条件下产生的絮凝剂也不一样。本研究主要从活性污泥中筛选絮凝菌株,研究不同生长条件下、不同培养时间絮凝菌的生长及其絮凝活性的变化情况。同时,也研究了2株菌絮凝活性最高时的最佳环境条件。1材料与方法1.1材料1.1.1菌种来源西安市北石桥污水处理厂氧化沟活性污泥。1.1.2分离所用培养基[3]①牛肉膏蛋白胨培养基。牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaCl5g,琼脂15～20g,水1000mL,pH6.9～7.1。②淀粉琼脂培养基。可溶性淀粉20g,琼脂20g,KCl1g,NaCl0.5g,K2HPO40.5g,MgSO4·7H2O0.5g,FeSO4·7H2O0.01g,水1000mL,pH6.9～7.1。配制时,先用少量冷水将淀粉调成糊状,在火上加热,边搅拌边加水及其他成分,溶解后加水使体积为1000mL。③察氏培养基。NaCl2g,KCl0.5g,K2HPO41g,MgSO4·7H2O0.5g,FeSO4·7H2O0.01g,蔗糖30g,琼脂15～20g,pH自然。④马丁氏琼脂培养基。葡萄糖10g,蛋白胨5g,KH2PO41g,MgSO4·7H2O0.5g,1�3000孟加拉红100mL,琼脂Ξ[收稿日期]2002207215[基金项目]西北农林科技大学重点基金项目[作者简介]王正林(1976-),男,陕西汉中人,在读硕士,主要从事废水生物处理研究。15～20g,蒸馏水800mL,pH自然,临用前加入质量分数0.03%链霉素稀释液100mL,使每毫升培养基中含链霉素30Λg。1.2方法1.2.1菌种分离分离方法见文献[3]。1.2.2菌种筛选①絮凝剂样品的制备。将已纯化的菌株接入相应的液体培养基中,30℃摇床培养,每隔12h,取发酵液作为絮凝剂样品。②絮凝活性测定[4]。在100mL量筒中加入80mL蒸馏水,5mL质量分数1%的CaCl2和2mL培养液,然后加水至100mL。在150mL烧杯中,称取0.4000g高岭土,将量筒中液体倒入烧杯中,调