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水体中氯酚类污染物的生物降解性研究进展_图文

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第2 4卷

第1 6期 

中 国 给 水 排 水 
CHI A  N WAT ER & W AS EWAT   T ER

Vo . 4 No 6 1 2   .1  

20 0 8年 8月 

Au . 0 8 g2 0 

水 体 中氯 酚 类 污 染 物 的 生 物 降 解 性 研 究 进 展  
王 晓 东 , 张 光辉   顾  *   孙 红 晔     , ,
(. 1 天津大学 环境科学与工程学院,天津 30 7 ;2 中冶京诚工程技术有限公 司, 0 02 .  
北 京 107 ) 0 1 6 



要 : 从 具 有 降解 氯酚 类化 合物 能力 的微 生物 筛选 , 酚 类化 合 物 的好 氧 、 氧 和 共代 谢    氯 厌

降解 , 以及 处理含 氯 酚废 水采 用现 代 生物技 术等 方 面 , 综述 了研 究和 工程 应 用的进 展 情 况 , 绍 了 介  
氯 酚 类化 合 物在 不 同条件 下的 降解途 径 。  

关 键词 : 氯酚 ; 脱氯 ; 生物 降解 ; 生物 技 术          中图分 类号 :X 0 .  731 文献标 识 码 :B   文章 编 号 :10 4 0 ( 0 8 1 0 1 0   0 0— 6 2 2 0 ) 6— 0 7— 5

Re e r h Pr g e si   0 e r da i n 0   l r p n0s i   a e   s a c   o r s  n Bi d g a t0   fCh 0 0 he l n W t r
W ANG  a — o g   Z Xi o d n  , HANG  a g h i   GU  n  , SUN  n - e Gu n — u , Pi g   Ho g y  

( .Sh o o ni n e t c nea d Tcn l y ini U i r t,Taj  0 0 2 hn ; 1 c olfE v o m n  i c n   eh oo ,Taj   nv sy in n3 0 7 ,C i     r Se g n ei i a
2 .MC   a i l n ier ga dR s r   croai   i id e g1 0  , hn ) C C pt   gne n  n   e ac I o rt nLm t ,B n  0   6 C ia  aE i e hn p o e  1 7
Ab t a t s r c : T e p o r s e  n r s a c   n   n i e r g a p ia in   r   u h   r g e s s i  e e r h a d e g n e n   p l t s a e s mma ie  n tr   ft e i c o rz d i  e ms o     h
s r e ng o   c o r a im sc p b e o   g a n   h o o e l c e ni   fmi r o g n s   a a l   fde r di g c lr ph nos,t e a r b c,a e o i  n   o tboi  h   eo i na r b c a d c me a lc d g a ai n o   h oo he o s t e m o r  b o e h o o y s d o   r a me  o   h o o h n lc n a nng e r d to   f c l r p n l , h   den i tc n l g  u e  fr te t nt f c l r p e o — o t i i   wa t wa e  n   O o se tra d S   n. Th   t wa  o d g a   h o o e o s u d rd fe e tc n to si n r d c d. e pah y t  e r de c lr ph n l  n e   i r n   o di n   si to u e   i Ke   r : c lrp e os y wo ds  h o o h n l ; d c l rn to   bid g a to   b oe h l g   e h o i a in; o e r dain; it c noo y

氯酚类 化合 物 是 应 用 广 泛 、 有 环 境 毒 性 的难  具 降解有 机物 。 自 2 0世 纪 3 代 以来 , 酚 类 化 合  0年 氯 物 被广 泛用作 木 材 防腐 剂 、 防锈剂 、 菌 剂和 除草 剂  杀
等 , 亚洲 、 在 非洲 和 南 美 洲 还 用 于 血 吸 虫 病 的防 治 ,  

然激素的功能, 在其对人体造成 的各种危 害中尤 以   遗 传性 疾 病 和癌 症 备 受 关 注 。 因此 , 除环 境 中 的  清 该 类 化合 物是 人类 面 临 的一大 挑 战 。  

1 具有 降解氯酚类化合 物能力的微 生物 
人 们 早就 发现 微生 物 对 自然界 中有 机物 的循 环 
起 着重 要 作用 。随着 工 农 业 的快 速 发 展 , 入 环 境  进

其 中 2, 4一二氯 酚 和 2 4 5一三 氯 酚 大 量 用 于 农 药  ,, (, 24一D和 2 45一T) ,, 的生 产 , 因此 在 许 多 工 业 化  国家氯 酚化合 物 的生 产 规 模 非 常 庞 大 。 另外 , 在  酚 饮 用水 的加 氯 消 毒 处 理 中 可 能 产 生 氯 酚 及 其 衍 生 
物 。 同时 , 2一氯 酚 、 , 二 氯 酚 、 , 6一三 氯 酚 和  2 4一 2 4,

中的合成物质越来越多 , 中许 多有机物对微生物  其 有抑制 甚 至杀 灭 作 用 。但 是 经 过 长 期 的 接 触 驯化 ,  
有 些微 生 物能通 过 自然 变 种 或 形 成诱 导酶 , 备 了  具 新 的代 谢功 能 , 而能 降解 或部分 转 化这 些化 合物 。 从   氯 酚 类 化合 物进 入 环 境 已有几 十 年 , 长 期 的  在 接触 驯 化过 程 中 , 生 物 的遗 传 变 异 和 质 粒传 递 特  微 性使 很 多微 生物 具备 了降解 或部 分 降解氯 酚类 化合  物 的能 力 。迄今 为 止 , 多 研 究 人 员 已从 土 壤或 水  许 体底 泥 中获 得 了这 些 微 生 物 , 已分 离 出 具 有 降解  并 氯 酚类 化合 物能 力 的多种 纯 培养微 生 物菌 株 【 。 2  ]

五氯 酚都 是毒 性很 高且 难 生 物 降解 的化 合 物 , 多  大 数具 有 致 畸 、 癌 、 突 变效 应 。美 国 E A 在 17  致 致 P 97
年提 出的 6 5类 1 9种优 先 控 制 污染 物 中包 括 了 1  2 1 种酚 , 2一氯 酚 、 4 6一三 氯 酚 、 4一二 氯 酚 、 氯  2, , 2, 对

问 甲氯酚 、 氯 酚 均 在其 中 。氯 酚类 化 合 物 的 大量  五 使用 , 得大 量氯 酚 类 污 染 物 进 入 了环 境 u 。*年  使 j 来科 学研 究还 发现 , 多 氯 酚类 化合 物 具 有酷 似 天  很
·

1 · 7  

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第2 4卷、第 l 期  6

中 国 给 水 排 水 

w w wtgse o   w .a r ha t ea t m

2 氨酚类化合 物的生物降解 
2 1 生物脱 氯 机制  . 



厌 氧脱 氯 

还 原脱 氯是 指氯 酚类 化合 物在 得到 电子 的同时  去 掉一个 氯 取代 基并 释放 一个 氯离 子 的过程 。这 种  脱 氯机 制多 发生 在厌 氧 和缺 氧 条 件 下 , 氯 代 酚类  是 化合 物 生物 降解 的重 要途径 。因为氯 原 子强烈 的吸  电子性使 芳 环上 电 子 云密 度 降 低 , 好 氧 条件 下 氧  在 化酶 很难 从 苯环上 获取 电子 而发 生氧 化反 应 。当氯  原子 的取 代个 数越 多 时 , 环 上 的 电子 云 密度 就 越  苯 低, 氧化 就 越 困难 , 生化 降解 性就 越 差 。相 反 , 可 在  厌 氧 或缺 氧条 件下 , 环境 的氧化还 原 电位较 低 , 电子  云密 度较低 的苯环在 酶作 用下 很 容易受 到还 原剂 的  亲 核攻 击 , 氯原 子就 很容 易被 亲核 取代 , 显示 出较 好  的厌 氧生物 降解 性 。许 多在好 氧条 件下 难 于降解 的  化 合物 在厌 氧条 件下 变得 容易 降解 。高 氯代 酚 由于  苯 环上 电子 云密 度 低 , 厌 氧 条件 下还 原 脱 氯 反应  在 比低氯 代酚 更易 进行 。   由于 五 氯 酚应 用 的 广 泛 性 和 相 对 易 于厌 氧 降  解, 在氯 酚类 化合 物 中对 五 氯 酚 的厌 氧 降解 研 究 最  多 _ 。五 氯酚 的还 原 脱 氯 通 常 需 要 电 子 供 体 基 质  6   J 的存 在 。在 混合微 生物 厌氧 培养 中的五 氯酚还 原脱  氯过 程 中很难 分 清是 一 种共 代 谢 作 用 ( 即氯 酚作 为  电子 供体 , 供 细胞 生 长 的 碳 源 和 能 源 ) 是 以 氯  提 还 酚作 为最 终 电子受 体 以支持 微生 物生 长 的 卤代 氧化  ( a rsi tn 作 用 J hl epr i ) o ao 。在 五氯 酚 的还 原脱 氯过程  中 , 氧微 生物 在氧 化 简单 电子供 体基 质 过程 中 , 厌 使  用 五 氯酚作 为 电子 受体 以支 持微 生物 生长 的机 理 已  经 被证 明。 卤代 氧 化 作 用 使 五 氯 酚 邻 位 脱 氯 形 成  345一三 氯酚 亦 已被 反应 动 力 学 研 究 所 证 实 。迄  ,, 今 为止 , 发 现三个 菌 属 的纯 培养 厌 氧微 生物 ( e  只 Ds .
u tb c r m, e l v r l o at i D sf i i i f eu u o b o和 A arm x bc r 具  n e yoat ) o e

不 同种 类 的微生 物 由于其 降解 污染 物 的生 化机 

制不同, 使得氯酚类化合物 的降解途径多样化 , 但脱 
氯是氯酚类化合物 降解的关键步骤。在氯酚的生物  脱 氯过 程 中有两 种基 本 的脱 氯 机 制 , 一 种是 氧 化  第
脱氯 , 即芳香 环被 氧化 并脱 去氯 取代基 的过程 ; 二  第 种 是还 原脱 氯 , 化合 物 得到 电子 的 同时 , 原子取 代  氢 氯 原子 , 且 释放 出氯 离子 。 并   ① 氧化 脱氯  氯 酚氧化 脱氯 是指芳 香 环被 氧化并 脱去 氯取 代  基 的过程 。根 据脱 氯 发 生 的先 后 , 酚 的好 氧 降 解  氯 主要 分为 两种 途径 J第 一 种 是先 开 环后 脱 氯 的 儿  : 茶酚 途径 ; 第二 种是 先脱 氯后 开环 的氢醌 途径 。  

先开环后脱氯 : 低取 代氯酚 ( 主要是单氯酚 和  二氯酚) 在好 氧条 件 下 的微 生物 降 解 主要 是先 开环  后脱氯 的脱氯降解方式。儿茶酚是此降解途径 中的  第 一个 中间 体 。 以 2 4一二 氯 酚 的降 解 为 例 J在  , ,
假 单胞 菌属 好氧 培养 中 , , 二 氯酚 首先 在单 氧化  24一 酶 作用 下发 生邻位 氧化 , 成 35一二 氯 代儿 茶 酚 ; 生 ,   然 后在 12一双 加 氧 酶 的作 用 下 发 生 邻 位裂 解 , , 开  环 生成 2, 4一氯代 顺 , 一粘糖 酸 , 内酯 化过 程 中  顺 在 释 放 出氯离子 , 并被 氧化 成 马来酰 基 乙酸 , 而后进 人 
三羧 酸循 环 。  

除此 一 般 情况 , 们 还 发 现低 取 代 氯 酚 的好 氧  人 菌 降解 存 在 着 一 些 特 殊 路 径 , 如 4一氯 酚 在 A— 例 r   t oat rfc n 菌株 的培 养 中先 脱 氯 生 成 14 h bce ue ai s r r a e , 
氢醌 , 后转 化为 偏苯 三酚 , 然 再在偏 苯 三酚 双加 氧  酶 的作 用 下 开环 裂 解 J 。偏 苯 三 酚 双 加 氧 酶 是 此 
一 -

降解路 径 中 的关 键酶 。   先 脱氯 后 开 环 : 于 含 3—5个 取 代 基 的多 氯  对 酚, 在好 氧条 件 下l 生物 降解 通常 采用 氢醌 途径 , 拘微   即先脱氯 后 开环 J 。经研 究 发 现 , 好 氧条 件 下 对  在 五氯酚 降解 效果最 好 的菌 株属分 枝杆 菌属 和鞘 氨醇  单 胞 菌 属 。五 氯 酚 在 Shn o oa ho p eoc  p i m nsclohnla g r i A C  9 2 T C37 3菌好 氧 培 养 中的 降 解 路径 : 先 , 单  首 在 加 氧酶 的作 用 下 , 氯 酚 发 生 对 位 羟 基 化 , 成 2, 五 生   356 四氯代 氢 醌 , 后 在 还 原脱 卤酶 的作 用 下 , ,,  然   连续 脱去 两 个 氯 离 子 , 成 2 6一二 氯 一1 4一氢  生 , , 醌 。该物 质在 双加 氧 酶 的作 用 下 , 继续 脱 去 一 个 氯  离子 , 时 邻 位 开 环裂 解 生 成 2一氯 一马 来 酰基 乙  同 酸 , 后进人 三羧 酸循 环完 全 氧化 降解 。 最  
·

有 卤代 氧化作 用 。  
2 2 共 基质 条件 下 的氯酚 生物 降解  . 

从 氯 代 酚进 人 环 境 后所 处 的 系 统来 看 , 不 是  它

单一存在 的, 而是 由多种有机物 、 多种微生物等组成  的复 杂 系统 。在 这 一 系统 中 , 多种 组 分 共 存 并 且 相  互作 用 , 包括基 质 问对 酶 的竞争 与非 竞争 作用 、 代  共 谢作用、 微生物对基质 的协 同作 用等。因此用单 一  基 质 条件 下 的生物 降解性 结 论来 描述 多种 基质 共存 
时化合 物 的 降解性 能难 免 “ 真 ”  失 。

Q a  C等人  在气升式填料床反应器 中, unX—   以具有降解 24一 , 二氯酚能力的节杆菌属微 生物育  种, 研究 了苯 酚 作 为 共 存基 质 条件 下 的 24一二 氯  ,

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w w w t gset o   Ⅳ . a raha. m e c

王晓 东, : 等 水体 中氯酚类污染物 的生物 降解性研 究进 展 

第2 4卷

第1 6期 

酚的降解情况。在反应器连续运行期间 ,, 二氯  24一 酚的容 积负荷 为 2 . 2~ 2 2  /( d , 酚 的  9 7 3 .3mr L· ) 苯 容 积负 荷 为 3 5 5 2 . 6~6 2 7   , ( · ) 0 . 9 mr L d 。结 果 发  /
现, 随着 苯 酚容积 负荷 的增 加 , 2, 对 4一二 氯 酚 的 去 

cl 能够使浓度为 4 0m / as l 2  gL的 4一 氯酚完全降解 ,   超 过 了单 一 基 质下 的最 大浓 度 (5  gL 。 当 4一 30m / )  
氯 酚浓 度 >10 m / 2   g L时 , 会严 重 抑 制微 生 物 对 浓度  >18 0mr L的苯 酚 的降解 。  0  , /  
3 2 厌 氧 生物处 理 技术  .

除率 由 10 0 %降 低 为 8 .% , 对 苯 酚 的去 除率 始  79 而

终保持在 9 .% 。为了提 高主要基质 ( , 96 2 4一二氯 
酚) 的降解 率 , 须合 理 地 控 制 相 对 更 易 降 解 的苯  必 酚共 存 基质 的容 积负荷 在 适 当的水 * 。   李 萍等  以苯 酚 、 萄 糖 作 为 五氯 酚 的共 代 谢  9   葡

大 量 的五氯 酚 生物 降解 研究 主要 围绕 着厌 氧过  程 和厌 氧反 应器 展 开 。还原 脱氯 作用 是最 常见 和最  有效 的代 谢 方式 。五氯 酚厌 氧降解 的途径 是首 先脱  氯 生 成 四氯 酚 、 氯 酚 、 氯 酚 和 一 氯 酚 。在 脱 氯  三 二
时, 反应 可 能 出现在所 有 位置 的氯取代 基上 , 即反应 

基质, 考察了其在加速活性污泥驯化进程方 面的作  用, 结果 表 明 : 萄糖 可 以增强 活性 污泥 中微 生 物对  葡
五氯 酚 的适 应能 力 , 快 驯 化 进 程并 提 高对 五氯 酚  加 的降解速 率 ; 而苯 酚 的毒性 可能 与 五氯 酚相互 叠 加 ,  
从而 延滞 了活 性 污泥 的驯 化进程 。  

在邻 位 、 对位 和 间位 的氯 代基 上都 能进 行 。因此 , 五  氯 酚还原 脱 氯 的 中间 产 物 可 能很 多 , 谢 途径 变得  代 比较 复 杂 。但 是 , 氯 酚 完 全 脱 氯 后 的 产 物 是 苯  五
酚 J 。苯 酚能 被有 些 产 乙 酸菌 降解 为 乙酸 , 可 能  也

3 氯酚类废 水生物 处理技 术 
氯 酚类化合 物 的生 物 降解过 程 中最 重要 的 限速 

被进 一步 转 化 为苯 甲酸 , 后 由产 乙酸 菌转 化 为 乙  然 酸, 乙酸 最终 被产 甲烷 菌进 一 步转 化成 甲烷 和 C    O。
厌氧 反应 器也 常 应用 于低 取代 氯 酚 的降解 。有 

步骤是氯取代基 的去除 , 即脱氯。现有处理氯酚 的   技术 主要 有好 氧生 物处 理 、 氧 生物 处理 、 氧 与好  厌 厌
氧联合 生 物处 理及 培育 高效 菌株 等 。  
3 1 好氧 生物 处理 技术  . 

三组 研究 人员 对 24一二氯 酚 与 易生 物 降解 的基 质  ,

共存情况下的 U S 反应器中的降解情况进行 了评  AB 价¨  。其中 S oz 和 Uu o 等人 uJ pna lky   以糖蜜作为 
电子供 体 , 2, 二 氯 酚 的容 积 负荷 为 14g ( I 当 4一 4 / 1 T  
·

活性 污 泥法 以其 经 济 、 效 成 为 目前 应 用 最 广  高 泛 的处 理氯 酚类 化 合 物 的好 氧 生 物 处 理技 术 , 处  而 理效 率 的高低是 由微 生 物 的特性 决 定 的。一 些研 究 
者 已经 证实 , 好 氧条 件 下 微 生 物 生 长 以 氯 酚 类 化  在

d 时 , 去 除 率 为 7 . % 。C ln 等 人 ¨ ) 其 87 ol s i 刮研 究 

合 物 为碳源 和 能 源 , 成 功 地 降 解 氯 酚 浓 度 达 l0 可 O 


了 24, 三 氯 酚在 乙醇 和挥 发 性 脂 肪 酸作 电子 供  , 6一 体 的颗粒污泥膨胀 床 ( G B ~厌 氧生物膜组合反  ES) 应 器 中 的降解 。随 着容 积负 荷 的增加 , ,, 246一三 氯 

120m /  0  gL的工 业废 水 ¨ 。 il a 人 …  养  。。Fao 等 v 培

了一种 新 型 优 势 降 解 菌 株 ( add  a oa , 降  C niam h s) 其 解氯酚 的浓 度可 达 到 17 0mgL 05年 J n  0  / 。20 i g等  a 人¨  从酵母 菌 中分 离 了菌株 C r w l 其 降解 苯  .tp a ̄, o
酚 的最 大浓 度高 达 20 0 m / 。  0   g L  

酚的去除率逐渐增大。 当容积负荷为 2 / m   5g (  · d 时 , 除率达 到 10 。生物 膜法 的 24, ) 去 0% , 6一三 氯 
酚 比降解 活 性 在 1 、7℃ 时 分 别 为 5 3 8 5 m / 53 . 、 .   g 
( V S· )   gS d 。

厌 氧 装 置 的成 功 运 行 有 赖 于 颗粒 污 泥 的形 成 。  

细 胞生 长动 力学 是评 价微 生 物降 解潜 能 的一个 
重要 指标 , 以往 的很 多 研 究 都 是 基 于单 一基 质在 低  浓度 下 的 Moo n d或 Ha a e 型 建立 的细 胞 增 长行  l n模 d 为模 式 , 而实 际处 理 的废 水 通 常 含 有 两种 以上 的基 

颗 粒污 泥 的核 心 是 构 建 各 类 微 生 物 共 存 的生 态 体  系, 它受 微 生物本 身 特性 、 水水 质 以及反 应器 运行  废 工艺 参 数 的影 响 。徐 向 阳 等 研 究 了工 业 有 机 废 水  ( 啤酒糖 化 废 水 和 有 机 酸 发 酵 废 水 ) 五 氯 酚 共 存  和
条件 下 , G B反 应 器 中厌 氧 污 泥 的 颗 粒 化 过 程 。 ES  

质 , 生 物降解 体 系更 为复 杂 。较 高浓 度 基 质 的毒  其 副作 用 可 能 会 抑 制 另 一 基 质 的 微 生 物 降 解 活 性 。   Jn i g等人 研究 了纯 培 养微 生 物 C r i l 在 苯 酚  a .tpc i o as

试验 发 现 , 为共 基 质 的工 业 有 机 废 水 的种 类 影 响  作 运行 前期 反应 器 的性 能 、 污泥 颗粒 化进 程 、 污泥脱 氯  活性 与产 甲烷 优 势 菌 等 。相 比 而 言 , 化废 水 更 有  糖
利 于颗粒 污泥 的形成 。反 应器 的运 行 性能 随污 泥颗 

和 4一 氯酚双基 质条件 下 的细胞 生 长和降解 动力  学 。研究 发 现 , 浓度 的苯 酚能 够 增强 C r i l  低 .tpc i o as
对 4一 酚 的生 物降解 能 力 ; 氯 苯酚优 先 于 4一氯酚 发  生生 物 氧化作 用 , 微 生 物 生 长提 供 单 一 碳 源 和 能  为
源 。 当苯酚浓 度 在 l0~10mg L范 围内 , .t p. O 6  / C ri o  

粒化进 程 而得 到 改善 。对 C D、 氯 酚 去 除性 能 的  O 五 影 响仅 发 生在 运 行 过 程 前 阶段 , 期 则 不 明 显 。在  后 颗粒 污泥 成熟 阶段 (0~10d , 化废 水 C D 的  6 2  ) 糖 O

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第2 卷 4

第 l 期  6

中 国 给 水 排 水 

w . a r set o   、 wt g ha  ̄m ^ ea .

容积负荷 为 420—  8 / m d ,  4 480g (  · ) 五氯酚的容  积 负荷 为 5 . 8 2—17 2g (  · ) 五 氯 酚去 除率  0 . / m d , 达 到 10 ; 0 % 当采 用柠檬 酸发 酵废 水 时 ,O C D的容 积 
负荷 为 420—  1 / I d , 氯 酚 的容 积 负   2 62 0g ( I ) 五 T  · 荷为 5. 7 4—13 8g (n d , 氯 酚去 除率 也 达  0 . / i  · ) 五

S igo n s pa cmo ii ph n mo a   u i bl s、 Bu k od ra cp ca、 r h l e i  e a i  

C rs m n slt l和  6 o m t h i vi hye o a u o o e     e c nk i s o 。它 们 以 

24, 三 氯 酚作 为 唯一 的碳 源 和 能 源 。经 过一 定  , 6一 时期 的 驯化培 养 , 生 物 的降解 能力得 到很 大提 升 , 微   比降解速 率达 到 3  / g· ) 4ms( h 。跟 踪 目标 物 质 在  降解 过程 中的可溶 性 C D、 1 浓 度 和 D O C一 O等 数 据 ,   与 理论 值 进 行 比较 , 证 实 2 4 6一三 氯 酚 在 试 验  可 ,, 条 件下 完全 脱氯 和矿 化 。在 24, , 6一三 氯 酚浓 度 ≤  
4 0mg L时 , 生 物活 性 不会 受 到 抑 制 。 当 2 4 6 0  / 微 , , 


到 0 %。两种不同的工业废水作 为共存基质驯化  0
的颗粒 污泥 表 观降 解 五 氯 酚 的活 性 相 * , 分 析 中  但

间产物时发现 , 作为共基质的有机废水种类影响颗 
粒 污 泥脱 氯 降解 五氯 酚 的位 点 。糖化 废水 驯化 的 污 

泥具有较强 的邻、 问位脱氯活性 , 而对位脱氯活性较  低; 有机酸发酵废水 驯化 的污泥具有 同时进 行邻 、   问、 对位脱氯的活性 , 使五氯酚最终降解为苯酚。   33 厌 氧一好 氧联 合处 理技 术  . 从难 降解有 机物进入天然环境方面来看 , 受到  好氧 和厌 氧环境 的交 替 作 用 , 散 于 自然 水 体 中 的  分 有机 物亦 是如 此 。 因此 , 们 采 用好 氧与 厌 氧 多 种  人
组合 工艺 强化这 一 过程 。特别 是对 于在 单一 处理 条 

三氯 酚浓 度  ̄20m / < 0  gL时 , 测得 微 生 物最 大 比增 

长 速 率 为 0 O  . 1h~。根 据 H l n a ae抑 制 动 力 学 模  d

型, 得出所培养的优势菌株的抑制常数 K 值 为 60 1 
mg /L。  

3 5 固定 化微 生物 技 术  . 

固定 化微 生物 技术 用化 学 或物理 的方 法将 游 离 

细胞定 位 于材 料 的限定 空 间 中 , 有 生物 浓度 易控 、 具   菌体对 外 界 因素 的抵 抗 力 增 强 、 解 能 力 提 高 的优  降 势 , 年来 已成 为 国 内外 的研 究 热点 。 *   Ameat r nn o等人 分 别将 白腐 真 菌 ( h nr h e  P aeo at c e crssoim) 埋 于硅胶 载体 和软 木颗 粒 中进行 填  hyo r p u 包 充 床反 应器试 验 , 和 利 用 游 离 菌 体 的序 批 式 发 酵  并 罐进 行 比较 。结 果表 明 : 处理 浓 度 为 50m / 0  gL的 2  


件下呈现难生 物 降解 性能 的氯 代酚 , 研究 其在 厌  氧一好 氧交 替处 理 时 的生 物 降解性 就更具 有 实 际意 
义0  

Auna等 人 m  用 升 流式 厌 氧 污 泥 床 U S   tay 利 AB 和好氧 悬浮 生长式 反 应器 ( S 组合 工艺 处理 人工  A G) 配制含 酚废 水 ( O C D浓度 为 20—50m / , ,   5 0  gL 2 4一 二 氯 酚浓 度 为 5 0—10 m / ) 以 葡萄 糖 为 共 存 基  0  gL ,

氯 酚废 水 , 固定 化 细胞 降解率 远 远高 于游 离细 胞 。  

固定 化 细胞 可将 8 % 一 4 的 2一氯 酚 降解成 二 氧  0 9% 化碳 、 和无 机氯 。叶鹏等  采 用 化学 键 合法 将 辣  水 根过 氧化 物 酶 固定 在 聚丙 烯 酰 胺 载 体 上 , 现 酶活  发 性 可保 持 较 长时 间 , 可反 复用 于催 化去 除五 氯 酚 。 并   将 固定 酶 装入 反应 柱制 成 酶 柱 , 多 次 反 复 催 化 五  可 氯酚 的反 应 , 固定 化 微 生 物技 术 效 果 明显 好 于 直 接 
投加。  

质, 在有机负荷为 10m / L· ) H T为 2 .   8  s ( d 、 R 6 4h 的条件下 , 合工艺 对 24一二氯 酚 和 C D 的去 除  组 , O 率分 别达到 8% 和 9 % , 6 5 而*行 试 验条 件下单 级 工  艺US A B和 A G对 2 4一二 氯 酚 的去 除率 分 别 为  S ,
5% 和 7 % 。可见 , 用厌 氧一 好 氧组 合 工艺 处 理  2 8 利

氯代酚类化合物可 以取得更好 的降解效果。   Am nne r eat等人 口  成 功地采 用 厌 氧一 好 氧 组 合 
工艺处 理 浓度 为 1  / 3mgL的 2 4 6一三氯 酚废 水 。 ,,   研究发 现 , 在厌 氧 阶段 24, , 6一三 氯 酚 以 甲酸 、 乙酸 

4 结论   ① 研 究 表 明 , 氧微 生 物 技术 和厌 氧 微生 物  好 技 术都 能 够实 现对 氯 酚 类 化 合 物 的完 全 降解 , 厌  但 氧 微生 物还 原脱 氯 和脱氯 产 物 的好 氧 菌氧 化之 间具  有 明显 的互 补 作 用 , 用厌 氧一好 氧 联 合工 艺处 理  采 含 氯酚 废水 具有 良好 的应 用前 景 。   ② 优 势培 养菌 或基 因工 程菌 以其 对纯 物质 的  强 降解 能力 , 引起 各 国研 究 人 员 的关 注 。随 着 固  正 定化 生 物技术 的不 断完 善 , 别是 优 势 工 程 菌 和 载  特 体材 料 的完美 结 合 , 助 于高效 的生 物 反应器 , 过  借 通 生物 降解 作用 去 除环 境 中 的氯 酚类 污 染 物 , 在 工  将
业 上得 到广泛 应 用 。  

和琥珀酸的组合酸为 电子供体 , 不可逆还原脱氯产  生 24一 氯 酚和 4一氯酚 , , 二 之后 在好 氧反应 器 中得 
到完全 降解 。。  

34 商效菌株技术  . *年来, 对具有高效降解能力的菌株进行分离 ,   研究其形态特征 ,   以获得特殊 降解能力的菌株的方  法 得到 了广 泛深入 的研 究 。   K a ue   hr n 等口 从市政活性污泥中提取 了对 2  o , 46一 , 三氯酚具有优*到饽芰Φ模陡鼍 , 分属于 
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王晓 东, : 等 水体 中氯酚类污染物的 生物 降解性研 究进展 

第2 4卷

第1 6期 

参考 文献 :  
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o   4,6 一 t e l rp e o  n n x a d d r a u a   f 2, r h o h n l i  a  e p n e  g n lr i o

s debd—aarb  l r( G B—A )bo at  t l g e u n eoi ft E S c ie F ir co a e r  

1 5℃ [ ] E   coil cl20 ,3 1 :6   J .F MSMi bo E o,0 5 5 ( ) 17— r  
1 8. 7  

P P 1 J .A p  n i n Mir i , 9 9 6 1 )  C 2 [ ] plE v o  c bo 19 , 5( 0 : r o l
43 57 —4 2. 36  

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A G boec r J . Wol    ir i Bo cnl S   i at s『 ] r o r J M co o ieh o, d bl t  
2 0 ,6 1 :5—9 . 00 1( )9 8  
Ar n n e P M , f e i   L w n o s iG  e a . me a t    Kak w t D, e a d w k  A, t 1 z    
An e o i — eo i t a me t f ao e a e   h n l c m— a r b c a r b c r t n    lg n td p e o i o -  e oh c  

ig e aoei f e —l  eco[ ] p l ni n n ,m t ngn   xdfm ratr J .A p E v o  h ci i   r
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9 — 1 3. 7 0  

t m— ee t n a d c a a t r ai n o  c ba  o s  ̄i i s l ci   n   h r ce i t   fmi r ilc n o . u o z o o  

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2 0 ,4 3— )2 2— 4 . 0 3 ( 4 :4 2 7 4  

电 话 :0 2 2 4 5 5  (2 )7 00 9
E — i gpn @t .d .n ma :uig j e u c  l u

[ 1 Fa v ’A,ock  Be  .R pdmoi r go  e 1 ] ioa l B sh e E, l T ai  nt n f h  y o i t
b o e a ain o   h n l i e o o n s y t e y a t id g d t   f p e o — k  c mp u d  b   h   e s r o l  

责任作者 : 顾* 
收 稿 日期 :0 8— 5—1  20 0 6

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