本文關(guān)鍵詞：遼河口濱海濕地蘆葦根際土壤中芘和茚并（1,2,3-cd）芘的強化凈化技術(shù)研究　出處：《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 芘 茚并(1 2 3-cd)芘 生物降解 固定化 蘆葦

【摘要】：遼河口濱海濕地?fù)碛衼喼拮畲蟮奶J葦濕地,為眾多稀有動植物提供棲息地。但由于遼河油田的高強度開發(fā)使?jié)竦爻练e物和土壤中PAHs的含量較高,其中高分子量(4環(huán)-6環(huán))、難生物降解的PAHs就占到總PAHs的近50%,且分布在蘆葦?shù)恼麄�生長季內(nèi)無明顯變化。這進(jìn)一步說明濕地中降解PAHs的微生物活性較低且老化了的PAHs的生物有效性也較低。因此,本文針對遼河口濱海蘆葦濕地PAHs污染現(xiàn)狀,以濕地土壤內(nèi)含量較高的芘和茚并(1,2,3-cd)芘為研究對象,在利用濕地蘆葦根系分泌物去除芘和茚并(1,2,3-cd)芘的基礎(chǔ)上結(jié)合微生物固定化技術(shù)以增加根際微生物數(shù)量和活性,提出濕地植物蘆葦-固定化微生物復(fù)合系統(tǒng),以強化微生物群落對高環(huán)PAHs的降解。本研究利用篩選到的兩株P(guān)AHs高效降解菌(PYR1和INP1)作為微生物固定化研究的目標(biāo)菌株,以工業(yè)和生活廢物—煤渣作為載體材料,通過包埋法對混合菌進(jìn)行固定化。然后將固定化生物煤渣粒置于蘆葦根際,構(gòu)建濕地植物-固定化微生物聯(lián)合凈化系統(tǒng),并對其凈化能力及添加的固定化微生物對土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響進(jìn)行了分析。具體的研究結(jié)果如下：(1)從長期受石油污染的濱海濕地中成功篩選出芘和茚并(1,2,3-cd)芘高效降解菌株P(guān)YR1和INP1,經(jīng)16S rDNA鑒定,可確定其分別為Pseudomonas sp.和Acinetobacter sp.。以芘和茚并(1,2,3-cd)芘為唯一碳源,在無機鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)18d后,混合菌株P(guān)YR1+INP1對芘和茚并(1,2,3-cd)芘的去除率分別為即.3%和59.8%,其對芘的去除率高于單菌,對茚并(1,2,3-cd)芘的去除效果沒有單菌好。(2)煤渣、改性PVA和氯化鈣的配比為100:5:2.5 (g:mL:mL)時,固定化微球的成球效果、機械強度和傳質(zhì)性能等綜合性能較高。固定化微球的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)富含空隙,通透性增強,利于傳質(zhì),適于微生物的生長。室內(nèi)條件下固定化微生物對污染土壤中芘和茚并(1,2,3-cd)芘的去除研究表明,實驗30d后,其去除率分別達(dá)到70.7%和80.9%,明顯高于游離菌和沒有包埋菌的煤渣粒的效果。這表明包埋PAHs高效降解菌的固定化生物煤渣粒明顯增強了芘和茚并(1,2,3-cd)芘的去除。(3)基于濱海濕地植物和微生物固定化技術(shù)構(gòu)建的蘆葦—固定化生物煤渣粒復(fù)合系統(tǒng)對芘的去除率達(dá)59%以上,對茚并(1,2,3-cd)芘的去除率也超過了80%,說明該聯(lián)合凈化系統(tǒng)適用于濱海濕地的PAHs污染修復(fù)。此外,2組裝置列PAHs不同的凈化效果表明不同PAHs初始濃度對植物-固定化微生物聯(lián)合凈化PAHs的影響是不同的。在一定污染濃度范圍內(nèi),PAHs污染物濃度越高,其去除率越高。(4)未添加固定化微生物的Shannon指數(shù)約為9.3,添加固定化微生物40d后,Shannon指數(shù)僅為5.3,固定化微生物的輸入對土壤中的土著微生物產(chǎn)生了較大影響,降低了土壤中細(xì)菌群落的多樣性。添加固定化微生物40d后,所測得的序列在綱的水平上,主要優(yōu)勢菌群為Gammaproteobacteria(Y-變形菌綱),占到了總?cè)郝涞?0%。在屬水平上,優(yōu)勢菌為Acinetobacter sp. (12.68%)、 Pseudomonas sp. (7.4%)、Dysgonomonas sp. (3.78%),均具有高效降解PAHs的能力。
[Abstract]:The coastal wetland of Liaohe estuary has Asia's largest wetland habitat for many rare animals and plants. But due to the high strength development of the Liaohe oil field to higher content of PAHs wetland sediments and soils, and the high molecular weight (4 -6 ring ring), bio degradable PAHs accounted for nearly 50% of the total PAHs, and distribution no significant change in the whole growth season of reed. This further illustrates the effectiveness of the biological activity of microbial degradation of PAHs in wetland is lower and the aging of PAHs is relatively low. Therefore, according to the current situation of the coastal wetland PAHs pollution in Liaohe estuary, with wet soil in high content and Indeno (1,2,3-cd) pyrene pyrene as the research object, in the removal of pyrene and indene by root exudates and reed wetland (1,2,3-cd) combined with immobilized microorganism technology on the basis of pyrene in order to increase the number and activity of microorganisms in the rhizosphere of Phragmites australis, proposed immobilized micro The biological complex system, to strengthen the microbial community of high ring PAHs degradation. Two strains of PAHs degrading bacteria used in this study screened (PYR1 and INP1) as the target strain of immobilized microorganisms, to industrial and domestic waste coal cinder as carrier materials for immobilization of mixed bacteria by embedding method. Then the immobilized biological particles in the rhizosphere of reed cinder, constructed wetland plants and immobilized microorganism combined purification system, and the influence of the purification capacity and adding immobilized microorganism on the soil bacterial community structure and diversity were analyzed. The results are as follows: (1) from the coastal wetland affected by long-term oil the pollution of the screened Indeno (1,2,3-cd) pyrene and pyrene degrading strains PYR1 and INP1, by 16S rDNA identification, we can determine its Pseudomonas sp. and Acinetobacter sp.. Respectively with pyrene and Indeno (1,2,3-cd) pyrene The only carbon source in inorganic salt culture medium 18D, PYR1+INP1 mixed strains of pyrene and Indeno (1,2,3-cd) pyrene removal rates were.3% and 59.8%, the removal rate of pyrene is higher than that of single strain of Indeno (1,2,3-cd) pyrene removal no single bacteria (2). A modification of PVA and calcium chloride ratio for 100:5:2.5 (g:mL:mL), the ball effect immobilized microspheres, the comprehensive performance of the mechanical strength and mass transfer performance is high. The internal spatial structure in space, enhance the permeability of immobilized microspheres, for the mass transfer, suitable for the growth of microorganisms. In the polluted soil and Indeno pyrene immobilized microorganisms under laboratory conditions (1,2,3-cd) on the removal of pyrene showed that the experiment 30d, the removal rate reached 70.7% and 80.9% respectively, was significantly higher than that of free bacteria and no embedding bacteria particles. The effect of cinder showed that the embedded PAHs degrading bacteria immobilized biological cinder grain obviously Enhanced pyrene and Indeno (1,2,3-cd) pyrene removal. (3) the construction of coastal wetland plant and microorganism immobilization technology Reed - immobilized biological particle composite system cinder of pyrene removal rate was 59% based on the above, to Indeno (1,2,3-cd) pyrene removal rate is more than 80%, indicating that PAHs pollution remediation the purification system is suitable for coastal wetlands. In addition, the purification effect of 2 different PAHs assembly arrangement shows that the effects of different initial PAHs concentration on plant - immobilized microorganism combined with the purification of PAHs is different. In a certain concentration range, PAHs the higher the concentration of pollutants, the removal rate was higher (4) did not. Adding the immobilized microorganism Shannon index is about 9.3, adding the immobilized microorganisms 40d, Shannon index was only 5.3, immobilized microorganism input has great impact on indigenous microorganisms in the soil, and reduced the diversity of bacterial communities in soil. Adding the immobilized microorganism 40d, measured by the sequence in class level, the main dominant bacteria Gammaproteobacteria (Y- Proteobacteria), accounting for the total community 60%. at genus level, dominant bacteria were Acinetobacter sp. (12.68%), Pseudomonas sp. (7.4%), Dysgonomonas sp. (3.78%). The ability to have efficient degradation of PAHs.

【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X53

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本文編號：1376216