白腐真菌處理氯酚化合物的研究

沈 悅 趙麗紅 于 興 左曉丹 趙文強(qiáng) 左世昌

（遼寧工業(yè)大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 遼寧 錦州 121001）

白腐真菌處理氯酚化合物的研究

沈 悅 趙麗紅 于 興 左曉丹 趙文強(qiáng) 左世昌

（遼寧工業(yè)大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 遼寧 錦州 121001）

本文以2-CP為氯酚類(lèi)化合物的模型物，研究了白腐真菌糙皮側(cè)耳在不同時(shí)間、不同溫度、不同pH等環(huán)境因素對(duì)2-CP去除效果的影響。結(jié)果表明反應(yīng)的最適合溫度為35℃，最適合pH為4.0，在最佳條件下，2-CP去除率可達(dá)到96%。

白腐真菌；2-CP；糙皮側(cè)耳；漆酶

氯酚(CPs)是具有環(huán)境毒性、三致作用（致癌、致突、致畸）的難降解有機(jī)物，被廣泛用于木材的防腐劑、除草劑等，其中 2-CP、2,4-DCP、2,4,6-TCP和 PCP都是毒性很強(qiáng)的異型物質(zhì), 被美國(guó)環(huán)保局(USEPA)列入優(yōu)先控制污染物的黑名單[1]。

處理環(huán)境中的氯酚污染物主要方法有物理化學(xué)法和生物法,生物法由于成本低，不產(chǎn)生二次污染而廣受關(guān)注。白腐真菌是擔(dān)子菌綱的一類(lèi)絲狀真菌, 能分泌多種胞外酶降解各種不同的持久性有毒污染物質(zhì), 是一種高效的生物降解菌種, 所以應(yīng)用白腐真菌生物技術(shù)降解具有毒性和抗降解性的氯酚具有重要意義[2],目前用白腐真菌技術(shù)治理受氯酚污染的環(huán)境已成為研究熱點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

菌株：白腐真菌糙皮側(cè)耳（本實(shí)驗(yàn)室保存菌種）。

其他材料：2-CP，ABTS，土豆，瓊脂，葡萄糖，硫酸銨，磷酸二氫鉀，硫酸鎂，維生素B1。

實(shí)驗(yàn)儀器：紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，立式壓力蒸汽滅菌器，振蕩培養(yǎng)箱，電子分析天平，恒溫培養(yǎng)箱。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 培養(yǎng)基

（1）土豆培養(yǎng)基

土豆提取液200g·L-1；葡萄糖20.0 g·L-1；KH2PO43.0 g·L-1；MgSO4?7H2O 1.5 g·L-1；VB10.02 g·L-1；pH=6.0，用于菌株的培養(yǎng)。

（2）無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基

葡萄糖20 g·L-1，(NH4)2SO40.5 g·L-1，KH2PO42 g·L-1，MgSO4·7H2O 0.5 g·L-1，VB10.02 g·L-1，用于降解體系。

1.2.2 氯酚含量測(cè)定

采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定。

1.2.3 酶活測(cè)定

取 1ml酶樣，將酶樣用等體積的醋酸鈉緩沖溶液（pH 4.6）稀釋?zhuān)詈蠹尤?ml 0.5mmol?L-1ABTS，混合均勻，在30℃的恒溫培養(yǎng)箱中反應(yīng)5min，在420nm條件下測(cè)量吸光度的變化；定義每分鐘氧化1μmolABTS所需要的酶量為1個(gè)漆酶活力單位[3]。

1.2.4 菌株降解氯酚研究

白腐真菌在滅菌后的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中加入30mg/L的2-CP溶液，將配制的溶液分別倒入300 mL 錐形瓶中，接入馴化后的菌絲，在搖床恒溫振蕩培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速為150 r/min，定時(shí)測(cè)量降解過(guò)程中的酶活。

2 結(jié)果與討論

2.1 氯酚去除率隨時(shí)間的變化規(guī)律

氯酚濃度為30mg/L，在菌體生長(zhǎng)3d，形成一定量菌絲體后再加入2-CP，研究2-CP去除率隨時(shí)間的變化關(guān)系。

由圖1可知，2-CP去除率隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增加，最后達(dá)到平衡狀態(tài)，之后盡管時(shí)間延長(zhǎng)，但是去除率沒(méi)有發(fā)生很大變化；在加入氯酚后前4d氯酚去除速率較快，之后降解速率趨于緩慢，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2 反應(yīng)溫度對(duì)2-CP去除率的影響

在20-60℃之間研究白腐菌對(duì)2-CP的去除效果，如圖2所示，由圖可以看出25-45℃時(shí)，漆酶對(duì)2-CP的去除效果較好，表明漆酶在這個(gè)溫度范圍可保持較高的活性。在35℃時(shí)去除效果最好，可達(dá)到93.8%。

圖1 2-CP去除率與時(shí)間的關(guān)系

圖2 溫度對(duì)2-CP去除率的影響

2.3 pH值對(duì)2-CP去除率的影響

在pH2-8之間研究白腐菌對(duì)2-CP的去除效果，如圖3所示，由圖可以看出pH值在3-5之間，漆酶對(duì)2-CP的去除效果較好，在pH值為4時(shí)去除效果最好，可達(dá)到96%。

圖3 pH對(duì)2-CP去除率的影響

3 結(jié)語(yǔ)

（1）白腐真菌菌株對(duì)2-CP有良好的去除作用，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。

（2）白腐真菌菌株對(duì)2-CP去除的最佳溫度和pH是35℃和pH4，在最佳條件下，2-CP去除率可達(dá)到96%。

[1]姜梅,牛世全,展惠英, 等.氯酚類(lèi)化合物的微生物降解研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(6):1003-1006.

[2]李君敬, 劉惠玲, 程修文. 氯酚廢水處理方法研究進(jìn)展[J]. 工業(yè)水處理, 2013, 33(9): 1-5.

[3] Niku-Paavola M L, Raaska L, Itavaara M. Detection of white rot fungi by a non-toxic stain[J]. Mycol Res, 1900, 94: 27-31

2015年遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（0590）遼寧工業(yè)大學(xué)2015年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201501093）。

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1007-6344（2016）03-0267-01

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