六氯苯厭氧降解菌群的培養(yǎng)、馴化及其活性分析.pdf

1、六氯苯(HCB)不僅是一種典型的持久性環(huán)境污染物，也是一種環(huán)境激素類物質，是斯德哥爾摩公約提出的12種優(yōu)先控制的持久性有機污染物之一。 本文首先對現(xiàn)有的厭氧污泥進行了HCB馴化；馴化培養(yǎng)期間采用標準血清瓶實驗方法考察了不同馴化時期的厭氧污泥降解HCB活性的變化。在厭氧污泥具備較高的HCB降解活性的基礎上考察了反應條件對馴化污泥降解HCB活性的影響，確定了HCB降解反應的優(yōu)化實驗條件；在優(yōu)化的實驗條件下，研究了HCB的厭氧降解特性

2、以及提高HCB降解活性的方法。其次，采用連續(xù)流和間歇式反應器同時取樣分析的方法測定了HCB降解的中間產(chǎn)物，并推測了HCB的厭氧降解途徑。另外，采用平板涂布和劃線分離的方法在厭氧培養(yǎng)箱內進行了HCB降解菌的篩選工作。并采用標準血清瓶實驗方法驗證分離獲得的單菌株對HCB的降解活性。最后，采用分子生物學方法，對HCB降解厭氧菌群的群落結構進行了分析。實驗結果表明： (1)厭氧污泥經(jīng)過150d的HCB馴化，對HCB的降解率由馴化前的14

3、.4﹪提高到了62.5﹪。反應溫度對HCB降解活性有顯著影響，適宜溫度為35℃左右；初始pH值在5.0-8.0的范圍內馴化污泥對HCB的降解活性沒有顯著影響，但是有隨著初始pH增大而HCB降解活性增加的趨勢：與靜置條件相比，保持一定的搖床轉速更有利于提高厭氧污泥降解HCB的活性。 (2)不加入有機碳源時微生物對HCB的降解活性受到嚴重抑制，HCB的降解非常緩慢；而加入葡萄糖、甲酸、乙酸和丁酸等有機碳源時，明顯促進HCB的降解。不

4、同有機碳源對提高HCB降解活性方面發(fā)揮的作用不同，其中和HCB的降解直接相關的碳源是乙酸和甲酸。并推測產(chǎn)甲烷微生物對HCB的厭氧生物降解發(fā)揮了重要作用。 (3)厭氧污泥通過共代謝降解HCB。HCB的降解發(fā)生在微生物混合菌群中，依靠的是其協(xié)同、共生作用。 (4)通過HCB降解動力學分析，在各種碳源條件下，HCB的微生物降解均符合準一級反應動力學。 (5)葡萄糖添加量影響馴化污泥對HCB的降解活性。葡萄糖濃度在0-2

5、00mg/L范圍內，增加葡萄糖加入量時HCB的降解活性有明顯的提高；而葡萄糖濃度提高到500、1000mg/L時HCB的降解活性與葡萄糖濃度為200mg/L時的比較基本沒有變化。 (6)血清瓶內葡萄糖濃度一定的條件下，氯化銨(氮源)的投加量對HCB的降解活性有顯著影響，隨著氯化銨投加量的減少，厭氧微生物對HCB的降解活性明顯降低，顯示出氮源對HCB降解的重要性。 (7)HCB初始濃度為0-1.0 mg/L范圍內厭氧微生物

6、對HCB均有較好的降解活性；在三個不同濃度(0.25、0.5和1.0 mg/L)條件下，HCB的降解活性分別為18.76、32.96和37.47μg·d<'-1>·g<'-1>(VSS)。 (8)低濃度的。Fe<'3+>(5mg/L)和Fe<'2+>(5mg/L)的存在能促進厭氧微生物對HCB的降解；有葡萄糖存在條件下維生素B<,12>也同樣明顯促進HCB的降解。葡萄糖和維生素B<,12>在不同條件下促進HCB降解的強弱順序為：

7、葡萄糖加維生素B<,12>>只加葡萄糖>只加維生素B<,12>。 (9)HCB馴化連續(xù)流反應器內存在HCB降解的部分中間產(chǎn)物五氯苯和1，2,4-三氯苯，這表明，厭氧混合培養(yǎng)條件下HCB的降解可能是通過脫氯實現(xiàn)的。并推測厭氧污泥對HCB的降解途徑可能包括如下一種：HCB脫氯至五氯苯，再脫氯至1，2,4-三氯苯。但反應器內沒有1，2,4-三氯苯的累積現(xiàn)象。HCB馴化污泥對氯苯類同系物1，2,4,5-四氯苯和1，2,4-三氯苯均有較好

8、的降解活性； (10)分離純化獲得2株菌株，但其對HCB的降解活性不穩(wěn)定，重現(xiàn)性差，不能確定其具備HCB降解能力。 (11)PCR-DGGE分析結果表明不同馴化時期HCB降解厭氧菌群間存在明顯的差異性；測序結果表明，HCB降解厭氧菌群中有大量的不可培養(yǎng)的菌屬，這些菌屬都是優(yōu)勢菌群。 總之，本文在馴化培養(yǎng)獲得HCB降解厭氧微生物之基礎上進行了HCB厭氧降解的影響因素研究，一定程度上揭示了HCB的厭氧降解特性，為受其污染的土