第19卷增刊2004年6月地球科学进展ADVANCEINEARTHSCIENCESVol.19Suppl.Jun.,2004:1001-8166(2004增-0527-06一株硫酸盐还原菌的分离及生理生态特性的研究甄卫东,任南琪,王爱杰,李建政(哈尔滨工业大学环境生物技术研究中心,黑龙江哈尔滨150090摘要:硫酸盐有机废水生物处理技术一直是人们关注的热点,该种废水处理的关键是如何在有效地去除COD的同时,高效地去除SO2-4。厌氧生物处理系统中的硫酸盐还原菌(Sulfate-ReducingBacteria,SRB在一定的条件下可以有效地将SO2-4还原而从废水中去除。产酸脱硫反应器是一个复杂的生态学系统,在这个生态系统中,SRB起着最主要的生态学作用,要研究产酸脱硫反应器中的各种群的微生物的生理生态学,是非常复杂而且难以实现的。为了更方便地研究产酸脱硫反应器中的微生物生理生态学,比较好的做法是把在反应器中数量上占优势,并且起主要功能的种群分离出来,对它们进行单独和配合研究。本实验就是利用滚管法和改进的Hungate技术,在COD/SO2-4=3的稳定阶段,对产酸脱硫反应器中的SRB进行了分离,分离出在数量上占优势的SRB,命名为SRB-ZH07。在厌氧试管和三角瓶中,进行了SRB-ZH07生理生态学研究。pH值对SRB-ZH07的生长和硫酸盐去除率的影响,pH为7.0左右SRB-ZH07的生长状况最好,在34h,菌液的OD600nm达到0.827,而其它pH下的OD600nm各时刻最大只有0.08。在34h时,SO2-4的去除速率达到38.06mg/h,而pH值为3.0、4.0、5.0、8.0时各时刻SO2-4的去除速率最大为9.62mg/h。乳酸最有利于SO2-4的去除,于SO2-4去除率为94.24%,其次为丙酸,28.81%,最差的是葡萄糖,13.6%,SRB-ZH07利用有机底物对硫酸盐的还原率从大到小依次为:乳酸>丙酸>丁酸>乙酸>乙醇>葡萄糖。COD/SO2-4大于2.0时,SO2-4的去除率为80%左右;COD/SO2-4小于2.0时,SO2-4去除率迅速下降,降低到50%以下。SRB-ZH07在有氧和无氧条件下都能生长,但只有在无氧条件下才能有硫酸盐的去除率。在有氧条件下,SRB-ZH07的生长速率要快于在无氧条件下SRB-ZH07的生长速率。SRB-ZH07代谢乳酸、丙酸、丁酸、戊酸终产物主要乙酸,所以当动态实验出水乙酸含量比较高的时候硫酸盐去除率比较高。出水乙酸的含量高是硫酸盐去除率比较高的标志,而不是原因。关键词:产酸脱硫反应器;纯种分离;硫酸盐还原菌;生理生态特性:X13文献标识码:A从环境中分离硫酸盐还原菌,并对其生物学特性进行研究,国内已经有人开展这方面的工作,张毅、刘克鑫等[1,2],分别从四川化工总厂热交换器中分离到一株嗜热硫酸盐还原菌和嗜盐硫酸盐还原菌,对它们的生物学特性进行了系统深入的研究。从处理含高浓度硫酸盐的有机物废水的生物处理反应器———产酸脱硫反应器中分离优势功能菌,并对其生态特性进行研究的报道还很少。对影响硫酸盐还原菌的生态因子的研究,一些学者分别在生物处理反应器中和纯培养条件下,对pH等生态因子的影响进行了研究工作。张小里[3]研究油田注水井中分离到的纯种硫酸盐还原菌表明,厌氧条件下,SRB适宜生长的pH区间为6.5~7.5,最佳pH为7.5,小于5.5或大于8.0时SRB不能生长,有氧条件下,SRB在pH为8.0~8.5时仍能生存乃至增殖。俞教义[4]研究从中原油田污水收稿日期:2004-04-10.*基金项目:国家高技术研究发展(863计划项目(编号:2002AA601310;国家自然科学基金项目(编号:50208006资助.作者简介:葛良全(1962-,男,教授,博士生导师,主要从事核地球物理研究工作.E-mail:zhenwidong365@sohu分离的SRB,pH为6.0~7.0的油田污水对SRB生长有利,pH=3.0时SRB也能大量繁殖。很多学者研究了COD/SO2-4对硫酸盐去除率有影响[5,6]。崔高峰利用UASB反应器对COD/SO2-4影响SO2-4去除率进行了研究,当COD/SO2-4比值大于2.0的时候,硫酸盐的去除率在95%以上;当COD/SO2-4比值为1.5的时候,硫酸盐去除率为75%;当COD/SO2-4比值为1.0时,硫酸盐去除率为60%。SRB是一种厌氧菌,但它对氧气有一定的耐受性,把SRB放到有氧环境中,短时间它不会失去活性[7]。1材料和方法1.1样品用于分离菌种的样品来自本实验室长期稳定运行的产酸脱硫反应器(CSTR一体化产酸设备,运行条件进水COD3000mg/L,进水SO2-41000mg/L,HRT6h,SO2-4容积负荷3.9kg/(m3・d(污泥负荷0.9kg/(d・VSS,温度34+1℃,SO2-4去除率80%~85%。1.2...