【摘 要】
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目前,已在多种环境介质中检测到四环素,尤其是在养殖废水中频繁检测到高浓度的四环素。残留在环境中的四环素,即使浓度很小也会对环境造成重大负面影响。虽然已有大量抗生素非微生物降解的报道,但由于易产生二次污染、成本高等问题,均存在一定局限性。因此,寻找一种高效绿色经济可持续的方法去除水体中的四环素尤为重要。本研究提出一种微藻-细菌共培养系统去除水体中四环素的方法,可以为去除水体中抗生素的实际应用提供方案
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目前,已在多种环境介质中检测到四环素,尤其是在养殖废水中频繁检测到高浓度的四环素。残留在环境中的四环素,即使浓度很小也会对环境造成重大负面影响。虽然已有大量抗生素非微生物降解的报道,但由于易产生二次污染、成本高等问题,均存在一定局限性。因此,寻找一种高效绿色经济可持续的方法去除水体中的四环素尤为重要。本研究提出一种微藻-细菌共培养系统去除水体中四环素的方法,可以为去除水体中抗生素的实际应用提供方案参考。本研究从猪的粪便中筛选出一株具有高效降解四环素能力的土著降解菌,并探究降解菌的生物降解特性。单一微藻的应用受限于较慢的生长速率以及对污染物抗性低。细菌与微藻间通过营养交换、信号传导和基因转移,经过羟基化、乙酰化、硝基化、氧化、取代等,并利用共培养物自身的非特异性酶系统将抗生素转化或矿化。探究了共培养物对水体中四环素的去除效果。筛选出的高效四环素降解菌经过16S r RNA同源性分析,确定该菌株为肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae DUT-XJR-t-1.2)。采用生物学实验,通过单因素分析,分别从初始四环素浓度、温度、p H、接种量等因素,研究降解菌的生物降解特性。该菌株的最佳生物降解四环素的条件是,初始四环素浓度为100 mg L-1,温度为25℃,溶液p H为7。接种量对四环素的降解没有显著的影响,温度和p H是四环素降解的关键因素。此外,通过对两种微藻(链带藻Desmodesmus sp.和小球藻Chlorella)进行毒性评价实验,确定四环素对链带藻(Desmodesmus sp.)的毒性更小。优化链带藻(Desmodesmus sp.)与肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae DUT-XJR-t-1.2)共培养物去除模拟废水中的四环素。为提高四环素去除率,研究了微藻-细菌共培养物间的比例、初始接种TET浓度、接种量、生长温度、初始p H值对共培养物去除四环素的影响。结果表明:在生长温度为25℃、初始p H为7、接种量为10%,微藻-细菌比例为1:2的条件下,共培养物的对四环素的去除率达到最佳95%。此外,本研究探索了链带藻(Desmodesmus sp.)与肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae DUT-XJR-t-1.2)共培养物(1:2)四环素去除水体中营养物质的效果,以确定在去除四环素同时,共培养物对COD、NH4+和PO43-去除率以及藻类生物量的变化。根据研究结果,链带藻(Desmodesmus sp.)与肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae DUT-XJR-t-1.2)共培养可以为废水中四环素的生物去除提供一种绿色的选择。
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