PAHs降解菌的分离及在电场中的降解特性研究
本文筛选PAHs污染土壤中的高效降解菌株,研究它们在电场条件下对芘的降解特性,及与电场强度、电化学氧化的相关性.本项研究分析了电化学氧化和微生物代谢作用在不同电压梯度下对土壤中芘去除的作用差异,监测了微生物数量及组成的变化特征,为电动-生物技术修复芘污染土壤中最佳电压梯度的选择及最高修复效能的实现提供了理论依据.主要结论如下:(1)芘高效降解菌的筛选及高效降解菌群的构建以PAHs长期污染土壤为菌源,以芘为唯一碳源,共分离得到5株高效降解菌,分别记为:N8, N9, N10, N11和N12.菌落生长形态观察及16S rDNA序列测定表明,上述5株高效降解菌分别隶属于考克氏菌(Kocuria sp.)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)和分枝杆菌属(Mycobacterium sp.).基于正交试验设计方法,获得最佳芘降解效果的最优混合菌群构建条件为:最佳投放比例为N8:N9:N10:N11:N12=2:3:2:3:3,最适生长温度为30℃,最适生长环境pH为7.(2)不同电压梯度处理条件下电动-生物修复作用分析分析电动-生物修复过程中土壤理化性质的变化,表明阳极区土壤pH和含水率随电压梯度的增加而降低,阴极区逐渐升高;同一电压梯度下,阳极区土壤pH呈强酸性,含水率较低,阴极区成强碱性,含水率较高.相关性分析表明,阳极区芘降解率与电压梯度的变化呈现显著的正相关性,反映了电动化学氧化在装置阳极区是芘降解的主要因素;阴极区的芘去除率在低电压范围内(0.4-1.2V)与电压梯度呈现显著正相关性,芘的降解主要由微生物作用引起.(3)微生物数量及结构组成变化在芘污染土壤的电动-生物修复过程中,土壤微生物数量和组成变化显著,表现为电场切换条件下的微生物数量高于非切换电场;在各电压梯度处理条件下,1.2V/cm电压梯度既保证了一定的电动氧化强度,同时刺激了微生物的生物量增长,促进了微生物的降解活性,使微生物具有较高的多样性,成为最适电动-生物联合修复的处理电压条件.
- 作者：
- 魏巍
- 学位授予单位：
- 沈阳大学
- 专业名称：
- 微生物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 杨雪莲
- 中图分类号：
- X172
- 关键词：
- 电压梯度；电化学氧化；芘降解率；微生物组成
- voltage gradient； electrochemical oxidation； degradation rate of pyrenemicrobial community