固定化微生物降解酚类污染物的研究

酚类污染物是最典型的一类环境内分泌干扰物，对几乎所有生物体有毒杀作用的污染物，并且来源广泛。常见的酚类污染物主要有酚类污染物主要有烷基酚类化合物、双酚类化合物、酚类药物以及天然类固醇激素，酚类污染物的去除方法主要有物理法、化学法以及生物法，物理法需要结合生物毒性测试，化学法运行成本较高，生物降解法具有成本低、作用范围广、去除率较高的优势。本研究选定A111工程菌为降解菌，利用聚乙烯醇载体作为固定化载体降解典型的酚类污染物双酚A和苯酚。 利用戊二醛交联聚乙烯醇制备了微球载体，并用FT-IR、XPS、和SEM表征载体，得到的PVA载体固定化A111工程菌，用考马斯亮蓝法测定其固载率为10.7%，并对BPA的降解条件进行讨论，在pH为7，温度28℃，BPA的初始浓度为50mg/L时，BPA的降解速率为0.14mg/(L h)，利用Monod方程模拟BPA的降解动力学，拟合系数为0.959，GC-MS分析BPA的降解产物主要有对羟基苯甲酸和对苯二酚。 季铵盐功能化PVA微球载体，FPVAM带正电荷，FT-IR表征FPVAM，在996cm-1处，有明显的季铵盐特征吸收峰，XPS分析FPVAM的成分，N元素的含量为2.47%；比较功能化前后的PVA载体，FPVAM的固载率为23.7%，SEM观察证明这点；测定微生物的呼吸速率，二者都微生物的毒害作用较小。 利用苯酚作为唯一碳源，驯化A111工程菌，并用FPVAM载体固定化；苯酚降解的条件实验显示，在pH为5-9和温度20-50℃的条件下，苯酚都有较高的去除率，利用响应面法优化设计固定化微生物降解苯酚的条件，等高线分析得出影响苯酚去除率的最重要因素是苯酚的初始浓度和固定化微生物的添加量，模拟最优值pH值6.94，温度29.5℃，苯酚初始浓度48.57mg/L，为固定化微生物的加入比例为0.95%，模拟的8h的最优苯酚降解率可达96.8045%。验证实验证明了该模型的可靠性。Monod方程模拟苯酚的降解动力学，相关系数为0.9515。