武榮芳+譚羅娟

【摘 要】從河底污泥樣品中分離培養(yǎng)得到一株能以DOP為唯一碳源和能源的復合菌群，命名為LF，菌群LF能夠高效降解DOP。本研究主要從pH、溫度、含鹽量、加菌量和底物初始濃度等五個方面確定富集物LF對DOP的最適降解條件，并考察菌群LF對DOP的降解性能。實驗結果顯示：LF降解DOP的最適pH為6.0，最適溫度為30℃；在此最適pH、最適溫度條件下，含鹽量為1%時，菌群LF對DOP具有較高的降解活性；48 h內，菌體數(shù)量為6%時，菌LF降解率最高，為98%左右；72 h內富集物LF對不同初始底物濃度DOP一直保持有較高的降解率，初始濃度為1000 mg/L的底物DOP降解率最高。

【關鍵詞】菌群LF；鄰苯二甲酸二辛酯；降解性能

中圖分類號： X172 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）35-0062-002

Degradation Characteristics of DOP by Complex Bacteria

WU Rong-fang TAN Luo-juan

（Henan Yuantong Environmental Engineering Co.， Ltd.， Kaifeng 475000， Henan Province， China）

【Abstract】A bacterial strain with DOP as the sole carbon source and energy source was isolated and cultured from the river bottom sludge samples， named as LF， which can efficiently degrade DOP. In this study， the optimum conditions for the degradation of DOP by enrichment LF were determined from five aspects of pH， temperature， salinity， bacteriostasis and substrate initial concentration， and the degradation of DOP by microbial flora LF was investigated. The experimental results showed that the optimal pH of DOP for LF degradation was 6.0 and the optimum temperature was 30 ℃. Under the optimum pH and optimum temperature， The degradation rate of bacteria LF was the highest at 98% within 6 h when the number of mycelia was 6%. The LF at different initial substrate concentrations maintained a high degradation rate within 72 h， The degradation rate of DOP was the highest at 1000 mg / L.

【Key words】Flora LF；Dioctyl phthalate；Degradation performance

0 引言

鄰苯二甲酸酯（Phthalic Acid Esters，縮寫PAEs）又稱酞酸酯[1]，是人工合成有機化合物之一。為了提高鄰苯二甲酸酯類化合物的生物降解速率，選取高效降解菌群鄰苯二甲酸二辛酯作為唯一碳源和能源。鄰苯二甲酸二辛酯（Dioctylphthalate，縮寫DOP）又稱酞酸二辛酯，是鄰苯二甲酸酯類化合物的一種。生產量和消費量位居前列，在增塑劑市場中占有主導地位，其消費量達到70%左右，主要用作聚氯乙烯增塑劑，還可用于各纖維素樹脂、不飽和樹酯、環(huán)氧樹脂、醋酸乙烯樹脂和某些合成橡膠[2]。DOP是一種化工原材料，很容易遷移[13]，對環(huán)境以及動、植物都會造成不利影響。鄰苯二甲酸二辛酯對人體的健康具有潛在的風險，進入人體后短時間內不會出現(xiàn)中毒跡象。其毒性成分在人體中富集，嚴重時可致癌，是一種重要的環(huán)境激素類物質[3-6]。本實驗從河底污泥樣品中分離培養(yǎng)得到一株利用DOP為唯一碳源和能源的復合菌群LF，分別研究分析了pH、溫度、含鹽量、加菌量和底物濃度對LF降解DOP的影響。

1 實驗材料

1.1 實驗試劑和儀器

1.2.1 試劑

無機鹽試劑購自天津科密歐化學試劑有限公司，均為分析純；DOP標準儲備溶液購自上海阿拉丁試劑有限公司，純度99%；分析純乙酸乙酯購自上海國藥集團化學試劑有限公司；實驗室自制超純二次水。

1.2 培養(yǎng)基

基礎無機鹽（MSM）培養(yǎng)基（g/L）：K2HPO45.8，（NH4）2SO42.0，KH2PO44.5，MgCl20.16，CaCl20.02，F(xiàn)eCl20.0018，Na2MoO4·2H2O0.0024，MnCl2·2H2O0.0015。并用HCl和NaOH將培養(yǎng)基pH調整至7.0±0.1，121℃下濕熱滅菌25min。

2 實驗方法

為考察不同初始pH、溫度、含鹽量、加菌量及底物濃度對DOP降解性能的影響，將復合菌群LF加入以DOP（1000mg/L）為唯一碳源及能源的無機鹽培養(yǎng)基中。然后放在溫度為30℃、振蕩速度為175rpm的搖床中進行培養(yǎng)，48h之后收集菌體，用pH為7.5，0.05mol/L的磷酸鉀緩沖液沖洗3次，再用磷酸鉀緩沖液將菌液調至OD600=1.0待用。依次吸取1mL的菌懸液配置成含有1000mg/LDOP的20mL無機鹽培養(yǎng)液，實驗中通過固定其中四個條件，改變另一個條件，研究在不同降解條件下復合菌群LF對DOP的降解能力，進而確定最適降解條件。endprint

3 實驗內容

3.1 不同pH下復合菌群LF對DOP的降解情況

在pH為4.0～10.0內，隨著pH的升高復合菌群LF對DOP的降解率先上升再下降。在初始pH為6.0時，富集物LF降解率達到最大。當pH從7.0升高到8.0時，降解率保持穩(wěn)定；當pH高于8.0時，降解活性快速降低，在pH為10.0時降解率降至44.65%。由此表明中性環(huán)境有利于富集物LF對DOP的降解，并確定pH為6.0時，是復合菌群LF的最適降解pH。

3.2 不同溫度下復合菌群LF對DOP的降解情況

在溫度為20～45℃時，復合菌群LF對DOP的降解率先由溫度的升高而升高，在培養(yǎng)溫度為30℃時，富集物LF降解率達到最大；當溫度高于30℃時，隨著溫度的升高降解速率一直降低表現(xiàn)為下降趨勢。溫度在35～40℃時，降解活性快速降低，在溫度為45℃時，降解率降至46.26%。由此表明溫度過高或過低都會影響富集物LF對DOP的降解率，并確定培養(yǎng)溫度為30℃時，是復合菌群LF的最適降解溫度。

3.3 不同含鹽量下復合菌群LF對DOP的降解情況

在含鹽量為0～10%時，復合菌群LF對DOP的降解率隨含鹽量的增加整體呈下降趨勢。在無含鹽量的情況下，菌群LF對DOP有較高的降解率；當含鹽量在0～3%范圍內，降解率隨含鹽量的增加呈現(xiàn)出先上升后下降再上升的趨勢，基本降解完全?？傮w來說菌群LF在含鹽量為0～3%范圍內可以保持較高的降解率，達93%以上，由此表明含鹽量較低或無含鹽量會促進菌群LF對DOP的降解；當含鹽量過高時會影響富集物LF對DOP的降解率，并確定含鹽量為1%時，是復合菌群LF的最佳降解條件。

3.4 不同加菌量下復合菌群LF對DOP的降解情況

24h內和48h內在加菌量為1%～10%時，復合菌群LF對DOP的降解率隨加菌量的增加，變化都較為明顯。24h內，降解率隨初始富集物菌液的增加整體呈上升趨勢，隨著加菌量的繼續(xù)增加菌群LF降解率也快速上升，直至10%時降解率為61%左右；降解時間增至48h后，降解率隨初始富集物菌液的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢?？傮w來說，48h內復合菌群LF在加菌量為1%～10%范圍內一直保持有較高的降解率，達91%以上。

3.5 不同程度底物濃度下復合菌群LF對DOP的降解情況

在時間為0～72h之間，不同初始底物DOP濃度隨著時間的增加而不斷降低，表明復合菌群LF對DOP的降解率隨時間的增加整體呈上升趨勢。當?shù)孜顳OP濃度在1000mg/L以下時，隨著時間的增加濃度在不斷降低，降解時間增至48h后，底物DOP濃度變化不大，穩(wěn)定在5.43mg/L左右，最終降解率穩(wěn)定在97%左右，基本降解完全?？傮w來說，72h內復合菌群LF在底物DOP濃度為100mg/L～2000mg/L范圍內一直保持有較高的降解率，降解率最高的是初始濃度為1000mg/L的底物DOP，達99.12%左右。

4 結論

本實驗從不同初始pH、溫度、含鹽量、加菌量及底物濃度五方面，對復合菌群LF的降解特性進行了一系列的研究，實驗結果表明：通過改變復合菌群LF的初始pH、溫度、含鹽量、加菌量及底物濃度，進而確定富集物LF對DOP的最適降解條件，發(fā)現(xiàn)LF降解DOP的最適pH為6.0，最適溫度為30℃；含鹽量為1%時，菌群LF對DOP具有高效的降解活性；48 h內菌群LF在加菌量為1%～10%范圍內一直保持有較高的降解率，并當加菌量為6%時菌群LF降解率達到最大；72h內不同初始底物DOP濃度隨著時間的增加而不斷降低，復合菌群LF在底物DOP濃度為100mg/L～2000mg/L范圍內一直保持有較高的降解率，降解率最高的是初始濃度為1000mg/L的底物DOP。

【參考文獻】

[1]俞小明，竺云波.pH和溫度對鄰苯二甲酸二辛酯生物降解的影響研究[J].環(huán)境科學與管理，2011，36（3）：77-79.

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