專利名稱：一種降解廢水中硝基苯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，特別涉及一種采用鮑曼不動(dòng)桿菌菌株CC-2降解廢水中硝基苯的方法。
背景技術(shù)：
硝基苯是一種無(wú)色或微黃色具苦杏仁味的高毒物質(zhì)，難溶于水、易溶于乙醇、乙醚、苯和油，而且難生物降解，已被列為世界“環(huán)境優(yōu)先控制有毒有機(jī)污染物”。它是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、染料、塑料以及炸藥的生產(chǎn)中。全球化工行業(yè)的快速發(fā)展使硝基苯的需求量不斷增加，由此進(jìn)入環(huán)境的相關(guān)污染物也隨之增多，含硝基苯廢水的大量排放已對(duì)環(huán)境安全造成了嚴(yán)重威脅。我國(guó)要求工業(yè)排水中硝基苯類物質(zhì)的質(zhì)量濃度< 2mg/L，而飲用水標(biāo)準(zhǔn)則為0. 17mg/L,因此關(guān)于硝基苯污染水體修復(fù)方面的研究備受人們關(guān)注。 目前，硝基苯的處理技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和生物法，生物法具有無(wú)二次污染、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，是廢水中硝基苯降解的理想方法，而生物法主要集中在降解菌株的篩選、應(yīng)用。隨著對(duì)硝基苯降解研究的不斷發(fā)展，已分離出大量的硝基苯降解菌，包括Bacillus subilis、Streptotnyces albidofIavus、Cotmtnonas sp. ^ Acinetobacter sp. >Pseudomonas pseudoalkali genes ^ Rhodotorula muci Iaginosa 等。但以上大部分降解菌是在常溫下進(jìn)行降解，低溫條件下的研究卻很少見(jiàn)，在我國(guó)北方地區(qū)，冬季微生物降解硝基苯所處的環(huán)境溫度很低，大部分微生物的新陳代謝處于抑制狀態(tài)，降解硝基苯的能力也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決低溫環(huán)境下細(xì)菌對(duì)硝基苯的代謝能力差問(wèn)題，使硝基苯在低溫環(huán)境中能夠得到較好的降解，基于此目的本發(fā)明提供一種可在低溫條件下具有高效降解硝基苯的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種降解廢水中硝基苯的方法，方法如下按1%_20%的體積百分比，將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硝基苯耐低溫菌接種于含有硝基苯的廢水中，調(diào)節(jié)PH=4 9、震蕩下培養(yǎng)48小時(shí)。所述的硝基苯耐低溫菌是鮑曼不動(dòng)桿菌。優(yōu)選的為鮑曼不動(dòng)桿菌株cc-2。上述的降解廢水中硝基苯的方法，優(yōu)選的，首先調(diào)節(jié)廢水濃度，使硝基苯的初始濃度為 50-200mg/L。本發(fā)明中，鮑曼不動(dòng)桿菌菌株cc-2的獲得為使菌株在低溫條件下具有較好的硝基苯降解能力，對(duì)菌株進(jìn)行低溫馴化。步驟如下(1)將受硝基苯污染的活性污泥于溫度280C、150r/min條件下富集培養(yǎng)48h后得富集液，將上清液梯度稀釋后涂布于牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上，觀察菌落生長(zhǎng)情況。(2)將富集菌液接種于含有硝基苯飽和溶液的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基主要配方為磷酸氫二鉀3. Sg、磷酸二氫鉀lg、氯化鈉lg、氯化銨
0.lg、硫酸鎂0. 2g、葡萄糖2g,用蒸懼水配成1000ml)中進(jìn)行菌株的耐硝基苯能力馴化，培養(yǎng)48h后將菌液轉(zhuǎn)到新鮮的液體無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，馴化過(guò)程中逐步提高硝基苯濃度，從10mg/L逐步提高到200mg/L。(3)將菌液進(jìn)行逐步低溫馴化,逐步低溫馴化是在25°C的條件下培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移，在20°C的條件下培養(yǎng)48h，馴化后轉(zhuǎn)移，在18°C的條件下培養(yǎng)48h，馴化后轉(zhuǎn)移，在1 5°C的條件下培養(yǎng)48h，馴化后轉(zhuǎn)移。在12°C的條件下培養(yǎng)48h，馴化后轉(zhuǎn)移，在10°C的條件下培養(yǎng)48h，馴化后轉(zhuǎn)移。(4)將菌液梯度稀釋后涂布，得到低溫條件下的耐硝基苯菌株，進(jìn)行菌株純化，得到對(duì)硝基苯具有降解能力的硝基苯耐低溫菌，即鮑曼不動(dòng)桿菌，定義為鮑曼不動(dòng)桿菌株cc-2，結(jié)果見(jiàn)圖I。本發(fā)明中，低溫條件下去除硝基苯的菌株CC-2為鮑曼不動(dòng)桿菌baumannii),屬于不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter sp.)。該菌株為革蘭氏陰性好氧菌、短桿狀，在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上形成乳白色菌落，菌落呈圓形，表面光滑。本發(fā)明中的硝基苯耐低溫菌株cc-2為革蘭氏染色陰性、甲基紅試驗(yàn)陰性、伏普試驗(yàn)陰性、水解淀粉、檸檬酸鹽試驗(yàn)陽(yáng)性、過(guò)氧化氫試驗(yàn)陽(yáng)性、不液化明膠、產(chǎn)生吲哚。本發(fā)明中篩選馴化所得的硝基苯耐低溫菌菌株cc-2可在15°C的低溫條件下有效降解硝基苯，當(dāng)硝基苯初始濃度為200mg/L時(shí)，降解率達(dá)到60%以上。本發(fā)明中篩選馴化所得的硝基苯耐低溫菌株對(duì)硝基苯具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，可在硝基苯質(zhì)量濃度低于400mg/L的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中生長(zhǎng)代謝。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I.經(jīng)濟(jì)環(huán)保，現(xiàn)有物理、化學(xué)修復(fù)硝基苯類化合物污染水體的技術(shù)方法，可導(dǎo)致二次污染，危害生態(tài)系統(tǒng)且成本較高。而本發(fā)明采用生物修復(fù)技術(shù)其耗資小，不會(huì)造成二次污染，具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。2.本發(fā)明的菌株是通過(guò)較高濃度的硝基苯馴化、篩選而來(lái)，具有較強(qiáng)的生長(zhǎng)、繁殖及耐硝基苯適應(yīng)能力，能保證在環(huán)境中有較高的生物量。3.本發(fā)明的菌株是通過(guò)低溫條件馴化、篩選得到，可在較低溫度條件下生長(zhǎng)代謝，且能較好的降解硝基苯，保證了在低溫環(huán)境中硝基苯的降解率。


圖I是獲得的鮑曼不動(dòng)桿菌株cc-2原子力顯微鏡圖像。圖2是菌株cc-2在不同硝基苯初始濃度下48h降解率。圖3是接種量對(duì)菌株cc-2生長(zhǎng)和降解性能的影響。圖4是pH值對(duì)菌株cc-2生長(zhǎng)和降解性能的影響。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌株cc-2菌懸液按10% (v/v)接種于硝基苯初始濃度分別為50、100、150及200mg/L的硝基苯無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基主要配方為磷酸氫二鉀3. 8g、磷酸二氫鉀lg、氯化鈉lg、氯化銨0. lg、硫酸鎂0.2g、葡萄糖2g，用蒸餾水配成1000ml)中，在15°C、pH=7、140r/min條件下震蕩培養(yǎng)48小時(shí)。利用氣相色譜測(cè)定菌株48h的硝基苯降解率，降解結(jié)果如圖2。如圖2所示，菌株對(duì)硝基苯的降解率隨著硝基苯初始濃度的增加而降低，在50mg/L時(shí)降解率為80. 64%, 200mg/L時(shí)降到了 60. 94%
實(shí)施例2
將0D_=2的菌株cc-2菌懸液按1%、5%、10%、15%和20%體積分?jǐn)?shù)接種至硝基苯濃度為200mg/L的硝基苯無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基主要配方為磷酸氫二鉀3. Sg、磷酸二氫鉀lg、氯化鈉lg、氯化銨0. lg、硫酸鎂0. 2g、葡萄糖2g,用蒸懼水配成1000ml)中,在15°C、pH=7、140r/min條件下震蕩培養(yǎng)48小時(shí)。利用氣相色譜測(cè)定菌株48h的硝基苯降解率，同時(shí)利用光電比濁法測(cè)定菌株的生長(zhǎng)情況，降解結(jié)果如圖3。如圖3所示，隨著接種量的增加，菌株OD6tltl增大，菌株的生長(zhǎng)狀況良好，同時(shí)硝基苯的降解率也隨之增大，但當(dāng)接種量超過(guò)10%時(shí)，菌株0D_和降解率變化均不明顯，因此 10%為最佳接種量。實(shí)施例3
將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌株cc-2菌懸液按10% (v)分別接種至pH值為4、5、6、7、8和9的硝基苯濃度為200mg/L的硝基苯無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基(無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基主要配方為磷酸氫二鉀3. Sg、磷酸二氫鉀lg、氯化鈉lg、氯化銨0. lg、硫酸鎂0.2g、葡萄糖2g，用蒸餾水配成1000ml)中，在15°C、140r/min條件下震蕩培養(yǎng)48h。利用氣相色譜測(cè)定菌株48h的硝基苯降解率，同時(shí)利用光電比濁法測(cè)定菌株的生長(zhǎng)情況，降解結(jié)果如圖4。如圖4所示，當(dāng)pH值由4增至7,菌株OD6qq及降解率均顯著升高，當(dāng)pH大于7時(shí)，對(duì)菌株起到了抑制作用，菌株0D_急劇下降，生長(zhǎng)狀況不好，降解率也隨之降低，因此當(dāng)pH值為7是菌株最佳生長(zhǎng)pH值。實(shí)施例4
調(diào)節(jié)廢水的濃度，使硝基苯的初始濃度為200mg/L，將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌株cc-2菌懸液按10% (v/v)的接種量接種至含有硝基苯的廢水中，調(diào)節(jié)pH值為7，在15°C、140r/min條件下震蕩培養(yǎng)48h。利用氣相色譜測(cè)定菌株48h的硝基苯降解率，測(cè)得降解率為66. 84%。
權(quán)利要求
1.ー種降解廢水中硝基苯的方法，其特征在于方法如下按1%_20%的體積百分比，將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硝基苯耐低溫菌液接種于廢水中，調(diào)節(jié)pH=4 9，震蕩下培養(yǎng)48小吋。
2.按照權(quán)利要求I所述的降解廢水中硝基苯的方法，其特征在于所述的硝基苯耐低溫菌是鮑曼不動(dòng)桿菌。
3.按照權(quán)利要求2所述的降解廢水中硝基苯的方法，其特征在于所述的鮑曼不動(dòng)桿菌為鮑曼不動(dòng)桿菌株cc-2。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的降解廢水中硝基苯的方法，其特征在于調(diào)節(jié)廢水濃度，使硝基苯的初始濃度為50-200mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降解廢水中硝基苯的方法。采用的技術(shù)方案是按1%-20%的體積百分比，將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硝基苯耐低溫菌接種于含有硝基苯的廢水中，調(diào)節(jié)pH=4～9、震蕩下培養(yǎng)48小時(shí)。所述的硝基苯耐低溫菌是鮑曼不動(dòng)桿菌。優(yōu)選的鮑曼不動(dòng)桿菌為鮑曼不動(dòng)桿菌株cc-2。采用本發(fā)明的方法可在低溫環(huán)境中有效降解硝基苯，彌補(bǔ)了低溫抑制菌株生長(zhǎng)代謝和硝基苯降解能力的不足之處，提高了低溫環(huán)境下菌株對(duì)硝基苯的降解能力，為低溫環(huán)境中硝基苯的治理提供技術(shù)支撐。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102730840SQ20121019517
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者姜磊, 孟雪蓮, 徐成斌, 李瑤瑤, 李銀萍, 邵亮, 馬溪平 申請(qǐng)人:遼寧大學(xué)