王 倩，郭延凱，牛博賢，張媛媛，張 超，馮 皋，廉 靜，楊景亮，岳 琳，郭建博

（1.河北科技大學環(huán)境科學與工程學院，河北石家莊 050018；2.河北省污染防治生物技術(shù)實驗室，河北石家莊 050018；3.石家莊市環(huán)境保護局，河北石家莊 050023）

生物降解高氯酸鹽的影響因素研究

王 倩1，2，郭延凱1，2，牛博賢3，張媛媛1，2，張 超1，2，馮 皋1，2，廉 靜1，2，楊景亮1，2，岳 琳1，2，郭建博1，2

（1.河北科技大學環(huán)境科學與工程學院，河北石家莊 050018；2.河北省污染防治生物技術(shù)實驗室，河北石家莊 050018；3.石家莊市環(huán)境保護局，河北石家莊 050023）

高氯酸鹽的廣泛應用帶來了日益嚴峻的環(huán)境污染問題。從污水處理廠的活性污泥中富集有效降解的微生物菌，通過批次實驗考察影響高氯酸鹽降解菌降解ClO4－過程中的多種因素，如溫度、p H值、碳源濃度、硝酸鹽、水溶性醌及非水溶性醌等。結(jié)果表明，在溫度為30℃，p H值為7.5～8.5，CH3COO－質(zhì)量濃度為2.4 g／L時最適合ClO4－的降解。不同的NO3－濃度對菌群降解的影響明顯。初始濃度越高，降解速率越快。篩選出了加速效果最好的水溶性醌AQDS，并且其最適投加量為1.44 mmol／L。加速效果最好的非水溶性醌為1，5-二氯蒽醌，其最適投加量為0.090 mmol／L。

水污染防治工程；高氯酸鹽；降解；醌介體；因素

王 倩，郭延凱，牛博賢，等.生物降解高氯酸鹽的影響因素研究［J］.河北科技大學學報，2015，36（6）：652-658.

WANG Qian，GUO Yankai，NIU Boxian，et al.Study on the affecting factors of perchlorate biodegradation［J］.Journal of Hebei University of Science and Technology，2015，36（6）：652-658.

近些年，地表水和地下水域中的高氯酸鹽（ClO4－）污染一直是一個很嚴峻的問題。ClO4－污染主要來自固體推進劑、火箭燃料、導彈、道路耀斑和煙花等的使用［1－3］。由于Cl O4－對野生動物以及人類的健康構(gòu)成威脅［4－5］，最近美國環(huán)境保護署將其列入飲用水污染物列表中［6］。

ClO4－具有擴散速度快、溶解性高、穩(wěn)定行強、難降解等特點［7］。飲用受ClO4－污染的水會干擾甲狀腺吸碘，甚至影響青少年的神經(jīng)系統(tǒng)等。環(huán)境中Cl O4－可能的質(zhì)量濃度為5.00×10－3～5.00×103mg／L［8］。一些研究表明低劑量的ClO4－顯著抑制碘在人類和動物體內(nèi)的吸收，高劑量的Cl O4－則易引起致命的骨髓疾?。?］。因此去除水體中的Cl O4－污染已刻不容緩。

通過物理化學和生物過程可有效去除ClO4－的污染，其中物理化學方法耗資大，并易引發(fā)二次污染。微生物法去除Cl O4－的效率高，使ClO4－轉(zhuǎn)化為無毒害的氯離子，且具有可行性，因此微生物法是一種很有前景的去除ClO4－污染的方法［10］。并且ClO4－降解菌大量存在于受其污染的水體、土壤中。當前培養(yǎng)篩選降解ClO4－的高效微生物，提高降解速率，優(yōu)化過程動力學和調(diào)控策略仍是研究的重要關(guān)注點。

本研究旨在從馴化成熟的污水處理廠的活性污泥中富集有效降解ClO4－的微生物菌，研究影響ClO4－降解菌降解Cl O4－過程中的多種因素，初步確定最佳反應條件，并考察硝酸鹽、水溶性醌及非水溶性醌對Cl O4－降解的影響。

1 材料與方法

1.1 主要實驗藥品

NaClO4·H2O，CH3COONa，MgSO4·7H2O，CaCl2·2H2O，K2HPO4·2H2O，KH2PO4，NH4Cl等均為分析純（AR），均由天津永大化學試劑有限公司提供，且純度均不小于99.5%。

1.2 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基：CH3COONa（2.4 g／L），MgSO4·7H2O （0.12 g／L），CaCl2·2H2O （0.08 g／L），K2HPO4·2 H2O （0.13 g／L），KH2PO4（0.06 g／L），微量元素（1～2 m L／L），p H 值為（7.0±0.2），121 ℃時滅菌30 min，冷卻后加入無菌NaClO4，NH4Cl。

微量元素：MnCl2·4H2O （0.002 0 g／L），ZnSO4·7H2O （0.004 g／L），CuSO4（0.001 0 g／L），Na2MoO4（0.000 2 g／L）。

1.3 菌種來源與富集培養(yǎng)

將某污水處理廠的厭氧消化污泥，經(jīng)實驗室ClO－4降解反應器梯度（0～300 mg／L）提升負荷法馴化，培養(yǎng)出了具有降解ClO－4特性的污泥即馴化成熟污泥。將適量成熟污泥，振蕩離心，取上清液，然后接種至裝有200 m L培養(yǎng)基的錐形瓶中（已滅菌）。置于恒溫搖床培養(yǎng)10 h，其中恒溫搖床的溫度設(shè)定為30℃，轉(zhuǎn)速為150 r／min。如此傳代培養(yǎng)3～5次，即可獲得穩(wěn)定的具有Cl O－4降解特性的菌液。

1.4 各影響因素條件下ClO－4的微生物降解研究

利用穩(wěn)定的具有Cl O－4降解特性的菌液（其OD600達0.3左右）設(shè)計批次試驗，研究p H值、溫度、碳源、Cl O－4初始濃度等因素對ClO－4降解的影響，初步確定最適反應條件。在最適反應條件（p H值、溫度、碳源（CH3COONa）濃度和Cl O－4初始濃度）下，考察硝酸鹽、水溶性醌及非水溶性醌對Cl O－4降解的影響。其中，由于高濃度的Cl O－4對菌群可能有毒害作用，因此，以Cl O－4初始質(zhì)量濃度為100 mg／L（除考察Cl O－4初始濃度對降解效率的影響的試驗外）展開實驗［11］。

1.5 分析方法

ClO－4采用離子色譜法，利用Compact IC-761色譜儀（瑞士萬通公司提供）分析測定。色譜柱為Metrosep A Supp 4（250 mm×4.0 mm），陰離子保護柱 Metrosep A Supp 4／5 S-guard（50 mm×4 mm），淋洗液為1.7 mmol／L Na HCO3＋1.8 mmol／L Na2CO3，流速為1.0 m L／min，低脈沖串聯(lián)式雙活塞往復泵，MSM化學抑制系統(tǒng)，六通進樣閥，抑制型電導檢測器；ClO－4和氯離子的檢測限為1 mg／L；進樣量為20μL；檢測器靈敏度為0.2～0.4 nS／cm；組分混合樣品的分析時間為30 min。p H值測定使用PHS225C型數(shù)字酸度計，OD值用VIS7220分光光度計于600 nm處測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對菌群降解ClO－4的影響

實驗通過設(shè)置不同的溫度（20，25，30，35，40℃）環(huán)境并且在p H值為7.5，碳源質(zhì)量濃度為2.4 g／L，ClO－4初始質(zhì)量濃度為100 mg／L時，探究溫度對微生物菌群降解Cl O－4的影響，找尋最適的反應溫度。溫度對于菌群降解Cl O－4的影響如圖1所示。實驗結(jié)果表明，20℃時ClO－4降解速率最慢，反應進行130 h僅降解17%；30℃為最適降解溫度，其降解速率最快，130 h時達到了完全降解效率（100%）。已有諸多報道中研究了溫度對Cl O－4降解的影響，其中URBANSKY［12］，DAHL［13］和 GHOSH 等［14］的研究表明Cl O－4降解菌群的最適降解溫度為30℃，與本研究相同。究其原因，低溫抑制了ClO－4降解菌的活性；在一定范圍內(nèi)，溫度升高，菌的活性增強，有利于Cl O－4的降解；但溫度過高時，又不適合菌的生長。

圖1 溫度對高氯酸鹽降解的影響Fig.1 Effect of different temperature on perchlorate degradation

2.2 p H值對菌群降解ClO－4的影響

體系p H值會影響微生物的生長［15］，從而影響ClO－4的降解進程。實驗通過設(shè)置不同的p H值（6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，9.0，9.5，10.0）并在30℃，碳源質(zhì)量濃度為2.4 g／L，ClO－4初始質(zhì)量濃度為100 mg／L時，探究其對于微生物菌群降解Cl O－4的影響，找尋最適的反應p H值。p H值對于菌群降解Cl O－4的影響如圖2所示。不同p H值下ClO－4的去除效果相差很大。偏堿性條件下（p H值為9.5或10時），幾乎完全抑制了菌的活性，Cl O－4去除率很低（不到1%）。當p H值在7.5，8.0和8.5時，Cl O－4降解效果良好，經(jīng)過64 h，分別降到53.97，28.82 mg／L，去除率分別達到40%和68%。其中以初始p H值為8.5時降解效果最佳。說明了Cl O－4降解菌具有較寬的p H值的適應范圍，這與GHOSH等［14］，WU等［16］和SEONG等［17］的研究結(jié)果類似。該實驗中p H值分別為9.0和9.5條件下的結(jié)果區(qū)別很大，分析該原因是酶在p H值大于9.5時已經(jīng)完全失活。推測p H值影響酶活性可能是因為：1）環(huán)境中p H值的變化改變了酶活性區(qū)域上的基本官能團和酸的離子形式［17］；2）p H值的變化改變了酶的三維形狀［18］；3）環(huán)境中的p H值影響了底物上的離子團，因此造成底物對酶的親和力不同［18］。

2.3 碳源（CH3 COONa）濃度對ClO－4降解效率的影響

碳源作為微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，對菌體生長和酶活性影響較大。本研究是以CH3COONa為外加碳源，設(shè)置了不同的碳源質(zhì)量濃度（0.6，1.2，2.4，3.6，4.8，6.0 g／L），并在30℃，p H值為8.5，ClO－4初始質(zhì)量濃度為100 mg／L時探究微生物菌群降解ClO－4的情況，結(jié)果如圖3所示。

圖2 p H值對ClO－4降解的影響Fig.2 Effect of different p H on perchlorate degradation

圖3 碳源質(zhì)量濃度對Cl O－4降解的影響Fig.3 Effect of different concentration of carbon source on perchlorate degradation

當碳源質(zhì)量濃度小于2.4 g／L時，降解速率較慢，原因是菌量較少，且降解過程中碳源不足。當碳源質(zhì)量濃度為2.4 g／L時，降解ClO－4的速率最快。當碳源的濃度繼續(xù)增大時，降解速率并未增大，略有降低。分析原因是過多的碳源使實驗體系過早地進入?yún)捬躞w系，使得菌群中的Cl O－4降解菌的含量較碳源質(zhì)量濃度為2.4 g／L時的含量少，降解ClO－4的速率就略有降低。

2.4 不同初始濃度的ClO－4對降解效率的影響

在最適溫度、p H值和外加碳源濃度條件下研究不同初始質(zhì)量濃度（100，200，300，400，500 mg／L）的Cl O－4對于菌群降解Cl O－4的影響，如圖4所示。ClO－4質(zhì)量濃度達到500 mg／L時，并沒有限制細菌降解Cl O－4的能力。在0～40 h的范圍內(nèi)，處于菌群降解ClO－4的抑制期［19］，Cl O－4濃度沒有明顯變化。40 h以后，ClO－4開始降解，降解速率整體較快。當ClO－4初始質(zhì)量濃度分別為300，400，500 mg／L時，在第80 h時ClO－4的質(zhì)量濃度基本相同，均在180 mg／L左右。說明本試驗設(shè)定的濃度范圍內(nèi)高濃度的ClO－4，沒有抑制Cl O－4的降解，且Cl O－4初始濃度越高，降解速率越快。

2.5 NO－3對ClO－4降解效率的影響

在最適溫度、p H值和外加碳源濃度以及ClO4－初始質(zhì)量濃度為100 mg／L條件下，通過設(shè)置不同的NO3－質(zhì)量濃度（20，40，80，160 mg／L）來考察其對于微生物菌群降解Cl O4－的影響。NO3－質(zhì)量濃度對于菌群降解Cl O4－的影響如圖5所示。由圖5可以看出，低質(zhì)量濃度（20 mg／L）的NO3－降解Cl O4－速率最快。在120 h時，加NO3－比空白的ClO4－去除率要高。且NO3－濃度越低，促進越明顯。比較160 mg／L，80 mg／L和空白3組試驗過程，發(fā)現(xiàn)高濃度的NO3－在加速ClO4－降解過程中分2個階段，前期為抑制，后期才會促進，最終去除率超過空白組。這與大多數(shù)的研究結(jié)果略有不同，像GHOSH等［14］，BATISTA等［20］和WALLACE等［21］的研究中指出在NO3－和ClO4－的濃度相當時，NO3－可作為競爭電子受體，從而抑制體系中Cl O4－的降解。而本研究結(jié)果中NO3－作為競爭電子受體而起的抑制作用并不明顯。

圖4 ClO－4初始質(zhì)量濃度對降解效率的影響Fig.4 Effect of different concentration of ClO－4 on perchlorate degradation

圖5 NO－3對Cl O－4降解效率的影響Fig.5 Effect of NO－3 on perchlorate degradation

2.6 水溶性醌加速菌群降解ClO－4的研究

水溶性介體具有較好的遷移性，易在體系中均勻擴散，有利于參與微生物與污染物間的電子傳遞過程，從而加速厭氧條件下的污染物降解［22］。為篩選加速效果最好的水溶性氧化還原介體，考察了分別投加5種結(jié)構(gòu)相似的水溶性醌時，ClO4－降解菌對Cl O4－的降解情況。每種醌的投加量均為0.24 mmol／L。試驗結(jié)果如圖6 a）所示，5種醌對ClO4－降解均有加速作用，其加速的原因可能與它們共有的醌基官能團有關(guān)，其C ＝O鍵活性極為活潑，易發(fā)生氧化還原反應［23］。70 h時，AQDS達到完全去除率（100%），空白小球去除率僅為48%。5種醌ClO4－降解效率的對比關(guān)系為AQDS＞AQS＞1，5-AQDS＞a-AQS＞2，7-AQDS＞空白，即AQDS為最優(yōu)介體。GUO等［24］和LIU等［25］也指出水溶性介體對微生物的厭氧降解過程具有加速作用。

圖6 b）為不同濃度AQDS影響菌群降解ClO－4的實驗結(jié)果，AQDS在不同程度上加速了ClO－4的降解速率，60 h內(nèi)對照組的ClO－4去除率僅為38.3%，而投加0.24～1.68 mmol／L的AQDS體系的ClO－4去除率為56.6%～94.4%，提高了1.5～2.5倍。但是當 AQDS濃度從1.44 mmol／L增加到1.68 mmol／L時，ClO－4的降解速率增加并不明顯。分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是：1）受到體系中碳源的限制［26－27］；2）由于生物體內(nèi)醌還原酶的限制，微生物利用醌類化合物的量是有限的，高濃度的醌含量可能對微生物體本身產(chǎn)生毒性作用［28］，從而影響其降解活動。

圖6 水溶性醌介體對ClO－4降解的影響Fig.6 Effect of water-soluble quinone on perchlorate degradation

2.7 非水溶性醌加速菌群降解ClO－4的研究

非水溶性氧化還原介體無水溶性，不會因流失而造成二次污染和運行費用增加等問題，更具有實際應用意義［22］?？疾旆撬苄怎珜铀倬航到釩l O－4的影響如圖7所示。6種非水溶性醌類化合物對ClO－4的降解均有加速作用，其加速原因可能是因為它們共有的醌基官能團，醌基官能團具有C＝ O鍵，活性極為活潑，易發(fā)生氧化還原反應［29］。如圖7 a）所示，反應進行48 h時，1，5-二氯蒽醌（1，5-AQ）去除率最高，達到了72%。6種醌降解速率的對比關(guān)系為1，5-二氯蒽醌（1，5-AQ）＞1，8-二氯蒽醌（1，8-AQ）＞1，4，5，8-四氯蒽醌（1，4，5，8-AQ）＞蒽醌（AQ）＞1-氯蒽醌（1-AQ）＞2-氯蒽醌（2-AQ）＞空白小球＞菌液。124 h時，加空白小球體系的降解速率遠遠高于只加菌液的，其去除率分別為78%和37%。分析原因：1）由于介體的加速作用，加入介體的體系中Cl O－4的還原速率會一直快于空白菌液體系；2）而加空白小球體系會快于空白菌液體系的降解速率，是因為該體系中小球表面會形成生物膜。其中1，5-AQ催化強化生物還原Cl O－4的效果最好，在實際的ClO－4廢水處理中具有很大的應用潛力。

圖7 非溶性醌介體對ClO－4降解的影響Fig.7 Effect of water-insoluble quinone on perchlorate degradation

圖7 b）為不同濃度的最優(yōu)介體1，5-AQ對于菌群降解ClO－4的影響結(jié)果。1，5-AQ的濃度在0.018～0.090 mmol／L范圍內(nèi)，逐漸增加，ClO－4降解速率加快，去除率遞增。反應進行48 h時，投加濃度為0.090 mmol／L體系中，去除率達到了100%，為最適投加濃度；當濃度增加到0.108 mmol／L時，對體系沒有加速作用，也不抑制。推測醌濃度若繼續(xù)增高，會抑制降解，即降解速率要比空白小球和菌液的要慢。原因是醌是一種有毒性的物質(zhì)，菌群對它有一定的耐受程度。當超過它的耐受程度，會對菌的生長和活性起到抑制作用［28］，因此降解速率降低。

3 結(jié) 論

本文利用所獲得的具有穩(wěn)定降解ClO－4特性的微生物菌群，研究并分析了影響微生物降解ClO－4效率的多種因素。結(jié)果表明：

1）在溫度為30℃，p H值為7.5～8.5，CH3COONa質(zhì)量濃度為2.4 g／L時最適合ClO－4的降解。

2）不同的NO－3濃度對菌群降解ClO－4的效果明顯；在本研究設(shè)定范圍內(nèi)ClO－4初始濃度越高，降解速率越快。

3）對微生物菌群降解ClO－4加速效果最好的水溶性醌為AQDS，其最適投加量為1.44 mmol／L；加速效果最好的非水溶性醌為1，5-AQ，其最適投加量為0.090 mmol／L。

［1］ ATIKOVIC E，SUIDAN M T，MALONEY S W.Anaerobic treatment of army ammunition production waste water containing perchlorate and RDX［J］.Chemosphere，2008，72（11）：1643-1648.

［2］ HERMAN D C，F(xiàn)RANKENBERGER W T.Bacterial reduction of perchlorate and nitrate in water［J］.Journal of Environmental Quality，1999，28（3）：1018-1024.

［3］ 馮杲，王倩，張媛媛，等.微生物法去除高氯酸鹽的研究進展［J］.河北工業(yè)科技，2014，31（6）：519-524.

FENG Gao，WANG Qian，ZHANG Yuanyuan，et al.Research progress of microbial method in removing perchlorate［J］.Hebei Journal of Industrial Science and Technology，2014，31（6）：519-524.

［4］ PONTIUS F W，DAMIAN P，EATON A D.Regulating Perchlorate in Drinking Water［R］.New Orleans：Book ofAbstracts，1999.

［5］ TAN K，ANDERSON T A，JACKSON W A.Degradation kinetics of perchlorate in sediments and soils［J］.Water Air and Soil Pollution，2003，151（1）：245-259.

［6］ EPA.Pointing State Perchlorate Advisory Levels［EB／OL］.http：／／www.epa.gov／fedfac／documents／perchlorate links.htm＃state-advright，2010-03-25.

［7］ STETSON S J，WANTY R B，HELSAL D R，et al.Stability of low levels of perchlorate in drinking water and natural water samples［J］.Analytica Chimica Acta，2006，576（1）：108-113.

［8］ 彭銀仙，吳春篤，寧德剛，等.一株高氯酸鹽降解菌的分離及特性［J］.江蘇大學學報（自然科學版），2010，31（2）：225-229.

PENG Yinxian，WU Chundu，NING Degang，et al.Isolation and characteristics of perchlorate degradation bacterial strains［J］.Journal of Jiangsu University（Natural Science Edition），2010，31（2）：225-229.

［9］ ACHENBACH L A，BRUCE R A，MICHAELIDOU U，et al.Dechloromonas agitata gen.nov.，sp.nov.and Dechlorosoma suillum gen.nov.，sp.nov.，two novel environmentally dominant（per）chlorate-reducing bacteria and their phylogenetic position［J］.International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，2001，51（2）：527-533.

［10］BARDIYA N，BAE J H.Bioremediation potential of a perchlorate-enriched sewage sludge consortium［J］.Chemosphere，2005，58（1）：83-90.

［11］HACKENTHAL E，MANNHEIM W，HACKENTHAL R，et al.The reduction of bacteria by perchlorate（Ⅰ）：Studies on intact cells［J］.Biochemical Pharmacology，1964，14：195-206.

［12］URBANSKY E T.Perchlorate in the Environment［M］.New York：Kluwer Academic，2000.

［13］DAHL R.NAS reports on perchlorate safety［J］.Environment Health Perspect，2005，113（7）：A449.

［14］GHOSH A，PAKSHIRAJAN K，GHOSH P K，et al.Perchlorate degradation using an indigenous microbial consortium predominantly Burkholderia sp.［J］.Journal of Hazardous Materials，2011，187（1／2／3）：133-139.

［15］MURUGAVELH S，MOHANTY K.Bioreduction of hexavalent chromium by free cells and cell free extracts of Halomonas sp.［J］.Chemical Engineering Journal，2012，203（1）：415-422.

［16］WU D，HE P，XU X，et al.The effect of various reaction parameters on bioremediation of perchlorate-contaminated water［J］.Journal of Hazardous Materials，2008，150（2）：419-423.

［17］SEONG J，SANG H，KYUNG-SUK C，et al.Microbial treatment of high-strength perchlorate wastewater［J］.Bioresource Technology，2011，102（2）：835-841.

［18］周群英，王士芬.環(huán)境工程微生物學［M］.北京：高等教育出版社，2008.

ZHOU Qunying，WANG Shifen.Environmental Engineering Microbiology［M］.Beijing：Higher Education Press，2008.

［19］JU Xiumin，SIERRA-ALVAREZ R，F(xiàn)IELD J A，et al.Microbial perchlorate reduction with elemental sulfur and other inorganic electron donors［J］.Chemosphere，2008，71（3）：114-122.

［20］BATISTA J，LIU J.Biological Perchlorate Removal from Drinking Waters Incorporating Aucroporous Membranes［R］.San Diego：In Situ and on Situ Bioremediation，2001.

［21］WALLACE W，BESHEAR S，WILLIAMS D，et al.Perchlorate reduction by a mixed culture in an up-flow anaerobic fixed bed reactor［J］.Journal of Microbiology and Biotechnology，1998，20（2）：126-131.

［22］陳延明，張華雨，趙麗君，等.氧化還原介體在環(huán)境治理中應用研究進展［J］.河北工業(yè)科技，2013，30（4）：266-271.

CHEN Yanming，ZHANG Huayu，ZHAO Lijun，et al.Development and application of redox mediators for environmental protection［J］.Hebei Journal of Industrial Science and Technology，2013，30（4）：266-271.

［23］LI H，GUO J，LIAN J，et al.Effective and characteristics of anthraquinone-2，6-disulfonate（AQDS）on denitrification by Paracoccus versutus sp.GW1［J］.Environmental Technology，2013，34（17）：2563-2570.

［24］GUO J，LIAN J，XU Z，et al.Reduction of Cr（Ⅵ）by Escherichia coli BL21 in the presence of redox mediators［J］.Bioresource Technology，2012，123：713-716.

［25］LIU G，YANG H，WANG J，et al.Enhanced chromate reduction by resting Escherichia coli cells in the presence of quinone redox mediators［J］.Bioresource Technology，2010，101（21）：8127-8131.

［26］HONG Y，GUO J，XU Z，et al.Humic substan-cesact as electron acceptor and redox mediator for microbial dissimilatory azo-reduction by Shewanella decolorationis S12［J］.Journal of Microbiology and Biotechnology，2007，17（3）：428-437.

［27］SAURIASARI R，WANG D H，TAKEMURA Y，et al.Cytotoxicity of lawsone and cytoprotective activity of antioxidants in catalase mutant Escherichia coli［J］.Toxicology，2007，235（1／2）：103-111.

［28］JIAO L，LU H，ZHOU J，et al.Quinone-mediated decolorization of sulfonated azo dyes by cells and cell extracts from Sphingomonas xenophaga［J］.Journal of Environment Science，2009，21（4）：503-508.

［29］彭松.有機化學［M］.北京：科學出版社，2003.

PENG Song.Organic Chemistry［M］.Beijing：Science Press，2003.

Study on the affecting factors of perchlorate biodegradation

WANG Qian1，2，GUO Yankai1，2，NIU Boxian3，ZHANG Yuanyuan1，2，ZHANG Chao1，2，F(xiàn)ENG Gao1，2，LIAN Jing1，2，YANG Jingliang1，2，YUE Lin1，2，GUO Jianbo1，2

（1.School of Environmental Science and Engineering，Hebei University of Science and Technology，Shijiazhuang，Hebei 050018，China；2.Pollution Prevention Biotechnology Laboratory of Hebei Province，Shijiazhuang，Hebei 050018，China；3.Shijiazhuang City Environmental Protection Bureau，Shijiazhuang，Hebei 050023，China）

The environmental pollution of perchlorate is more and more serious because of its widely usage.Several parameters affecting perchlorate degradation are examined through batch experiments by perchlorate-degrading bacteria，which include temperature，p H，the concentration of carbon source，ClO－4，NO－3，and water-soluble and water-insoluble quinone compounds.Perchlorate-degrading bacteria is collected and enriched from a sewage treatment plant.The results suggested that the optimal conditions for perchlorate biodegradation are 30℃，p H 7.5～8.5 and 2.4 g／L acetate.Different NO－3concentrations have significant effect on perchlorate biodegradation.The higher the initial concentration of ClO－4，the faster the degradation rate.The acceleration effect of AQDS is the best among dissolved quinone compounds，and the optimal concentration is 1.44 mmol／L.The acceleration effects of 1，5-dichloroanthraquinone is best among non-dissolved quinone compounds，and the optimal concentration is 0.090 mmol／L.

book=653,ebook=236

water pollution control engineering；perchlorate；degradation；quinone；parameters

X703.1

A

1008-1542（2015）06-0652-07

10.7535／hbkd.2015yx06016

2014-11-06；

2015-05-11；責任編輯：王海云

河北省應用基礎(chǔ)研究計劃項目（12966739D）；河北省杰出青年基金（E2012208012）；河北省高校百名優(yōu)秀創(chuàng)新人才支持計劃

項目（BR2-211）

王 倩（1987—），女，河北邢臺人，碩士研究生，主要從事水處理理論與技術(shù)方面的研究。

郭建博教授。E-mail：jianbguo＠163.com