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对乙酰氨基酚作为一种医药化合物,在世界各地被广泛应用于解热镇痛药的生产,而它作为潜在的环境污染物已经受到了环境学界的关注。对乙酰氨基酚等医药的废水处理方法主要包括物化法和微生物法等。研究表明,相对于其他物理化学方法,生物降解法具有高效、低耗、反应条件温和、二次污染小等优点,由此表明利用生物降解对含乙酰氨基酚的污泥或废水具有广阔的应用前景。因此,获得对乙酰氨基酚高效降解菌,理解和掌握降解菌的生长、降解特性以及代谢特征,对提高对乙酰氨基酚等医药类废水的处理效果具有重要的理论和现实意义。
本文从杭州上塘河的底泥中富集筛选得到一株高效降解对乙酰氨基酚的细菌,将其命名为PAR-9,经过对这株菌的生理生化特性、形态特征和16S rDNA序列同源性分析,将其分别鉴定为蒙氏假单胞属(Pseudomonas monteilii)。
研究表明,菌株PAR-9能以对乙酰氨基酚为唯一碳源、氮源和能源生长,能在质量浓度为500 mg/L的对乙酰氨基酚基础盐培养基上存活并生长。菌株PAR-9降解对乙酰氨基酚的最适条件为:温度30℃左右,pH值在6.5~7.0。接种量体积比在10%左右较为适宜。外加碳源(麦芽糖、葡萄糖)的加入,能加速菌株PAR-9的生长,但会减缓菌株PAR-9对对乙酰氨基酚的降解速率。菌株PAR-9能在6 h、8 h、12 h内将初始质量浓度分别为500、1000、1500 mg/L的对乙酰氨基酚几乎降解完全。此外,当把对乙酰氨基酚初始质量浓度升至5000mg/L时,菌株PAR-9的降解效率明显受阻,24 h内降解对乙酰氨基酚的降解率仪为51%,温度和pH值对菌株PAR-9的降解效率影响较大。
进一步利用气质联用仪(GC-MS)研究了菌株PAR-9降解对乙酰氨基酚的代谢产物,根据检测到的三个产物,它们分别是:对氨基苯酚的羟基衍生物,对氨基苯酚的羟基及氨基衍生物,对乙酰氨基酚的羟基衍生物,结合实验过程中菌液的颜色变化,初步推测了菌株PAR-9在降解对乙酰氨基酚过程中可能存在的降解途径。
菌株PAR-9是对乙酰氨基酚的高效降解菌,可用于对乙酰氨基酚废水的处理。菌株PAR-9的发现增加了为数不多的已发现的对乙酰氨基酚降解菌库,具有一定的创新。