PH混合菌對(duì)多環(huán)芳烴的吸附、攝取及生物降解.pdf

1、隨著國(guó)家對(duì)能源需求的增加,石油在其開(kāi)采、運(yùn)輸以及加工煉制過(guò)程中大量進(jìn)入環(huán)境,特別是海洋溢油事故頻繁發(fā)生,嚴(yán)重威脅了海洋生物、生態(tài)環(huán)境以及人類(lèi)健康。針對(duì)風(fēng)化后難以被降解,且具有“三致”作用的多環(huán)芳烴,以及低溫、營(yíng)養(yǎng)物匱乏、高鹽等特殊海洋環(huán)境的難題,本論文篩選多環(huán)芳烴降解菌,初步探討了石油烴特別是多環(huán)芳烴的吸附、攝取及降解機(jī)理或規(guī)律,同時(shí)利用微生物固定化技術(shù),制備固定化微生物,模擬海洋溢油的生物修復(fù)過(guò)程,強(qiáng)化去除多環(huán)芳烴,得出以下結(jié)論:

2、r>　　(1)從勝利油田石油污染污泥中篩選分離出一組被命名為 PH系列的多環(huán)芳烴降解菌(PH混合菌),其原油降解率為60％,經(jīng)鑒定: P H-1、PH-2、PH-3和 PH-4分別隸屬于假單胞菌屬(Pseudomonas sp., KF113575),芽孢桿菌屬(Bacillus sp., KF113576),蒼白桿菌屬(Ochrobactrum sp., KF421109)和假單胞菌屬(Pseudomonas sp., KF11357

3、7)。
　　(2)PH混合菌降解多環(huán)芳烴及原油的最適宜環(huán)境條件不同。萘:濃度800 mg/L,pH=7.5,NaCl10 g/L,溫度35 oC;菲:濃度40 mg/L,pH=7,NaCl5g/L,溫度30 oC;芘:濃度100 mg/L,pH=7,NaC l15 g/L,溫度30 oC;原油:濃度3 g/L,pH=8,NaCl7g/L,溫度30 oC。在萘、菲、芘和原油各自最佳條件下的生物降解率分別為:80%、30%、56%和4

4、8%。
　　(3)PH混合菌對(duì)重金屬離子具有較大的容忍性(最大容忍濃度分別為6.2 mM C u2+,2.7 mM Zn2+,9.5 mM Pb2+),且在重金屬離子和污染底物共存的情況下,其對(duì)萘、菲、芘和原油的降解分別能達(dá)到53%、21%、32%、44%。
　　(4)共代謝底物葡萄糖、α-乳糖、可溶淀粉、酵母粉、脲中,α-乳糖是PH混合菌降解石油烴(萘、菲、芘、原油)的最佳共代謝底物,其萘、菲、芘和原油生物降解率分別達(dá)95

5、%、68%、60%、40%。
　　(5)活性混合菌體表面吸附和體內(nèi)攝取石油烴的穩(wěn)定性順序?yàn)?萘>菲≈芘>原油;加熱致死混合菌體吸附多環(huán)芳烴的量為常量,而吸附原油的量為變量,且逐漸降低。
　　(6)PH混合菌的疏水性>35%,表現(xiàn)出較強(qiáng)的降解活性和乳化性能;其疏水性與底物濃度、毒性和菌濃度有關(guān);PH混合菌分泌的膜周、膜內(nèi)和胞外酶對(duì)不同的污染底物(萘、菲、芘、原油)的代謝性能不同。
　　(7)推測(cè)細(xì)菌可能在降解有毒污染物(

6、原油及多環(huán)芳烴)過(guò)程中通過(guò)改變細(xì)胞膜及細(xì)胞壁的通透性來(lái)攝取污染物,細(xì)胞內(nèi)部主要通過(guò)細(xì)胞質(zhì)(包括細(xì)胞器如核糖體和內(nèi)部酶等)來(lái)降解污染物。
　　(8)核桃殼和半焦炭對(duì)萘、菲、芘、原油的吸附符合擬二階動(dòng)力學(xué)模擬方程式,且濃度越小擬合性越好;不同載體材料對(duì)固定化微生物制備的影響因素重要性不同:以核桃殼為吸附劑制備的固定化微球,各因素影響重要性順序及最優(yōu)配比為:核桃殼(20%)>CaCl2(1%)>α-乳糖(0.1%)>海藻酸鈉(6%);半

7、焦炭為吸附劑:α-乳糖(0.3%)>半焦炭(20%)>海藻酸鈉(6%)>CaCl2(1%);活性炭為吸附劑:α-乳糖(0.5%)> CaCl2(5%)>活性炭(20%)>海藻酸鈉(4%);固定化降解菌經(jīng)過(guò)5 d的生物降解,其原油降解率48%較游離菌高出21%。
　　(9)混合菌細(xì)胞存在羧基、氨基和磷酸鹽等官能團(tuán);生物降解污染底物過(guò)程中要經(jīng)過(guò)吸附、攝取等階段;半焦炭經(jīng)固定化處理后孔隙度變大,更易于微生物吸附。
　　(10)生物