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4，4’-二氨基二苯甲烷(4，4-Diaminodiphenyl methane，MDA)是一种芳香胺类化合物，工业上通常用苯胺和甲醛为主要原料合成。MDA是一种重要的化工中间体，可以作为固化剂使用，还可以用来制备聚酰亚胺薄膜聚氨酯产品等。MDA毒性较强，对环境有较大危害，会对人类造成神经损害以及DNA损伤，具有致癌性。因此，研究MDA的微生物降解对于工业废水的处理有重要意义。
本文分离到一株能够以MDA为唯一碳源生长的降解菌株Pseudomonassp.PA-3，通过16sRNA基因序列的分析比对，发现PA-3与已报道的Pseudomonas taiwanensis、Pseudomonas monteilii等假单胞菌属菌株的同源性最高能达到99％以上。本文对MDA降解菌PA-3开展了生理生化实验，探究了菌株在LB培养基中的生长特性和在无机盐培养基中的降解特性。另外我们还利用LC-MS技术分析了MDA降解过程的中间产物并推测了其可能的降解途径。最后，我们开展了PA-3强化生物膜反应器处理含MDA废水的实验，观察了挂膜阶段和投菌阶段的反应器运行状态，研究不同的环境因素对强化生物膜反应器运行的影响，讨论了PA-3菌剂用于实际工业废水生物强化处理的可能性。
实验结果如下:
MDA降解菌PA-3的最适生长pH为7～8、最适温度在30～35℃，并且在高盐的环境中能够维持稳定的生长。同时，PA-3能够以果糖和葡萄糖为碳源生长，能以氯化铵、硫酸铵作为唯一氮源利用。MDA降解菌PA-3在无机盐培养基中能在16h内将200mg·L-1的MDA降解完全。PA-3对MDA的最适降解温度为30～35℃，最适降解pH为7～8。
菌株PA-3对MDA的降解动力学方程为V=44.56S/75.36+S，R2=0.9891，当底物浓度远小于75.36mg·L-1时，反应属于一级反应;当底物浓度远大于75.36mg·L-1时，反应呈零级反应特征。根据LC-MS的结果，我们确定了MDA降解过程中产生的两种中间产物分别是对氨基苯甲醛和原儿荼酸，并推测MDA可能的降解途径如下:首先连接苯环的C-C键断裂得到对氨基苯甲醛和另一种可能的产物对氨基苯酚，在单加氧酶的催化作用下氨基和醛基被氧化生成原儿茶酸，产物随后进一步氧化，最终进入到完全矿化的阶段。
生物膜反应器膜上生物量达到稳定的时间在挂膜运行后的30d左右，稳定后单位质量的填料上附着的生物膜干重约为48.0mg·g-1。挂膜成功后的生物膜呈深褐色。挂膜阶段的生物膜反应器出水中的COD去除率能够接近80％，但是系统对MDA几乎没有降解效果。投菌阶段当反应器运行HRT为6h时，生物膜活性达到稳定的时间短且活力高，反应器对COD的去除效果最好，能够达到91.5％。系统对MDA的去除率在HRT为6h和10h的时候均能达到95.4％和96.0％，而在HRT为2h和4h的时候，出水中MDA的去除率不到80％。因此适当提高系统运行的HRT有利于反应器对污染物的去除。生物强化菌剂投加量的增加能够缩短反应器运行达到稳定的时间;当进水中的盐浓度较高时，生物膜反应器对COD和目标污染物MDA的去除效果受到抑制;当环境因素发生波动时，生物膜反应器具有比游离的降解菌更强的适应能力，温度范围在25～35℃，pH范围在6～8之间时，生物膜反应器对COD和MDA的去除率都能够稳定在90％左右。
本文分离到一株能够以MDA为唯一碳源生长的降解菌株Pseudomonassp.PA-3，通过16sRNA基因序列的分析比对，发现PA-3与已报道的Pseudomonas taiwanensis、Pseudomonas monteilii等假单胞菌属菌株的同源性最高能达到99％以上。本文对MDA降解菌PA-3开展了生理生化实验，探究了菌株在LB培养基中的生长特性和在无机盐培养基中的降解特性。另外我们还利用LC-MS技术分析了MDA降解过程的中间产物并推测了其可能的降解途径。最后，我们开展了PA-3强化生物膜反应器处理含MDA废水的实验，观察了挂膜阶段和投菌阶段的反应器运行状态，研究不同的环境因素对强化生物膜反应器运行的影响，讨论了PA-3菌剂用于实际工业废水生物强化处理的可能性。
实验结果如下:
MDA降解菌PA-3的最适生长pH为7～8、最适温度在30～35℃，并且在高盐的环境中能够维持稳定的生长。同时，PA-3能够以果糖和葡萄糖为碳源生长，能以氯化铵、硫酸铵作为唯一氮源利用。MDA降解菌PA-3在无机盐培养基中能在16h内将200mg·L-1的MDA降解完全。PA-3对MDA的最适降解温度为30～35℃，最适降解pH为7～8。
菌株PA-3对MDA的降解动力学方程为V=44.56S/75.36+S，R2=0.9891，当底物浓度远小于75.36mg·L-1时，反应属于一级反应;当底物浓度远大于75.36mg·L-1时，反应呈零级反应特征。根据LC-MS的结果，我们确定了MDA降解过程中产生的两种中间产物分别是对氨基苯甲醛和原儿荼酸，并推测MDA可能的降解途径如下:首先连接苯环的C-C键断裂得到对氨基苯甲醛和另一种可能的产物对氨基苯酚，在单加氧酶的催化作用下氨基和醛基被氧化生成原儿茶酸，产物随后进一步氧化，最终进入到完全矿化的阶段。
生物膜反应器膜上生物量达到稳定的时间在挂膜运行后的30d左右，稳定后单位质量的填料上附着的生物膜干重约为48.0mg·g-1。挂膜成功后的生物膜呈深褐色。挂膜阶段的生物膜反应器出水中的COD去除率能够接近80％，但是系统对MDA几乎没有降解效果。投菌阶段当反应器运行HRT为6h时，生物膜活性达到稳定的时间短且活力高，反应器对COD的去除效果最好，能够达到91.5％。系统对MDA的去除率在HRT为6h和10h的时候均能达到95.4％和96.0％，而在HRT为2h和4h的时候，出水中MDA的去除率不到80％。因此适当提高系统运行的HRT有利于反应器对污染物的去除。生物强化菌剂投加量的增加能够缩短反应器运行达到稳定的时间;当进水中的盐浓度较高时，生物膜反应器对COD和目标污染物MDA的去除效果受到抑制;当环境因素发生波动时，生物膜反应器具有比游离的降解菌更强的适应能力，温度范围在25～35℃，pH范围在6～8之间时，生物膜反应器对COD和MDA的去除率都能够稳定在90％左右。