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(lèi)物質(zhì)，是斯德哥爾摩公約提出的12種優(yōu)先控制的持久性有機(jī)污染物之一。 本文首先對(duì)現(xiàn)有的厭氧污泥進(jìn)行了HCB馴化；馴化培養(yǎng)期間采用標(biāo)準(zhǔn)血清瓶實(shí)驗(yàn)方法考察了不同馴化時(shí)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(chǔ)上考察了反應(yīng)條件對(duì)馴化污泥降解HCB活性的影響，確定了HCB降解反應(yīng)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件；在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)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(yīng)器同時(shí)取樣分析的方法測(cè)定了HCB降解的中間產(chǎn)物，并推測(cè)了HCB的厭氧降解途徑。另外，采用平板涂布和劃線(xiàn)分離的方法在厭氧培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行了HCB降解菌的篩選工作。并采用標(biāo)準(zhǔn)血清瓶實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證分離獲得的單菌株對(duì)HCB的降解活性。最后，采用分子生物學(xué)方法，對(duì)HCB降解厭氧菌群的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： (1)厭氧污泥經(jīng)過(guò)150d的HCB馴化，對(duì)HCB的降解率由馴化前的14

3、.4﹪提高到了62.5﹪。反應(yīng)溫度對(duì)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(nèi)馴化污泥對(duì)HCB的降解活性沒(méi)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(shì)：與靜置條件相比，保持一定的搖床轉(zhuǎn)速更有利于提高厭氧污泥降解HCB的活性。 (2)不加入有機(jī)碳源時(shí)微生物對(duì)HCB的降解活性受到嚴(yán)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(jī)碳源時(shí)，明顯促進(jìn)HCB的降解。不

4、同有機(jī)碳源對(duì)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(guān)的碳源是乙酸和甲酸。并推測(cè)產(chǎn)甲烷微生物對(duì)HCB的厭氧生物降解發(fā)揮了重要作用。 (3)厭氧污泥通過(guò)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(guò)HCB降解動(dòng)力學(xué)分析，在各種碳源條件下，HCB的微生物降解均符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。 (5)葡萄糖添加量影響馴化污泥對(duì)HCB的降解活性。葡萄糖濃度在0-2

5、00mg/L范圍內(nèi)，增加葡萄糖加入量時(shí)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(shí)HCB的降解活性與葡萄糖濃度為200mg/L時(shí)的比較基本沒(méi)有變化。 (6)血清瓶?jī)?nèi)葡萄糖濃度一定的條件下，氯化銨(氮源)的投加量對(duì)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(duì)HCB的降解活性明顯降低，顯示出氮源對(duì)HCB降解的重要性。 (7)HCB初始濃度為0-1.0 mg/L范圍內(nèi)厭氧微生物

6、對(duì)HCB均有較好的降解活性；在三個(gè)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(jìn)厭氧微生物對(duì)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(jìn)HCB的降解。葡萄糖和維生素B<,12>在不同條件下促進(jìn)HCB降解的強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/p>

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(yīng)器內(nèi)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(guò)脫氯實(shí)現(xiàn)的。并推測(cè)厭氧污泥對(duì)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(yīng)器內(nèi)沒(méi)有1，2,4-三氯苯的累積現(xiàn)象。HCB馴化污泥對(duì)氯苯類(lèi)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(duì)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(jié)果表明不同馴化時(shí)期HCB降解厭氧菌群間存在明顯的差異性；測(cè)序結(jié)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(shì)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(chǔ)上進(jìn)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