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随着工业的发展,人类的生产生活对水环境造成了严重的影响,铬类和酚类化合物污染广泛存在于印染,制药和制革等化工行业。近年来,利用微生物成本低,无污染等特点处理含酚和含铬废水已经成为一大热点技术。但现有技术受微生物不同种类降解条件的限制,因此对生物处理废水的技术进行强化是必然趋势。本文利用不同微藻与细菌种类的混合培养,研究了废水中酚类物质和Cr(Ⅵ)的降解及去除效果。从印染废水中筛选出一株高效降解邻苯二酚的细菌,以及两株能够高效去除Cr(Ⅵ)的细菌。生理生化及16SrRNA鉴定表明,邻苯二酚降解菌属于不动杆菌属(Acinetobacter),暂定名为Acinetobacter sp.A-6(以下简称 A-6)。两株除 Cr(Ⅵ)菌分别属于沙雷氏菌属(Serratia)和代尔夫特菌属(Delftia),分别命名为Serratia sp.S-3(以下简称S-3)和Delftia sp.D-7(以下简称D-7)。将A-6分别与实验室现有三种无菌微藻蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa),羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)混合降解邻苯二酚,发现A-6与10%蛋白核小球藻混合时对邻苯二酚的降解效果最好。同时,考察了温度、pH、邻苯二酚浓度、接菌量和装液量等因素对邻苯二酚的降解影响。结果表明,在一定范围内,接菌量越多,菌藻混合体系降解邻苯二酚的效果越好。当温度为33℃时,菌藻混合体系对邻苯二酚的降解效果最好,12 h可将800 mg/L邻苯二酚降解96%以上。pH值为6.0时,菌藻混合体系对邻苯二酚的降解效果最好,降解率可达96.53%以上。此外,对菌株A-6中邻苯二酚1,2双加氧酶(C12O)的特性研究表明,该菌的降解途径是通过C12O催化苯环开环来实现邻苯二酚的降解,C120的活性稳定范围为pH6.0-8.0,最适pH值为7.0;该酶对高温较敏感,30℃时酶活力最高,为2.54 U/mg;该酶以邻苯二酚为底物的酶促反应动力学常数为Km=41.54 μmol/L,Vmax=0.35 μmol/(L·min)。总接菌量相同条件下,降解Cr(Ⅵ)的细菌菌株S-3和D-7以1:1比例混合后对Cr(Ⅵ)去除效果较好。将三种无菌微藻蛋白核小球藻,羊角月牙藻和斜生栅藻与S-3和D-7两株菌混合后处理Cr(Ⅵ)发现,羊角月牙藻的接藻量为10%时,24 h内将20 mg/L的Cr(Ⅵ)去除至10.24 mg/L,去除率达到了 64.79%。单因素实验表明去除Cr(Ⅵ)的最适碳源为葡萄糖和丙酮酸钠,最适金属离子为Cu2+,最适温度为33℃,最适细菌接种量为5%,最适初始pH值为6.0,NaCl浓度为1%。Placket-Burman实验设计评估表明,影响去除Cr(Ⅵ)的三个关键因素为温度,Cu2+和葡萄糖。利用最陡爬坡实验逼近三个关键影响因子的最大响应区域,采用Box-Behnken实验设计及响应面优化分析表明,去除Cr(Ⅵ)的最优条件如下:温度为29.74℃,Cu2+浓度为27.65 mg/L,葡萄糖含量为2.41%(w/v),丙酮酸钠2%(w/v),接菌量7%,pH7.0,NaCl浓度为0时,菌藻混合体系24 h对Cr(Ⅵ)去除率达到97.89%。在相同处理时间条件下,优化后的菌藻体系Cr(Ⅵ)去除率提高了 30%左右,优化后去除效果明显。细菌S-3和D-7的Cr(Ⅵ)还原酶的相对活性在20-50℃范围内可达到80%以上,菌株S-3的Cr(Ⅵ)还原酶的最适pH值为6.0,酶促反应动力学常数Km=86.94 μmol/L,Vmax=2.71 μmnol/(L·min)。菌株D-7中Cr(Ⅵ)还原酶最适pH值为7.0,酶促反应动力学常数Km=103.18 μmol/L,Vmax=3.38 μmol/(L·min)。本文研究表明,菌藻混合体系对邻苯二酚和Cr(Ⅵ)具有很好的去除效果,对含酚和含铬废水生物处理技术具有较好的理论价值和应用前景。