【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來,含有重金屬廢水大量進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中,造成了環(huán)境中重金屬濃度超標(biāo),由于其對生態(tài)系統(tǒng)和人類的健康危害很大,而備受人們關(guān)注。重金屬廢水的修復(fù)方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。由于物理法、化學(xué)法具有成本高,不易被分離等缺點(diǎn),而生物修復(fù)重金屬具有處理成本低、二次污染危害小、耐受性高、修復(fù)效率高等優(yōu)點(diǎn),因此,其成為一種新興的處理技術(shù)。生物修復(fù)重金屬已經(jīng)取得了較好的成果,但是由于醫(yī)院、洗衣廠等排放的表面活性劑會影響到微生物的生存,進(jìn)而影響其修復(fù)重金屬的能力。本課題主要研究季銨鹽誘導(dǎo)超累積植物內(nèi)生菌修復(fù)重金屬的影響,通過實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:1、從超累積植物龍葵莖部提取出來的內(nèi)生菌LSE01和LSE02,生理生化鑒定表明兩種植物內(nèi)生菌可以分泌過氧化氫酶,并且16S rDNA的鑒定表明兩者屬于芽孢桿菌(Bacillus bacteria)。2、探究低濃度和高濃度重金屬對兩種內(nèi)生菌和do-E.coli生長的影響,可以發(fā)現(xiàn)菌種在低濃度重金屬存在下,其生物量大于同時刻未接種重金屬的生物量,表現(xiàn)出了毒物興奮效應(yīng);高濃度重金屬對三種菌種都有抑制作用,影響到了它們的生長。3、三種菌種對重金屬的抗性和吸附,經(jīng)過QACs誘導(dǎo)后的效果要優(yōu)于誘導(dǎo)前;經(jīng)季銨鹽C_(12)、C_(14)半抑制濃度誘導(dǎo)之后,菌株LSE01對重金屬鎘的最小抑制濃度,從140 mg/L增加到了160 mg/L;菌種LSE02和do-E.coli對重金屬鎘的抗性,經(jīng)過季銨鹽C_(12)、C_(14)半抑制濃度誘導(dǎo)之后,從120 mg/L都增加到了140mg/L。4、三種菌種在修復(fù)低濃度重金屬鎘時,其去除效率表現(xiàn)出了先增大后減小的趨勢,可能由于對重金屬的去除前期,胞內(nèi)機(jī)制起主要作用;因后期細(xì)胞裂解死亡,一部分重金屬被重新釋放到環(huán)境中,因此導(dǎo)致了重金屬濃度的增加。但是在季銨鹽存在條件下,兩種植物內(nèi)生菌后期沒有出現(xiàn)重金屬濃度增大的情況,這由于季銨鹽或者是降解后的季銨鹽殘鏈鑲嵌到細(xì)胞膜表面,與裂解的細(xì)胞形成一個團(tuán)體對重金屬具有更強(qiáng)的吸附作用。5、菌種LSE01對重金屬鎘吸附前后的紅外光譜可知,細(xì)胞表面的氨基、羧基、羥基等基團(tuán)對菌種修復(fù)重金屬起到了一定的作用。另外,比較有無季銨鹽存在下,菌種LSE01修復(fù)重金屬時,12 h后菌種紅外光譜圖可知,羧基基團(tuán)峰位置變化最為明顯。6、在降解QACs方面,菌種do-E.coli優(yōu)于植物內(nèi)生菌。研究菌種do-E.coli同時降解C_(12)、C_(14)兩種QACs時,發(fā)現(xiàn)此菌株優(yōu)先降解分子量較小的季銨鹽。本文在提高植物內(nèi)生菌對重金屬修復(fù)能力的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)了對QACs的抗性和降解QACs的能力,對解決廢水中重金屬與QACs復(fù)合污染問題,以及推動微生物修復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用具有重大意義。
【圖文】：

長期暴露于 QACs 消毒劑導(dǎo)致了微生物群落的改變和耐藥性的增4]。Takenaka 等人[65]對于季銨鹽的降解，根據(jù)氧化作用及位點(diǎn)的不同，QACs 解主要包括三種途徑。途徑Ⅰ，QACs 通過α-氧化，脫去與銨根相連的碳鏈-N+斷鍵，形成二甲基胺及醛，二甲基胺逐步脫甲基氧化后形成銨根離 NH4+)，醛則最終氧化形成二氧化碳 ( CO2) 和水( H2O)；途徑Ⅱ，QACs 通-氧化，脫去與銨相連的碳鏈末端的乙基，形成羧酸基-QACs 及乙酸，羧酸QACs 脫去羧酸基團(tuán)后通過途徑Ⅰ逐步降解為 NH4+、H2O 和 CO2，羧酸基乙酸則通過β-氧化降解為 CO2和 H2O；途徑Ⅲ，QACs 先通過去甲基作用+-CH3斷鍵，脫去與銨根相連的甲基，再通過途徑Ⅱ完成降解[66]。QACs 脫銨根相連的碳鏈后，其毒性大幅降低且降解性能大幅提高，，因此途徑Ⅰ通常ACs 降解的主要途徑[67]。QACs 化合物中，BACs( 含苯基 QACs) 的降解途其他化合物略有不同，其通過α-氧化或 ω-氧化脫去與銨根相連的碳鏈后，先去除甲基，而是先通過去芐基作用去除苯基，再通過途徑Ⅰ降解，這與苯基季苯胺鹽降解速率較低有關(guān)，微生物降解 QACs 過程如圖 1-1[63]。

南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章緒論響，以及加強(qiáng)菌種對季銨鹽的降解能力的研究，為超累積植物內(nèi)生菌修復(fù)重金屬污染和降解季銨鹽的后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。1.8 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703;X17

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