论文部分内容阅读
多环芳烃是一类环境中常见的持久性污染物。其种类多、分子结构稳定且构象复杂、毒性大、生物效应缓慢,可通过生物链积累,最终对人类健康造成危害。多环芳烃在环境中污染面广而分散,不易集中治理。利用自然界广泛存在的微生物对多环芳烃污染环境进行修复,具有经济、操作简单、无二次污染等其他方法不可替代的优势。因此,多环芳烃的生物降解研究工作具有重要的现实意义。本文从环境中多环芳烃污染的来源分布、多环芳烃在环境中的迁移转化以及危害、环境中多环芳烃的净化技术、多环芳烃的分析方法,以及国内外相关研究进展等方面进行了大量的文献调研,明确了该研究领域所存在的主要问题在于多环芳烃降解优良菌的获得及其降解特性的深化研究。本论文在前期研究基础上,对多环芳烃高效降解菌进行驯化分离与筛选、对生物降解体系中多环芳烃萃取时的破乳过程进行优化、对优良菌种降解多环芳烃的影响因素进行研究和对优良菌及其胞内粗酶液对蒽、菲、芘的降解性能进行研究,获得以下结论。本文以实验室原有多环芳烃菌为菌源,通过驯化经反复筛选纯化,获得降解多环芳烃效率好,或具有代表性的2#、5#、9#、7#菌种作为本试验的研究对象。生物降解体系中多环芳烃萃取过程的破乳研究结果表明:加入Hg2+破乳效果最好,其浓度在300~350mg/L范围内,萃取时几乎不出现乳化层,水回收率可高达99.0%,芘的回收率可达到93.04%。优良菌对芘降解效果及其影响因素的研究结果表明:初始pH对9#菌芘降解有影响,在初始pH=6.00和pH=9.02的体系中降解较快,菌体生长较旺盛。2#、5#、9#菌种对芘的降解受温度的影响,且影响程度不同。对于2#菌30℃是其发挥降解效应的最佳温度,48h时芘降解率可达23.57%。对于5#菌,温度对芘降解率影响不显著,在25℃~40℃范围内对芘降解效果没有大的差别,48h时芘降解率均在6.98%~12.01%的小范围内。对于9#菌40℃是其降解的最佳温度,48h时降解率达28.06%。优良菌对芘的降解受无机离子的影响,实验表明Mn2+对2#、5#的芘降解有促进作用,对9#菌几乎无影响;Cu2+对各菌芘降解均有不同程度的抑制作用,Zn2+、CO2+、Mo6+、Fe3+各离子对优良菌降解芘的作用视菌种类而定,菌种不同,影响结果也不同。外加其它碳源,也影响菌种对芘的降解效果,实验表明葡萄糖对2#、5#、9#各菌的芘降解是一个有利的因素。7#优良菌及其胞内粗酶对蒽、菲、芘的降解性能实验结果表明:7#优良菌对蔥、菲、芘具有良好的降解性能,特别是在反应初期,降解效果最为明显。菌株及其胞内酶在pH5~9之间对蒽、菲、芘均有降解作用,在中性或偏碱性条件下均表现出强的降解性能,随着pH值的增加和降低其降解率均降低。