摘要：从福州祥坂污水处理厂的活性污泥混合液中分离到1株球衣菌,并就其对染料的耐受性及脱色特性进行了研究.结果表明,该菌株对直接耐晒黑、酸性黑ATT等偶氮染料具有良好的耐受性,对碱性橙、碱性棕染料耐受性一般,而对孔雀石绿和碱性品蓝等染料的耐受性较差.综合考虑耐受性及脱色效果,选择酸性黑ATT作为脱色实验染料.该菌对酸性黑ATT的最大耐受极限为1.9 g/L.其脱色效果受温度、pH值、装液量和培养时间的影响较大.酸性黑ATT的最佳脱色条件为: pH值为7.0,温度为28℃,培养基装液量为60 mL,接种量为4%,培养时间为4d.在此条件下,菌株对酸性黑ATT的脱色率可达93.30%.
关键词:球衣菌;染料;耐受性;脱色特性
印染废水是我国主要的工业污染水之一,内含多种有毒难降解的染料.目前,有关该类废水的处理方法有物理化学方法和生物方法.其中生物法由于其高效、简易和脱色率高而受到重视.国内外学者对染料的微生物脱色降解进行了一系列研究[1-5].这些研究表明,利用微生物处理印染废水是一条可行的途径. 球衣菌是活性污泥中一类重要的丝状菌,通常分布于小溪、湖泊、泉水等淡水环境和污水处理系统及输水管道中[6].目前,球衣菌已广泛应用于污水处理、生产生物可降解材料PHB、生物监测、富集重金属等方面[7-10].但有关球衣菌对染料废水的脱色研究尚未见相关报道.本文用富集、平板划线等方法从福州祥坂污水处理厂的活性污泥中分离到一株球衣菌,并就其对染料的耐受性及脱色特性进行了研究,旨在为进一步开展此类废水的工业化处理提供优良的微生物菌源及相关理论依据.
1 ·材料与方法
1.1 菌种来源和染料
菌种来源:福州祥坂污水处理厂曝气池各点活性污泥混合液20份.染料:直接耐晒黑、酸性黑ATT、碱性棕、碱性橙、碱性品蓝、孔雀石绿,均为工业用产品.其中直接耐晒黑、酸性黑ATT、碱性棕、碱性橙等为偶氮染料,酸性黑ATT最大吸收波长为596.5 nm.
1.2 培养基
1.2.1 富集培养基
尿素培养基(g/L):尿素0.5,葡萄糖1.0, MgSO4·7H2O 0.05,K2HPO40.1, pH 7.0.
1.2.2 分离纯化培养基
CGY培养基(g/L):蛋白胨5.0,酵母膏1.0,甘油10.0,琼脂20,pH 7.0.Stoke培养基(g/L):葡萄糖1.0,蛋白胨1.0, MgSO4·7H2O 0.2,CaCl20.05, FeCl30.01,琼脂20, pH 7.0.
1.2.3 耐受性实验培养基
同Stoke培养基,不同的是加入各种不同浓度不同种类的染料.
1.2.4 脱色实验培养基
同CGY培养基,不同的是加入酸性黑ATT染料,质量浓度为0.1g/L.
1.3 球衣菌的富集、分离及初步鉴定
1.3.1 富集培养
分别吸取各点活性污泥混合液0.5 mL,接入装有4.5 mL富集培养基的试管中,28℃静止培养24~48 h,如发现有半透明絮状小团块飘浮于液体中,小心用接种针先挑取出少量,镜检结果表明为球衣菌时,即可进行分离.
1.3.2 分离培养
将富集培养液内出现的絮状团块,用接种针挑出,先在无菌水
中洗涤一次,然后在已制好的Stoke琼脂平板上进行划线分离, 28℃培养24 h后,对光仔细检查,如在划线条的两侧边缘有丝状体紧贴平板向外伸出,可用低倍镜进行初步镜检.如为球衣菌,应及时挑取离中间杂菌较远的丝状体在新的平板上进行划线,这样经过3~4次重复划线分离,即可提取出纯化的菌株.
1.3.3 菌种鉴定
参照文献[6],对该菌株的细胞形态、培养特征和生理生化特征进行初步鉴定.
1.4 菌株对染料的耐受性研究
将分离到的菌株接种于新鲜的CGY斜面,28℃培养3 d后,用无菌水稀释制备成10-4,10-5,10-6菌悬液涂布于各种耐受性实验培养基固体平板上,于28℃下培养2 d,观察菌株在各种染料及其相应各种浓度中的生长情况及脱色效果.
1.5 染料脱色条件的研究
将菌株接入新鲜的CGY斜面培养基中, 28℃培养3 d进行活化,活化后再转移至新鲜的CGY液体培养基中,28℃培养2 d,以4%接种量接入装有50 mL脱色实验培养基的三角瓶中,于28℃下150r/min振荡培养3d,然后进行脱色能力的测定.
1.6 脱色能力的测定
从培养液中取出10 mL样液,以4 000 r /min的转速离心20min去除菌体,缓缓倾倒出上清液.以蒸馏水为参比,在酸性黑ATT最大吸收波长596.5 nm处测量上清液的吸光度,并根据下式计算染料的脱色率,以此表示菌株的脱色能力.
η=(A0-A)/A0×100%,
式中η为脱色率,A0为脱色前样品的吸光度(OD值),A为脱色后
样品的吸光度(OD值).
2 ·结果与分析
2.1 活性污泥混合液中球衣菌的分离和初步鉴定采用富集、
平板划线等方法从福州祥坂污水处理厂的活性污泥混合液中分离到1株
球衣菌.
2.1.1 菌株的细胞形态特征
将该菌株分别在尿素培养基和CGY培养基上28℃培养48 h,染色观察,该菌株的细胞形态特征如表1所示.
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