DDT降解菌株KK的分离及降解特性研究.pdf

1 ．引言DD T 降解菌株K K 的分离及降解特性研究徐琦峰，朱鲁生幸，王军，谢慧，刘伟( 山东农业大学资源与环境学院，山东泰安2 7 1 0 1 8 ：枣联系人，E - m a i l ：l u s h z h u @ s d a u ．e d u ．o n )D D T 作为一种广谱杀虫剂，曾大量生产并广泛应用于农业、畜牧业、林业及卫生保健事业，以 致最终造成环境污染欧美和日本等国家已在2 0 世纪7 0 年代禁止使用D D T ，我国于1 9 8 6 年在农业上全面禁止使用D D T D D T 的残留期较长，环境中仍有大量残留【l 】近年来发现环境中D D T 含量又有升高的趋势，认为三氯杀螨醇的使用是新的D D T 输入源【2 】D D T 对人和动物均具有毒性， 是典型的P O P s 污染物之一，造成严重的生态环境问题因此D D T 的降解备受关注，而微生物降解是有机氯农药降解最可靠，最有效的方法本研究从农药厂排污口的污泥中分离到一株能够在好氧条件下降解D D T 的产碱菌属菌株K K ，对其 进行了1 6 Sr D N A 序列的系统发育地位以及降解特性的研究，为D D T 污染环境的生物修复提供一些基础理论依据。

2 ．材料和方法2 ．1 培养基和培养条件菌株在L B 培养基中培养至对数后期，用无菌生理盐水配成一定浓度的菌悬液，待用根据实 验需要配制一定葡萄糖浓度的培养液，并根据实验需要加入D D T ，分装到试管，按1 ％的接种量接种上述细菌溶液，另设置不接菌处理，设三个平行样，同时置恒温振荡培养箱于一定温度下摇床培 养分别于第3 、5 、7 和1 0 天测定D D T 的剩余量2 ．2 D I ) T 的测定采用液液萃取法，以正己烷为溶剂萃取培养液中剩余的D D T 采用气相色谱法( G C ．E C D ) 测 定，外标法测定气相色谱条件：G C 一1 4 C 型气相色谱仪，E C D 检测器；色谱柱：O V - 1 7 0 1 大口径毛细管柱；温度条件：进样【_ l2 2 0 “ C ，柱温2 6 0 C ，检测器2 6 0 * C ：不分流进样，进样量1l aL [ 3 】2 ．3 高效降解菌K K 对I ) D T 的降解特性研究9 92 ．3 ．1 外加碳源浓度对降解细菌生长和降解率的影响葡萄糖为外加碳源，浓度设定为O ％、0 ．1 ％、0 ．3 ％、O ．5 ％、1 ．0 ％、1 ．5 ％。

2 ．3 ．2 初始p H 值对降解细菌生长及降解率的影响初始p H 值设定为4 ．0 、5 ．0 、6 ．0 、7 ．0 、8 ．0 、9 ．0 、1 0 ．0 2 ．3 ．3D D T 浓度对降解细菌的生长和降解能力的影响控制培养液中初始D D T 浓度设定为1 、5 、1 0 、2 0 r a g ·L —l 2 ．3 ．4 培养温度对降解细菌的生长和降解能力的影响设定振荡培养的温度设定为1 0 、2 0 、3 0 、3 5 、4 0 、5 0 “ C 巷巷一醛装 蕃4 ￡ 耋瑟主0§03喜S蟊7嚣g1 0时阊疆图l 菌株莹逸的生长曲线帮D D T 降解曲线一SO - 了§0 ，5 是．毒鬈O ^ 30 ．20 ，蓉彝．巷0 ．墨露．蓬墓 0 3 葱8 ．、2§．堇e0 §然0 ．否2 绣i ．器貔：．§≤囊袁臻n $ 鼓撅．羼曩分数翳 图2 外加碳源浓度对D D T 降解率和细荫生长量的影啊3 ．结果与分析1 0 0隧艇箍好：!：；蕊强5墨鋈3 ．1 菌株K K 的生长曲线和D D T 降解曲线接种培养3 、5 、7 、1 0 d 后取样测定从图l 中可以看出，3 d 后生长量的值较低，而且降解率 增长的趋势平缓，通过本实验确定D D T 的最佳降解时间是3 d 。

3 ．2 培养条件对菌株K K 的生长和降解率影响3 ．2 ．1 外加碳潦浓度对降解细菌生长和降解率的影响接种培养3 d 后取样测定由图2 可以看出，微生物降解农药，只有添加适量的外加碳源，才能既保证细胞的正常生理功能，又满足对农药有效降解的要求3 ．2 ．2 初始p H 值对降解细菌生长及降解率的影响毒鑫§i嚣妻l § 蠛 图3p 鞋对D D T 降麓率和细菌生长量的影响D D T 猿度惫憋，1图毒不同D D T 猿度下菌株X X 降解Ⅸ嚣豹绝对罄隐接种培养3 d 后取样测定由图3 可以看出，当p H 在6 ．0 , - , 1 0 ．0 的范围内，p H 值对细菌的生长量没有十分显著的影响，偏中性条件下更适宜该菌株的生长1 0 1善盆()7毒5毒32i氡磊a魏臻锰覆0∞∞趵约∞蕊撼§鬟～瓣鬟鼗0 辱霉| 1基；lt．^I，．03．琴丽笾稍靛鼎3 ．2 ．3D D T 浓度对降解细菌的生长和降解能力的影响微生物对农药的降解一方面可以用农药的降解率表示，另一方面也可以用农药的绝对去除量表示接种培养3 d 后取样测定如图4 所示，随着D D T 浓度的增加，降解菌的降解率先增大，到1 0 m gL ．1 时达到最大，浓度继续增加，降解率降低；随着D D T 浓度的增加，降解菌对D D T 的绝对去除量逐渐增加。

3 ．2 ．4 培养温度对降解细菌的生长和降解能力的影响接种培养3 d 后取样测定从图5 中可以看出，培养温度对细菌降解D D T 的影响和对生长的影响是相同的，也是随着温度升高降解率先增加，在3 0 ℃达到最大，然后降解率下降4 ．结论8 0S O莲毒鬟三1 001 02 03 0婚 温度弼图5 不同温度下D 薹强的降解事和细菌生长量io ．8疆巷墨o ．凄oo ．2O实验从某农药厂排污口的污泥中筛选出1 株能降解D D T 的革兰氏阴性细菌K K ，经鉴定为产碱菌属( A l c a l i g e n e ss p ．) 研究表明，碳源浓度为O ．5 ％，p n6 ．0 ，温度为3 0 “ 1 2 ，D D T 浓度为1 0 m g ·L ．1时，菌株K K 降解性能最佳，3 d 降解率最高达到6 0 ．0 2 ％；细菌的生长量随着外加碳源的增加而增加，在p H6 ．0 ～9 ．0 ，温度为3 0 “ C ，D D T 浓度为5 - 1 0 m g ·L ．1 时生长量较大上述结果表明，产碱菌属 K K 对D D T 的降解能力较强，在D D T 污染环境修复以及污水处理中具有很好的应用前景。

致谢本工作受国家自然科学基金项目( 2 0 4 7 7 0 2 2 ) 和山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目( 0 3 B S l 2 3 ) 资助参考文献[ 1 】Z h o uR ，Z h uL ，C h e nYe ta 1 ．C o n c e n t r a t i o n sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fo r g a n o c h l o r i n ep e s t i c i d e si na q u a t i cb i o t af r o mQ i a n t a n gR i v e ri nC h i n a [ J ] ．E n v i r o n m e n t a lP o l l u t i o n ．2 0 0 8 ，1 5 l ( 1 ) ：1 9 0 - 1 9 9 ．[ 2 】Y a n gX ，W a n gS ，B i a nYe ta 1 ．D i c o f o la p p l i c a t i o nr e s u l t e di nh i g hD D T sr e s i d u ei nc o t t o nf i e l d sf r o mn o r t h e mJ i a n g s up r o v i n c e ，C h i n a [ J 】．J o u r n a lo f H a z a r d o u sM a t e r i a l s ．2 0 0 8 ，1 5 0 ( 1 ) ：9 2 —9 8 ．[ 3 】F a t o k iOS ，A w o f o l uRO ．M e t h o d sf o rs e l e c t i v ed e t e r m i n a t i o no fp e r s i s t e n to r g a n o c h l o r i n ep e s t i c i d er e s i d u e si nw a t e ra n ds e d i m e n t sb yc a p i l l a r yg a sc h r o m a t o g r a p h ya n de l e c t r o n —c a p t u r ed e t e c t i o n [ J ] ．J o u r n a lo fC h r o m a t o g r a p h yA ．2 0 0 3 ，9 8 3 ( I 一2 ) ：2 2 5 —2 3 6 ．1 0 2。