氯代烴脅迫條件下覆蓋土菌群耐受性與群體感應(yīng)研究.pdf

1、生活垃圾填埋場覆蓋土長期在甲烷、氯代烴等揮發(fā)性氣體的脅迫下具有多種功能微生物，被視為一種良好的甲烷減排和氯代烴處理生物催化材料。本研究基于典型垃圾填埋場覆蓋土開展了甲烷氧化能力，氯代烴代謝能力，微生物多樣性分析，覆蓋土中混合菌耐受特性及群體感應(yīng)等一系列研究。
　　以山東萊蕪、廣東深圳、上海老港和重慶長生橋四個典型生活垃圾填埋場覆蓋土為研究對象，全面考察覆蓋土中微生物群落結(jié)構(gòu)組成及理化性質(zhì)對群落結(jié)構(gòu)的影響。覆蓋土微生物以α-變形桿菌

2、綱Alphaproteobacteria和放線菌綱Actinobacteria為優(yōu)勢菌群，所占豐度范圍分別為11.48％~17.40%和8.97%~14.06%，且覆蓋土中存在降解氯代有機物菌屬?？偟?、總磷、有機質(zhì)、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量差異是影響覆蓋土群落結(jié)構(gòu)變化的原因之一。
　　基于典型生活垃圾填埋場覆蓋土微生物群落結(jié)構(gòu)分析，對覆蓋土進行甲烷富集和三氯乙烯馴化，考察覆蓋土的甲烷氧化能力、三氯乙烯降解能力和群落結(jié)構(gòu)變化情況。四個生活

3、垃圾填埋場覆蓋土甲烷氧化速率范圍為0.2~0.87μmol/(gsoil·h)，其對三氯乙烯具有降解能力，降解速率范圍為0.009~0.013 mg/(L·h)。甲烷和三氯乙烯的加入改變了覆蓋土中微生物菌群結(jié)構(gòu)，如嗜甲基菌屬 Methylophilaceae_uncultured、節(jié)桿菌屬Arthrobacter和假單胞菌屬Pseudomonas經(jīng)TCE馴化后相對豐度增加，這也證實了覆蓋土氯代烴生物降解過程中，除了被廣泛認可的甲烷氧化菌

4、異養(yǎng)共代謝機制，還存在非甲烷共代謝機制和氯代烴自養(yǎng)降解機制。
　　以甲烷為碳源從重慶長生橋垃圾填埋場覆蓋土中富集混合菌，通過不同氯代烴耐受性馴化，明晰覆蓋土混合菌對氯代烴的耐受程度及耐受特性。混合菌對二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯和1,2-二氯苯耐受濃度分別約為150 mg/L、140 mg/L、240 mg/L、250 mg/L、500 mg/L、600 mg/L和500 mg/L，對反1,2-二

5、氯乙烯耐受濃度高于580 mg/L，高于已報道的耐受濃度。耐受馴化過程中氯代烴對混合菌的生長及甲烷氧化具有抑制作用，濃度越大抑制作用越大。同時，耐受馴化過程中發(fā)生了二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯和反1,2-二氯乙烯生物脫氯反應(yīng)。
　　基于氯代烴耐受特性研究，從微觀方面進一步探究了混合菌對氯代烴的耐受性與群體感應(yīng)關(guān)系。結(jié)合微生物生長特性及群落組成變化規(guī)律，篩選得一批對高濃度氯代烴具有耐受潛力的微生物菌群，如嗜甲基菌屬Methy