膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用(12)

增长，但此时对硝基苯胺浓度并未急剧下降。这是由于培养液中添加了1.0g/L葡萄糖和1.0g/L酵母粉,在初始阶段微生物以葡萄糖和酵母粉中的碳作为初级碳源，而且酵母粉中含有维生素B2，促进了微生物的生长。对硝基苯胺去除率随底物浓度的增加而下降。当底物浓度较低时（43.03mg/L），对硝基苯胺降解速率明显要高于其它底物浓度较高的培养液。然而当底物浓度增加到一定程度（83.03mg/L）后，基于高浓度有机物毒性对酶的抑制作用，降解速率比较缓慢，降解速率也比较相近。

3.4混合培养与纯培养对硝基苯胺降解效率的比较

从图6中可以看出，混合培养对硝基苯胺的去除率要明显高于纯培养。纯培养对硝基苯胺的最高去除率只有0.07左右，比混合培养97％的去除率要小很多。有研究表明聚乙烯醇（PVA）的生物降解需要混合菌完成[9]，一般是pseudomonas sp.和Alealigenes sp.或两株不同的pseudomonas sp.，它们之间靠一种共生关系来完成PVA的降解。Murray[10]对Bacteroides cellulosolvens和Clostridium saccharolyticum混合培养分解纤维素进行研究发现，前者分解纤维素进行研究发现，前者分解纤维素为后者提供生长所需碳源，后者又可利用前者产生的有毒中间产物，消除对前者分解纤维素的反馈抑制。Mori[11]认为，Clostridium Thermohydrosulfurium YM3和C. Thermocellum YM4混合培养降解纤维素效果明显高于单菌培养，主要原因是两菌互相提供了对方所需的生长因子。本实验的结果也可以证明，混合菌对有机物的去除率要高于单一菌株，但混合菌株之间是以何种关系促成有机物的降解有待于进一步研究。

3.5对硝基苯胺降解的动力学分析

从上述3.2的分析中可以看到，适量的外在碳源可以大大提高对硝基苯胺的去除率。为了解混合培养微生物降解对硝基苯胺的动力学性质，先假设对硝基苯胺降解遵循一级反应动力学。根据一级反应动力学公式 ，对试验数值进行整理，分别做 曲线，并拟合求解反应速率常数K，见表1。

从相关系数可以看出，混合培养微生物降解对硝基苯胺反应可以近似用一级反应来描述。另外，从降解速率常数K值的大小可以进一步说明补充碳源对不同底物浓度以及碳源量在降解对硝基苯胺过程中的作用是不一样的。在低底物浓度（41mg/L NA），补充0.5g/L葡萄糖可以大大提高对对硝基苯胺的降解作用，但过多的外加碳源量（1.0 g/L Glu）反而降低了对硝基苯胺的降解速率。这是由于过多的葡萄糖对对硝基苯胺的降解起到竞争性抑制作用。在高底物浓度（83mg/L NA），随着外加碳源量的增加，对硝基苯胺的降解速率也相应的增加，但降解速率要慢于低底物浓度的培养液。 表1 对硝基苯胺在不同浓度下的降解速率常数

Table 1 The degradation rate contant at different initial concentration of NA 项目 41mg/L NA 83mg/L NA

0g/L Glu 0.5g/L Glu 1g/L Glu 0g/L Glu 0.5g/L Glu 1g/L Glu

K×103/L(g·h)-1相关系数 3.50.8601 480.9121 41.40.907 1.50.857 13.50.9856 35.50.9082 4.结论

通过富集培养某化工厂的活性污泥获得降解对硝基苯胺的混合培养微生物。在好氧条件下对硝基苯胺具有较高的降解速率4.1mg/（L·h）。降解反应遵循一级反应动力学。实验确定了该混合培养物的适宜生长条件：pH为6.5～8.5，温度为30℃左右。该混合培养物能利用对硝基苯胺作为生长的唯一碳源、氮源、能源，但降解速率较慢。适量的外加碳源可以大大的提高对硝基苯胺的降解速率，但在低底物浓度时过多的碳量会对对硝基苯胺的降解起到竞争性抑制作用。混合培养微生物的降解速率要明显的高于纯培养的单一菌种，因此寻找高

效好氧降解菌，仍是今后研究的一个重点。 5.参考文献：

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