前 言

微生物絮凝剂，简称MBF，是天然有机高分子絮凝剂的一个分支，包括微生物自身代谢产物、微生物细胞壁提取物和微生物细胞等多种形式，主要含有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等物质[1～3]。微生物产生絮凝剂的同时可降解环境中的废物，且微生物絮凝剂可被其他的微生物作为营养来源而被降解。就安全性和环境友好性方面来说，远优于传统的絮凝剂[4]。近十几年来，由于高度安全，高度有效性，无毒以及易生物降解等特性，人们开始研究利用微生物的这一特性进行水处理絮凝剂的开发[5]。

目前，在国内外水处理市场上，MBF尚未能实现大规模市场化应用，主要有两方面原因，一是MBF较于化学絮凝剂成本高而产量低；二是MBF对于性质不同的污水的适应性不如化学絮凝剂。因此，筛选出对应污水的高效絮凝剂产生菌，并提高其絮凝性能至为重要。本文从印染废水中分离、筛选出一株高效生物絮凝剂产生菌，在对其絮凝性能初步测定的基础上，对其培养条件进行了优化，力求提高菌种的絮凝能力。

一是市场势力不对等。通过乳品加工行业的整顿政策，一大批中小乳企被淘汰，乳品加工行业迅速形成寡占市场，在局部空间范围内形成垄断势力，而养殖者仍然是原子结构，组织化程度很低。中国现有两个涉及乳业的全国性行业协会：一个是“中国乳制品工业协会”，涵盖了几乎所有大中型乳制品加工企业；另一个是中国奶业协会，将奶牛养殖、乳品加工、乳品消费以及为其服务的相关企业、事业单位和个体经营者都包括在内。然而，这几类主体间的利益在某些时候是冲突甚至对立的，中国奶业协会很难协调多方的利益。养殖者缺乏属于自己的组织，使其处于更加不利的地位。

1 材料与方法

1.1 材料与培养基

分离材料：取自泰州某毛纺厂生物接触氧化池的污水。

分离培养基：胰蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，Na-Cl 5g/L，琼脂 20g/L，pH 值 7.0[6]。

发酵培养基：葡萄糖50g/L，酵母粉1g/L，K2HPO41g/L，KH2PO41g/L，MgSO4·7H2O，尿素 0.5g/L，pH值7.5[7]。

（1）碳源对絮凝活性的影响：分别用蔗糖、麦芽糖、果糖、淀粉、乳糖、葡萄糖作为发酵培养基中的碳源，接种菌种并在30℃、180r/min的恒温振荡箱中培养48h后测定其絮凝率。

1.2 方法

由图3可见，酵母粉、牛肉膏、蛋白胨对EW-1是较好的碳源，酵母粉为最优氮源，相比于碳源对絮凝率的影响，氮源的影响并不明显，在后续的发酵中可以用相对便宜的硫酸铵、硫化铵作为氮源，絮凝活性依然较高。

移取0.5mL的污水样品置于装有50mL分离培养基的三角烧瓶中，在30℃、180r/min的振荡箱中培养48h。取0.5mL的培养液进行梯度稀释后，在筛选培养基上进行涂布，28℃恒温培养箱培养48h后，挑取湿润、黏稠、生长迅速的菌落进行多代平板划线纯化。将纯化后的单菌落接种到装有30mL发酵培养基的三角烧瓶中，在30℃、180r/min的振荡箱中发酵培养一定时间，测定其絮凝率以选取絮凝效果较好的菌种[8]。

絮凝率=（A-B）/B×100%

取发酵好的菌液0.5mL，加入到20mL的4mg/L高岭土悬混液中，再加入0.5mL的1%CaCl2溶液作为助凝剂，振荡3min使混合均匀，再静置沉淀10min后测定其上清液在550nm处的吸光度A，以不加菌液的高岭土与CaCl2的混合液吸光度B作为对照，计算絮凝率：

1.2.2 絮凝率测定方法

1.2.3 培养条件优化

“这算什么，普通模式的水战而已！下回我带你们挑战困难模式的战场：中法马江海战！我们选福建水师！”“作弊大王”王小景同学满脸得意。

（2）氮源对絮凝活性的影响：分别用尿素、牛肉膏、硫酸铵、蛋白胨、酵母粉、硫化铵作为发酵培养基中的氮源，接种菌种并在30℃、180r/min的恒温振荡箱中培养48h后测定其絮凝率。

根据前文AHP层次分析法得出的因子权重，按照如下公式，进行叠加计算，形成初步的广州市绿色建筑空间分布潜力图（图4）：

（4）初始pH值和摇床转速对絮凝活性的影响：用最佳碳氮源的发酵培养基接入菌种，将培养基的pH值分别调至4～9，摇床转速分别设置为120r/min、140r/min、160r/min、180r/min、200r/min、220r/min，培养48h后测定其絮凝活性。

（5）发酵温度对絮凝活性的影响：将培养条件设为以上实验得出的最优化条件，并把培养温度分别设为 15℃、20℃、25℃、30℃、35℃，培养 48h 后取样测定絮凝活性。

2 结果与分析

2.1 絮凝剂产生菌的筛选

从生物膜中分离出5株具有絮凝活性的菌株，其絮凝率测定结果见表1。其中，3号菌株的絮凝效果明显较强，将其命名为EW-1，并对其进行后续的培养条件优化实验。图1为EW-1菌株的菌落形态与革兰氏染色结果。

由图4可见，在0～36h之内随着发酵时间的延长，絮凝率逐渐递增，36h之后，絮凝活性趋于平稳，48h时絮凝率最高，随着发酵时间继续延长，絮凝率有些下降，原因可能是细菌此时进入内源呼吸期，分解多糖等代谢产物而降低了絮凝率。

 

表1 分离菌株的絮凝率/%Table 1 Flocculation rate of isolated strains/%

  

菌株编号絮凝率12345 16.2528.3364.1732.9840.29

  

图1 EW-1菌株的菌落形态与革兰氏染色Fig.1 Colony morphology and Gram staining of EW-1 strain

2.2 培养条件优化

采用单因子法对碳源、氮源、发酵时间、初始pH值、摇床转速、培养温度六个培养条件对絮凝活性的影响进行优化的结果分别见图2～7。

由图2可见，蔗糖和葡萄糖对EW-1是较好的氮源，蔗糖为最优碳源，有利于絮凝剂的产生，而淀粉和乳糖作为碳源对产生的絮凝活性较低。

  

图2 碳源对絮凝率的影响Fig.2 Effect of carbon source on flocculation rate

1.2.1 菌株的分离与筛选

（3）发酵时间对絮凝活性的影响：在最佳碳氮源发酵培养基中接入菌种，30℃、180r/min的恒温振荡箱中培养，每隔12h取样测定发酵液的絮凝率。

  

图3 氮源对絮凝率的影响Fig.3 Effect of nitrogen source on flocculation rate

“有效”一词，最早出自于《汉书·元帝纪》中的“娄敕公卿，日望有效。”后演变至今，指能实现预期目的，有效果。今主要是对“期望产生预期结果的一种主观愿望的表达。”［7］在思想政治理论课互动式教学真实的场域中，互动的有效性表现为双主体、教学内容和教学形式三方面的规定性。

  

图4 发酵时间对絮凝率的影响Fig.4 Effect of fermentation time on flocculation rate

由图5可见，随着pH值的升高，初始pH值为6时达到最大絮凝率，到8以后则明显下降，EW-1最适宜的初始pH值为6～7，这可能与菌种来源于印染废水的生化处理池，而印染废水水质偏酸性有关。

专业技术人才对于区域创新能力的提高尤为重要，为更大的发挥创新能力的经济效应，政府应加快相关人才队伍的建设。实施人才政策，营造良好的人才发展环境，吸引和留住各方面发展所需的人才，充分利用丰富的高校资源，鼓励各大院校与企业进行产学研合作，积极致力于创新型人才培训基地的建设，带动产业发展的同时也为区域创新注入强劲的活力。为有效提高区域创新能力，政府还需着力打造各种软硬件设施，如基础设施、环境政策等，以降低集聚企业承担的知识、技术学习成本。

  

图5 初始pH值对絮凝率的影响Fig.5 Effect of initial pH value on flocculation rate

摇床转速与发酵过程中的通气量密切相关，转速越快则通气量越大。由图6可见，EW-1菌株在160～200r/min的转速条件下絮凝率较高，最佳通气量为180r/min。

入组标准：1）留守学生组 留守年限＞1年的留守学生进入本组；2）非留守学生组 在进入留守学生组的学生同一班级按1：1配对，随机抽取性别、年龄相同的非留守学生进入本组。

  

图6 摇床转速对絮凝率的影响Fig.4 Effect of rotational speed on flocculation rate

由图7可见，在25～30℃时，随着温度升高，絮凝率大幅上升，达到35℃时，絮凝率稍有下降，说明EW-1菌株对低温的适应性较差，其絮凝活性明显被抑制，其适应温度范围为30～35℃，最佳发酵温度为30℃。

4.2.2 资源优势。高校团委是高校的核心组织之一，各类学生、专家教授的资源源源不断的流入，通过不断的培养、交流和沟通，形成具有相对权威性的师生创业团队资源。高校团委也是对外交流和合作的一个重要的平台，是各项创业活动的组织者、开创者，且高校团委还拥有相当丰富的活动阵地和活动资源，无论是学校内部还是校外的一些单位、企业的创业信息资源的收集也会更具优势，对于外部信息和资源，高校团委在审核筛选之后，有效的推送、宣传学习，给予创业团队丰富的校外资源和信息，高校团委在一定程度上也是学生创业团队重要的信息来源支撑。

  

图7 发酵温度对絮凝率的影响Fig.5 Effect of fermentation temperature on flocculation rate

3 结论

本研究从处理印染废水的生物接触氧化池的废水中分离出5株具有絮凝活性的菌株，其中菌株EW-1的絮凝效果最优，革兰氏染色为阳性。在对其进行培养条件优化后得出最优培养条件为，蔗糖作最优碳源，酵母粉作最优氮源，发酵时间为48h，初始pH值为6，摇床转速为180r/min，发酵温度为30℃时絮凝率最高。

参考文献：

［1］ 田连生,陈秀清.生物絮凝剂产生菌的人工选育及污水处理试验［J］.工业水处理,2016,36（03）:47～50.

［2］ 郭亚丹,倪悦然,郑梦琴,等.铁基生物絮凝剂对石英纯化工业废水脱色研究［J］.工业水处理,2016,36（05）:28～31.

［3］ 董新姣,沈佳丽,沈萍.一株芽孢杆菌产生物絮凝剂去除赤潮微藻的研究［J］.安全与环境学报,2016,16（05）:212～215.

［4］ 彭桂香,卢秋雁,孔慧清,等.生物絮凝高活性菌株筛选及发酵优化［J］.华南农业大学学报,2014,35（02）:66～72.

［5］ 王金娜,杨基先,王继华,等.混合碳源制备生物絮凝剂的絮凝效能及产量预测模型［J］.环境科学学报,2014,34（07）:1654～1660.

［6］ 于琪,雷志斌,胡勇有.复合生物絮凝剂CBF-1的絮凝作用机理研究［J］.环境科学学报,2013,33（07）:1855～1861.

［7］ 朱恋,王熳,张灿,等.多糖生物絮凝剂在酸性煤矿废水处理中的应用［J］.给水排水,2013,49（S1）:327～330.

［8］ 邢洁,杨基先,庞长泷,等.生物絮凝剂产生菌的鉴定及对EE2的去除效能［J］.中国给水排水,2013,29（11）:11～14.