錳細菌生物氧化活性表達的優(yōu)化研究.pdf

1、上世紀90年代“生物固錳除錳”理論與技術的提出和確立，翻開了地下水除錳技術的新篇章。生物除錳技術中錳的氧化是通過錳氧化細菌的生物氧化作用完成的。因此生物除錳濾池中大量穩(wěn)定生長的錳氧化細菌在地下水生物除錳工藝中起到至關重要的作用。
　　 本課題研究內容是對生物除錳濾池成熟濾料表面的細菌進行分離、鑒定，并對鑒定出的菌株進行錳生物氧化能力的定性及定量測定，篩選出錳氧化優(yōu)勢菌株；在此基礎上選取一株錳生物氧化能力最強的菌株Mn-103進行

2、生長特性和錳生物氧化活性的優(yōu)化研究。
　　 首先，通過對除錳生物濾池成熟濾料表面的細菌進行分離、純化，得到284株細菌，利用MIDI Sherlock微生物鑒定系統(tǒng)對這些菌株細菌進行鑒定及分類，菌株分屬于26個屬共53個種。
　　 接著對細菌錳氧化能力的定性及定量檢測方法進行了研究，利用LBB指示劑法對高價錳的定性檢測具有良好的選擇性及抗干擾性，可以準確的對高價錳進行定性檢測，顯色反應時間取2h，顯色反應的最低檢測限為0

3、.04mg/L。對錳細菌生物氧化能力定量檢測的研究結果表明：通過CuSO4溶液沈細胞可實現(xiàn)對吸附Mn2+和氧化生成MnO2的分離，接著用硫酸羥胺溶液還原MnO2為Mn2+，聯(lián)合原子吸收法，可實現(xiàn)對MnO2的定量檢測，從而實現(xiàn)在錳細菌生長過程對錳生物氧化能力的定量檢測。
　　 利用上述細菌錳氧化能力的定性及定量檢測方法對菌株進行篩選，共有7個屬、16個種的菌株具有錳生物氧化能力，確定為錳細菌。繼而對這16株錳細菌進行錳氧化能力的定

4、量檢測，篩選出6株氧化能力較強的菌株為優(yōu)勢菌株，其中假單胞菌3株，氣單胞菌2株，芽孢桿菌1株。
　　 選取錳生物氧化能力最強的菌株Mn-103作為試驗對象，進行生長特性研究。該菌株的最大錳抗性為50mmol/L，菌株生長可引起菌液pH值的變化，隨著培養(yǎng)時間的增加，菌液pH值不斷升高，直至細菌生長衰亡期，pH值達到穩(wěn)定；此外，菌株在不同生長階段的錳生物氧化能力不同，對數(shù)期氧化速率最高，隨著培養(yǎng)時間的延長，氧化錳量緩慢增長。

5、　　 最后對菌株Mn-103錳生物氧化活性表達進行優(yōu)化研究，培養(yǎng)基中Mn2+的濃度約為0.5mmol/L即27mg/L左右時，菌株的錳生物去除效率最高；最適宜菌株Mn-103錳氧化活性表達的培養(yǎng)條件是培養(yǎng)基初始pH值為6.5-7.0，最佳接種量為1％。錳氧化活性表達的最佳碳源為葡萄糖；最佳氮源為蛋白胨和酵母膏共同作用，與原PYCM培養(yǎng)基中的氮源相同；對Mn-103錳氧化活性影響最大的無機鹽為MgSO4·7 H2O和K2HPO4，其中最