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含氮杂环化合物是农药、香料、燃料工业中被广泛使用的一类有机物,广泛存在于焦化、燃料、化工、医药、农药等工业废水中。与芳香族或脂肪族化合物相比,含氮杂环化合物其生物降解性能很差,很难去除。杂环化合物同时具有致癌、致畸、致突变等作用,危害环境和人类健康。本文提出了利用链霉菌处理2种典型含氮杂环化合物废水的方法,分离与鉴定了一株对吡啶和吲哚具有显著降解效果的链霉菌放线菌HJ02菌株,研究了生长条件、降解效果、降解动力学等,探讨了HJ02菌株降解吡啶和吲哚的机理,取得了一些有一定价值的研究结果:1.首次从杭钢焦化废水活性污泥池中分离出含氮杂环化合物降解菌,命名为HJ02菌株。经形态观察、培养特征、生理生化特征和细胞壁结构的测定,初步确定HJ02菌株是链霉菌(Streptomyces sp.)。2.HJ02菌株的适宜的生长条件为:碳源、氮源分别是甘油和NH4Cl,温度为25℃,pH值范围为3.0~4.0,振荡速度为200 rpm。3.筛选的HJ02菌株能以吡啶作为唯一碳源和氮源生长,该菌对吡啶的耐受浓度广且耐受能力强,在50~2000 mg·L-1的吡啶纯溶液中生长良好。30℃、pH7、100 rpm,HJ02菌株在2000 mg·L-1的吡啶溶液中培养7 d后,其降解率达97%。吡啶的降解符合一级动力学方程-dC/dt=K。高浓度吡啶抑制了HJ02菌株对该物质的降解,质量浓度为500 mg·L-1时吡啶的降解速率常数K达到最大,为0.6891 d-1。4.HJ02菌株降解吡啶的关键酶包括琥珀酸半醛脱氢酶和酰胺酶,在单一吡啶溶液作为培养液时,活性达到最高分别为0.45U·mg-1和0.69U·mg-1。用吡啶液体培养液培养时,获得琥珀酸半醛脱氢酶和酰胺酶活性较大的培养环境分别为30℃,pH为8.0和35℃、pH7.0。吡啶降解产物经紫外-可见光谱分析,经HJ02菌株降解后吡啶分子的特征吸收峰消失,GC分析也表明吡啶被完全降解,其杂环体系被打破。5.HJ02菌株能以吲哚为唯一碳原和能量生长,吲哚降解最高耐受浓度为300 mg·L-1,且在温度30℃、pH 7.0、100 rpm条件下培养6 d,其降解率可达97.4%。经Matlab模拟分析得知,HJ02菌株降解吲哚的动力学符合Andrews方程:dS/dt=(-μ4SX)/((S+KS+S2/Kr)YX/S)。吲哚初始浓度为50 mg·L-1的降解动力学参数为:μA=1.627d-1, KS =12.5 mg·L-1, Ki=43mg·L-1。吲哚降解产物经紫外-可见光谱分析,链霉菌(Streptomyces sp.)降解后吲哚分子的特征吸收峰消失,GC分析也表明吲哚被完全降解,其杂环体系被打破。