污泥堆肥過程中多環(huán)麝香的降解與微生物群落演替的關(guān)系.pdf

1、多環(huán)麝香(PCMs)，尤以佳樂麝香(galaxolide abbalide，HHCB)和吐納麝香(tonalide，AHTN)為主，這些化合物隨著人們的日常生活，如洗滌、沐浴等首先進(jìn)入生活污水中，隨后大部分的多環(huán)麝香被吸附在活性污泥上，并隨著污泥的處置而進(jìn)入環(huán)境中。目前，環(huán)境科研工作者已分別在水體和沉積物、海洋和淡水生物群及人體的脂肪組織、血液和母乳中檢出PCMs。以往常見的是對環(huán)境中PCMs的提取和測定方法的研究，對被微生物降解的研究

2、比較少。本論文基于16SrDNA的變性梯度凝膠電泳技術(shù)(polymerase chain reaction-denaturing gradient gelelectrophoresis，PCR-DGGE)的分子微生物學(xué)方法研究了活性污泥堆肥中微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性，并分析了微生物群落結(jié)構(gòu)演替與堆體中PCMs降解之間的關(guān)系。主要內(nèi)容如下:
　　1.在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本論文通過三組對河流底泥的小型實(shí)驗(yàn)室全真模擬堆肥，構(gòu)建了比

3、較適宜微生物繁殖增長的外部條件，利用V（秸稈混合物）∶V(污泥)=2∶1比例混合，初始水分控制在55％～60％，PH=6.7，C/N=30.59，添加一定量的菌劑時進(jìn)行堆肥能正常發(fā)酵。采用時間-溫度通風(fēng)控制堆肥的方式，堆置天數(shù)基本能控制在15天，在堆置過程中，每天定時記錄堆體的溫度且定時采樣，收集約15g，在常溫下晾干后測麝香的濃度;收集約1g于-20℃冰箱冷凍，用來提取微生物總DNA，進(jìn)行PCR-DGGE。15天后堆肥達(dá)到腐熟，整個堆

4、體經(jīng)歷了完整的常規(guī)發(fā)酵過程。
　　2.將常溫晾干后的污泥樣品磨細(xì)，過60目篩子，采用微波輔助提取方法提取，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)來分析檢測污泥中HHCB和AHTN的濃度。
　　3.采用E.Z.N.ATM Soil DNA Kit試劑盒，將冷凍的污泥樣品提取微生物總DNA，通過PCR-DGGE電泳圖譜技術(shù)，運(yùn)用Quantity one軟件對圖譜進(jìn)行分析研究微生物群落內(nèi)部變化，借助各種分析手段和教學(xué)方法研究各個微生

5、物群體在復(fù)雜的外源影響下的演替過程，了解堆肥進(jìn)程中微生物群落的演替規(guī)律，從而獲取堆肥微生物體系的生態(tài)狀況與特點(diǎn)，對堆肥進(jìn)程等一系列工作的開展提供理論依據(jù)與參考。利用PCR-DGGE分子生物學(xué)方法研究了在堆肥發(fā)酵過程中微生物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)及其變化規(guī)律，并分析了微生物群落結(jié)構(gòu)演替與HHCB和AHTN的降解之間的關(guān)系，從而進(jìn)一步了解底泥高溫發(fā)酵的作用機(jī)制，旨在尋找能夠降解多環(huán)麝香的微生物種群，對于研究堆體中多環(huán)麝香的生化反應(yīng)機(jī)理、污染物降解和轉(zhuǎn)