摘要:

【背景】 煤化工企业排放的废水中含有大量难降解、高毒性的有机污染物，采用以高效降解菌为基础的生物强化技术对其进行处理，是一种经济可行的策略；而促进高效降解菌在载体材料表面的生物膜形成，有助于提升生物膜法废水处理系统的效能。【目的】 探究一株吡啶高效降解菌 Pseudomonas sp.ZX08 的生物膜形成过程和特性，识别不同的环境因子如温度、 pH、 Na+、 K+、Ca2+、 Mg2+等对其生物膜形成的影响规律，为实现人工调控其在实际废水处理系统中的成膜过程提供理论依据。【方法】 采用改良的微孔板生物膜培养与定量方法，以单因子影响实验测定不同条件下菌株在 12 孔板内的生物膜形成量和浮游态细菌量；采用激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope，CLSM)观察和分析生物膜的结构特征。【结果】 Pseudomonas sp. ZX08 菌株具有良好的吡啶降解性能，且生物膜形成能力较强， CLSM 观察到其在载体表面形成的生物膜可达到 40-50 mm；生物膜外层的活细胞比例更高，分泌的胞外蛋白也更多。 ZX08 菌株的生物膜形成量具有明显的周期性变化特征， 12 h、48 h 的生物膜量是相对峰值。 ZX08 生物膜形成的最适温度是 25 °C，最适 pH范围是 7.0-9.0；较高浓度的 NaCl (>0.6 mol/L)和 KCl (>0.4 mol/L)均对 ZX08的生物膜形成有显著的抑制作用；一定范围内(0-16 mmol/L) Ca2+浓度的提高可以促进 ZX08 在 12 孔板底部固-液界面生物膜的形成，浓度更高时则显著抑制生物膜的形成；一定范围内(0-16 mmol/L) Mg2+浓度的提高对 ZX08 生物膜形成有促进作用，但促进幅度不大。【结论】 吡啶降解菌 Pseudomonas sp. ZX08 的生物膜形成能力较强，未来在实际废水处理系统中应用时需要综合考虑各种环境因子对其生物膜形成的影响。

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