摘要
采用含有甲硫醇的无机培养基，以活性污水污泥作为接种物，富集并分离了一株能够降解甲硫醇的细菌。通过Biolog测试和16S rDNA测序，将该分离株鉴定为多粘类芽孢杆菌CZ05。该菌株既能利用有机培养基也能利用无机培养基，并在pH 4至9范围内生长良好。分批培养表明，与1号培养基相比，该菌株在4号培养基中能更好地降解甲硫醇。采用以火山石为载体、串联操作的生物滴滤池来测试多粘类芽孢杆菌CZ05在模拟沼气中去除甲硫醇的应用。长期实验表明，在空床停留时间为30秒时，生物滴滤池能有效去除高浓度甲硫醇（60 ppm），去除率达到99.5%。硫化氢的添加降低了甲硫醇的去除率，因为溶解氧与甲硫醇竞争。
1.引言
近年来，人们对将沼气用于热电联产厂、内燃机和燃料电池中的能源生产越来越感兴趣。农村沼气池、垃圾填埋场和污水处理厂通过可生物降解物质的厌氧消化产生的沼气含有挥发性有机硫化合物，例如甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、羰基硫、二甲基硫和二甲基二硫。在这些化合物中，甲硫醇含量最丰富，约为5-10 ppm。VOSCs的存在会引起环境问题，因为它们会被氧化成SO2，这是酸雨的主要原因。甲硫醇作为VOSCs中最丰富的化合物之一，在生物去除研究中常被选作VOSCs的代表。
由于与其他化学或物理过程相比成本低且能力独特，VOSCs的生物降解近来受到重视。已有研究调查了从厌氧废液中生物去除硫化氢、异味去除以及能源气体处理。尽管这些系统有助于精确去除H2S，但甲硫醇无法被有效去除。最近展示了一种改进的用于去除甲硫醇的三步生物技术工艺。该工艺涉及将甲硫醇从气相萃取到含碳酸盐的溶液中，将甲硫醇厌氧降解为H2S、CO2和CH4，以及将H2S部分氧化为元素硫。在此工艺中，甲硫醇在厌氧生物反应器中进行生物降解；同时，它在好氧反应器中被化学氧化为DMS和DMDS。甲硫醇在好氧生物反应器中进行生物降解的工艺也可以同时降解DMS和DMDS。
关于有害气体排入大气的严格规定的制定，增加了对可利用甲硫醇的微生物的需求，这些微生物可用于构建用于去除甲硫醇的生物滴滤池。这种过滤器应适用于处理源自沼气池、废物处理场和污水处理厂的沼气。本研究展示了一株能够利用甲硫醇作为碳源和能源的细菌的分离、鉴定和表征，及其在处理含甲硫醇模拟沼气的生物滴滤池中的应用。
2.方法
2.1.培养介质
采用无机培养基来富集和分离甲硫醇利用菌。用于培养的培养基包含以下成分（克/升）：K2HPO4,2.00;KH2PO4,2.00;NH4Cl,0.4;MgSO4,0.20;FeSO4·7H2O,0.01;Na2S2O3·5H2O,8.00;以及2毫升/升微量元素溶液（对于固体培养基，添加琼脂15克）。最终pH调节至7.0。微量元素溶液根据Accettola的方法制备。
选择了四种培养介质来研究利用碳源的菌株特性。1号介质是上述无机培养基。在2号介质中，用酵母提取物（2.0克）取代了1号介质中的Na2S2O3·5H2O 8.00克。在3号介质中，用葡萄糖2.0克取代了1号介质中的Na2S2O3·5H2O 8.00克。在4号介质中，向1号介质中添加了葡萄糖1.0克，并将Na2S2O3·5H2O减少至2.0克。
2.2.CZ05菌株的富集和分离
使用来自东江污水处理厂（中国天津）的活性污水污泥作为接种物，在30°C下于250 mL锥形瓶（内含100 mL 1号培养基，包括低浓度MT（首次培养为0.01%（w/v），最后一次为0.1%（w/v）（以0.015%为间隔））作为唯一碳源来富集MT利用菌。接种物在30°C培养3天后，转移到下一个培养基。经过六次转移后，用富集培养物在由无机培养基和1.5%（w/v）琼脂组成的琼脂平板上划线，并在30°C下于含有气相MT（5 mL MT,10%）的密封罐中培养3天。从琼脂平板上挑取生长最快的菌落，并在由相同培养基组成的新琼脂平板上通过三区划线法接种进行纯化。在观察到三区平板上生长后，通过显微镜检查确定菌落的纯度。纯化的菌株（CZ05）在4°C下保存在试管斜面中。
2.3.CZ05菌株的鉴定
在显微镜下观察CZ05的细胞形态。根据《伯杰氏细菌鉴定手册》（第八版）测定CZ05的生理生化特性。首先通过Biolog测试鉴定保存在试管斜面中的纯培养物，然后通过16S rDNA测序鉴定。从菌株培养物中分离染色体DNA，并用作PCR扩增16S rDNA的模板。将获得的产物克隆到质粒pET-22中并一式三份进行测序。
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