2,4-二硝基甲苯磺酸盐降解菌株的分离、鉴定及降解特性研究

徐文杰 赵泉林 罗明汉 叶正芳,†

1. 南京工程学院环境工程学院, 南京 211167; 2. 北京大学环境科学与工程学院,北京 100871; † 通信作者, E-mail: zhengfangye@163.com

TNT 红水是采用亚硫酸钠精制 TNT 过程中产生的一种废水, 其中的主要污染物为二硝基甲苯磺酸盐(DNTS), 此外还有 TNT, DNT 和 MNT 等硝基苯衍生物[1-3]。TNT 红水中有机物浓度高且毒性大,处理难度非常大[4-6]。甘肃某地由于 TNT 红水蒸发池渗漏, 对土壤造成严重污染, 威胁到黄河上游的水质安全。因此, TNT 红水污染土壤修复是目前亟待解决的环境问题。

与非生物修复技术相比, 生物修复是一种环境友好且成本更低的方法, 许多微生物可以以有毒有机污染物为底物, 将复杂的有机化合物降解为简单的小分子化合物[7-8]。许多学者分离出 TNT 高效降解菌株[9-13]。然而, 目前关于DNTS 的生物降解的研究有限。Tsai[14]研究真菌对 TNT 红水的生物处理方法, 但未涉及降解机理。Zhang 等[15]研究固定化微生物技术对 TNT 红水的生物降解效果, 结果表明只有 2,4-DNT-5-SO3-可被有效降解, 2,4-DNT-3-SO3-不能被生物降解。微生物在自然环境中对 DNTS 的降解受到诸多环境条件的限制, 普通微生物降解效率有限, 故筛选并分离出高效的降解菌是微生物修复技术的关键基础。本研究组分离出一株能高效降解两种磺酸盐的假单胞菌 X5[16], 但能用于 2,4-二硝基甲苯磺酸盐降解的菌种资源仍然匮乏, 未见将鞘氨醇单胞菌属用于磺酸盐降解的研究。

本研究分离纯化能高效降解 2, 4-二硝基甲苯磺酸盐的菌株, 通过形态学观察、生理生化性能研究及基因序列分析, 对降解菌进行鉴定, 探讨环境因素对分离出的降解菌株生长的影响, 研究分离出的菌株对磺酸盐的降解机理以及对其他硝基芳香族化合物的降解效果。……