三唑酮降解菌SM3的降解特性及其应用研究

以课题组前期筛选到的1株三唑酮高效降解菌SM3为研究对象,对其降解特性、酶学性质及应用潜力进行了初步研究。结果表明:在纯培养条件下,温度30℃、pH 7.0、接菌量5%、盐浓度10 g·L^(-1)及葡萄糖含量1%为高效降解菌株SM3最适培养条件;通过对降解酶定位发现,降解三唑酮关键酶为胞内酶,且酶促降解最适pH为7.0,最适温度为30℃;室内模拟三唑酮污染土壤分别设置了0.4、2和5 mg·kg^(-1)3个浓度,同时添加菌剂,于1、5、10、15、20和25 d后取样测定土壤中的三唑酮含量。25 d后,3个浓度污染土壤中三唑酮降解率分别达到99.7%,79.1%和58.1%,降解过程符合一级动力学方程。结果可为三唑类杀菌剂三唑酮的生物降解和环境治理提供优良的菌株资源。

固定化三唑酮降解菌球的性能表征及水体污染修复效应

以课题组保藏的一株三唑酮高效降解菌Stenotrophomonas maltophilia(命名为SM3)为目标菌株,以海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭为复合载体进行包埋法制得固定化菌球(PSC-SM3),优化固定化菌球制备条件,对其性能进行表征测定,并评价其投加于不同水体中对三唑酮的实际去除效果。结果表明:c(PVA)为6%,c(SA)为1.5%,c(AC)为2.5%,c(CaCl_(2))为1.5%,包菌量为0.02g·mL^(-1)时,PSC-SM3对三唑酮的去除效果最佳;扫描电镜、傅立叶红外光谱、机械强度、弹性系数和储存稳定性的测定结果均表明固定化菌球PSC-SM3具备良好的性能;在供试浓度1、2、5和10 g·mL^(-1)的三唑酮污染水体中作用14 d后,PSC-SM3在工业废水中对三唑酮的降解率在50.08%~54.07%之间,在生活污水中对三唑酮的降解率在40.94%~57.55%之间,在农田灌溉水中对三唑酮的降解率在44.83%~57.02%之间。相比于游离菌株,PSC-SM3的修复效果更具有实际应用意义。

生物炭固定SM3菌剂的制备及其对三唑酮的降解研究

针对环境中存在的三唑酮污染问题,本研究以生物炭为载体,一株三唑酮高效降解菌(Stenotrophomonas maltophilia)SM3为固定化菌种,采用吸附法制备成固定化菌剂。从4种生物炭中优选出具有比表面积较大、吸附性能好等特点的固定化载体,并对其制备条件进行优化,在此基础上,评估生物炭固定化菌剂的稳定性及其对三唑酮的降解效果。结果显示,4种生物炭中,油茶壳生物炭比表面积及孔隙大、官能团含量丰富、固定化菌剂对三唑酮降解效果优于其他3种,选择其作为固定化SM3菌的载体。单因子优化试验表明,在载体投加量20 mg·mL^(-1),SM3接菌量5%,固定温度30℃,固定时间36 h所制备的固定化菌剂对三唑酮的降解率可达93.27%。最佳条件下制备的固定化菌剂在4℃及室温(25~35℃)条件下存放28 d后对三唑酮的降解率仍可达到81.73%和58.18%,菌剂降解效果具有良好的稳定性。油茶壳生物炭固定化SM3菌剂的制备,为解决环境中三唑酮污染问题提供了良好的生物修复材料。