论文部分内容阅读
全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid, PFOA)作为一种最具有代表性的有机化合物全氟化合物(Perfluoroalkyl substances, PFASs),现已被广泛用于工业,民用等生产生活领域,它是一种新型持久性有机污染物,已经在全球范围内不同环境介质中被检测出。PFOA具有的环境持久性和生物富集性已引起了科学家的广泛关注,其关于PFOA对生态系统影响的研究大多集中在针对模式生物和人体的毒性研究方面,而对微生物生态效应方面的研究少有报道。本研究从室外研究区分析和室内菌种培养两方面开展工作,探究PFOA对细菌群落结构和选出的典型菌种的影响,主要内容和结论如下所示：1.实地勘察后,选择山东省小清河这个氟化工厂分布较为集中的地区作为研究区域,在2014年4月和7月份从小清河的上游到莱州湾入海口下游处共采集10个表层河流底泥(XQ1-XQ10),应用高效液相色谱串联质谱仪(HPLC-MS/MS)监测里面所含的全氟化合物,剖析了影响细菌群落结构的多个相关环境因子,使用第二代Illumina MiSeq测序技术对细菌群落结构进行分析,采用典型对应分析的方法来确定影响细菌群落结构的最主要环境因素。探究后的结果显示,小清河流域河流表层沉积物中的PFASs有12种在不同程度上均有检出,且均以PFOA作为最主要的内容物,XQ5是生产企业排污口下游的样点其中PFOA浓度在4月和7月分别为456.2 ng·g-1和748.7 ng·g-1。Proteobacteria是4月份和7月份所有样品占主导地位的门类,硫杆菌属(Thiobacillus)在PFOA浓度低时数量较少,在PFOA浓度高时数量较高且成为优势菌种,初步证明Thiobacillus是PFOA污染响应的敏感菌种或抗性菌种。PFOA是影响小清河4月份细菌群落结构的主要因子,与该流域细菌群落的丰富度和均匀度呈显著负相关。影响7月份该区域细菌群落结构的环境因子尚不明确有待进一步研究。2.选择硫杆菌属(Thiobacillus)中的排硫硫杆菌(T. thioparus)和脱氮硫杆菌(T. denitrificans)作为模式菌种,测定10种不同PFOA浓度下两种细菌的生长曲线和pH变化,同时监测一个生长周期后培养基中PFOA残存量。试验结果表明,T. thioparus在不同PFOA浓度下其生长表现出显著地规律性促进作用,可以作为PFOA污染的敏感菌种。10种不同浓度PFOA均不会影响两种细菌培养基中pH的变化,进一步说明PFOA并未参与细菌的代谢过程。培养一个生长周期后,T. thioparus和T. denitrificans培养基中PFOA的残存率分别为73.2%-78.9%和81.0%-86.5%,说明T. thioparus能更有效降低培养基中PFOA的含量,其对治理PFOA污染水体有着重要的生态学意义。