【摘 要】
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盐单胞菌(Halomonas)是中度嗜盐菌,最适生长Na Cl浓度范围为3~15%。绝大多数Halomonas菌株因为能够在高盐胁迫下合成渗透压补偿溶质Ectoine(1,4,5,6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸)而具有显著的耐盐性。海洋船舶生活废水的特点是盐浓度和有机物浓度较高。海洋船舶废水生物净化处理中亟待解决的问题是高盐抑制微生物的生长代谢效率,降低酶活性特别是胞外水解酶活性,导致有机物等大
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盐单胞菌(Halomonas)是中度嗜盐菌,最适生长Na Cl浓度范围为3~15%。绝大多数Halomonas菌株因为能够在高盐胁迫下合成渗透压补偿溶质Ectoine(1,4,5,6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸)而具有显著的耐盐性。海洋船舶生活废水的特点是盐浓度和有机物浓度较高。海洋船舶废水生物净化处理中亟待解决的问题是高盐抑制微生物的生长代谢效率,降低酶活性特别是胞外水解酶活性,导致有机物等大分子降解速率缓慢。本文考察14株Halomonas菌株胞外水解酶(淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、脲酶)酶活性,表征其极端条件(包括高盐条件)酶性质,并利用Halomonas进行活性污泥耐盐强化,用于模拟海洋船舶生活废水的净化处理,考察净化处理过程中活性污泥胞外水解酶活性,并采用16S r DNA多样性分析技术进行Halomonas强化活性污泥系统微生物多样性分析。籍此,为提高海洋船舶生活废水生物净化处理效率提供理论和技术支持。本文分别测定14株Halomonas菌株淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和脲酶的活性,同时考察了Halomonas菌株在极端p H(p H 3、p H 11)、极端温度(10℃、80℃)和极端盐浓度(120 g/L)条件下上述四种水解酶酶活性,分别获得了四种水解酶在不同极端条件下呈最高酶活性的菌株。结果表明,Halomonas菌株具有极端条件下高酶活性的特点,特别是具有显著的耐盐性。本文筛选出一株产碱性蛋白酶能力较强的菌株Halomonas sp.B01,使用响应面法对其产酶条件进行优化,得到的最佳产酶条件为(g/L):硫酸铵10,干酪素2,谷氨酸钠20.46,Na Cl 49.33,葡萄糖33.01,p H 9,在35℃下培养48 h。优化条件下的碱性蛋白酶活性达到7.45 U,是优化前的2.30倍。利用Halomonas进行活性污泥耐盐强化,用于模拟海洋船舶生活废水的净化处理,考察净化处理过程中活性污泥胞外水解酶活性,并采用16S r DNA多样性分析技术进行Halomonas强化活性污泥系统微生物多样性分析。结果表明,净化处理过程中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和脲酶的最高活性可达到13.33 U、3.33 U、7.79 U和82.03 U,对COD、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、淀粉、蛋白质和尿素的去除率分别为60.56%、61.23%、30.45%、52.78%、86.50%、52.61%和100.00%。采用微生物多样性分析手段对处理过程进行研究,结果表明在属分类水平上强化污泥中的优势菌有Halomonas、Enterococcus、Lactobacillus、Proteus、Escherichia-Shigella,Halomonas属的相对丰度达到23.27%。强化污泥系统的Pielou_e、Simpson和Shannon指数最终分别为0.57、6.26、0.94,表明该系统有较高的微生物丰富度与多样性。Halomonas强化菌群使活性污泥中的原生微生物更加耐受高盐环境的影响,微生物的生长代谢功能得到显著提高,从而使船舶生活污水中的污染物得到高效降解。
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