我國城市化進程發(fā)展越來越快，水資源需求量 也越來越大，水污染的程度也在大大的加深，污水處 理就成了目前急需解決的大問題。絮凝沉淀法與生 物處理、離子交換、吸附、化學氧化、電滲析、超濾和 等方法相比較之下較為廉價、操作更為簡便。研究 發(fā)現(xiàn)能夠產生絮凝劑的微生物種類很多，有報道的絮凝微生物種類已達 50 多種。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗所需污水、淤泥 采自于山東省臨淄區(qū)金 嶺回族鎮(zhèn)的水渠; 營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、營養(yǎng)肉湯培養(yǎng) 基、細菌生化鑒定管 杭州微生物有限責任公司; 無 水 CaCl2、高嶺土、硫酸鋁鉀( 明礬) 化學純，杭州微 生物有限責任公司。 博迅YXQ-50SII立式壓力蒸汽滅菌器 上海博訊實業(yè) 有限公司醫(yī)療設備廠; DHG－9140A 新型電熱恒溫鼓 風干燥箱 寧波江南儀器廠; 干燥箱 寧波江南儀 器廠; LＲH－150B 生化培養(yǎng)箱、ZWY－200D 恒溫培養(yǎng) 振蕩器 上海智城分析儀器制造有限公司; G10S UV －VIS 雙光束紫外可見分光光度計 Thermo Fisher Scientific 有限公司; S.SW－CJ－2F 凈化工作臺 上海 躍進醫(yī)療器械廠; BA210 生物顯微鏡 麥克奧迪實 業(yè)集團有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 微生物的分離純化

在污水渠的上中下游三 處采集污水和淤泥，裝入密封袋 4 ℃ 冰箱保藏。將 采集的污水和淤泥分別以 ( 10 － 1、10 － 2、10 － 3、10 － 4、 10 － 5、10 － 6、10 － 7 ) 七個梯度稀釋，每個梯度取 100 μL 涂布到 營 養(yǎng) 瓊 脂 培 養(yǎng) 基 平 板 中，30 ℃ 培 養(yǎng) 48 h 觀察。 取涂布平板中不同形態(tài)的單個菌落以四區(qū)劃線 法接種在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上，30 ℃ 培養(yǎng) 48 h 后對平板中出現(xiàn)的不同形態(tài)的單個菌落進行連續(xù)多次 的分離劃線培養(yǎng)，直至菌落形態(tài)穩(wěn)定且單一，對分離 的菌株，通過簡單染色，在顯微鏡下觀察其基本形態(tài) 結構。

1.2.2 絮凝微生物的篩選

硫 酸 鋁 鉀 組: 分 別 取 200、400、600、800、1000 mg /L 的硫酸鋁鉀各 2 mL，濃 度為 1% 的氯化鈣溶液 5 mL 和 4 g /L 高嶺土懸濁液 93 mL 于 250 mL 三角燒瓶中，空白組以 2 mL 蒸餾水 代替 2 mL 的硫酸鋁鉀。將三角瓶充分震蕩 2 min 后 靜置 8 min，再用微量加樣器吸取上清液，測定 OD550 值。通過公式( 1) 計算絮凝率。

1.2.3 絮凝細菌的鑒定

1.2.3.1 形態(tài)學鑒定

將篩選得到的菌種接種于營 養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，在 30 ℃ 下培養(yǎng) 48 h，對菌株進行 革蘭氏染色，油鏡下觀察菌體形態(tài)并拍照記錄。

1.2.3.2 生化鑒定

對經篩選獲得的絮凝作用最優(yōu) 的兩株菌以營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基 30 ℃ 下培養(yǎng) 24 h 至對 數(shù)生長期，將菌液按照無菌操作技術接入細菌生化 鑒定管中，30 ℃、100 r /min 條件下震蕩培養(yǎng) 48 h 后 進行觀察，并記錄其結果。

1.2.3.3 分子生物學鑒定

將基因組對 16S rＲNA 進 行 PCＲ 擴增，引物為 16S: 27 － F: AGAGTTTGATCM TGGCTCAG，1492－Ｒ: TACGGYTACCTTGTTACGACTT PCＲ。擴增得到的絮凝菌的 PCＲ 產 物 在 濃 度 為 1.0% 瓊脂糖凝膠中進行電泳，電泳電壓設置 120 V， 電泳時間設置 30 min。之后在 320 nm 波長紫外燈下 進行觀察，將結果進行拍照、分析，將目的片段進行 回收，送于武漢金開瑞生物工程有限公司做序列 測序。 PCＲ 體系條件: H2O 17.8 μL，DNA Buffer 3 μL， dNTP 2 μL，上下引物均 3 μL，DNA 模板 1 μL，DNA 聚合酶 0.2 μL，總體積 30 μL。 PCＲ 擴增條件: 95 ℃ 5 min; 95 ℃ 30 s; 60 ℃ 30 s; 72 ℃ 1 min; 35 次循環(huán); 72 ℃ 10 min; 12 ℃ 保存。

1.3 數(shù)據(jù)處理

將測序結果進行正反序列拼接得到全序列，再將測序結果經 NCBI 進行 Blast 比對，選擇與比對序列相 似度 高 的 菌 株，以 MEGA5.1 軟 件 進 行 分 析。利 用 MEGA 5.0 軟件進行分析，并構建系統(tǒng)發(fā)育樹。

2 結果與分析

菌株 ZF1、ZF2、ZF3、ZF5、ZF8、ZF12、ZF15、ZF18 和 ZF20 均為桿狀細菌，其他均為球狀; 各菌落形態(tài)以圓形為主，且光滑濕潤; 各菌落顏色多 樣，大小不一。ZF1 分解麥芽 糖、D－ 甘露醇、棉籽糖和山梨醇，不分解蔗糖、衛(wèi)矛 醇、肌醇和乳糖; 氧化酶沒反應可能為腸桿菌科; 靛 基質無反應; 可產生 DNA 酶; 硝酸鹽未還原; 枸櫞酸 鹽陰性為腸桿菌科的埃希菌屬、志賀菌屬和愛德華 菌屬等; 硫化氫為陰性可排除愛德華菌屬; 明膠未液 化; O /F 實驗陽性發(fā)酵型，進一步確認為腸桿菌。 ZF18 不分解麥芽糖、D－甘露醇、棉籽糖、山梨醇、蔗 糖、衛(wèi)矛醇、肌醇和乳糖; 氧化酶陽性為假單胞菌; 靛 基質有氣泡; 可產生 DNA 酶; 硝酸鹽被還原; 枸櫞酸 鹽為陽性; O /F 實驗為陰性; 硫化氫為陽性; 明膠液化進一步確定其為假單胞菌。

3 討論與結論

從山東省臨淄區(qū)金嶺回族鎮(zhèn)的水渠中采 集水樣，經分離、篩選并富集培養(yǎng)后獲得 2 株絮凝性 能穩(wěn)定且活性良好的微生物絮凝菌 ZF1 和 ZF18，其 絮凝率分別為為 57.68% 、57.20% 。與周禮等［18］從活 性污泥種篩選出一株高效絮凝劑產生菌株，在最佳 發(fā)酵培養(yǎng)基中絮凝率達 95% 相比而言，本實驗篩選 到的菌株仍需深入研究，例如對大顆粒物絮凝率的 高低、菌株生長和絮凝所需要的最佳條件和適宜的 外界環(huán)境的優(yōu)化處理，絮凝微生物的絮凝分子提取 工藝以及絮凝劑的開發(fā)利用等。



 

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