硝酸鹽還原菌厭氧降解十溴聯(lián)苯醚的特性
發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 18:47
具有強(qiáng)疏水性、持久性和生物蓄積毒性的多溴聯(lián)苯醚由于其高效的阻燃效能而在生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用,從而在環(huán)境中大量累積,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成了嚴(yán)重威脅。盡管硝酸鹽還原耦合有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化的過(guò)程在生態(tài)環(huán)境中普遍發(fā)生,但目前尚未有關(guān)實(shí)驗(yàn)室富集的硝酸鹽還原菌群降解多溴聯(lián)苯醚的研究報(bào)道。本研究利用本實(shí)驗(yàn)室前期富集馴化獲得的具有強(qiáng)的硝酸鹽還原能力的多溴聯(lián)苯醚降解菌群,以多溴聯(lián)苯醚中使用量最大、環(huán)境中殘留量最高的十溴聯(lián)苯醚(BDE-209)為目標(biāo)污染物,在優(yōu)化和確定BDE-209分析測(cè)試條件的基礎(chǔ)上,通過(guò)將PCR-DGGE和分離鑒定等微生物學(xué)研究方法與目標(biāo)底物降解動(dòng)力學(xué)分析相結(jié)合,研究硝酸鹽還原菌群對(duì)十溴聯(lián)苯醚的降解轉(zhuǎn)化特性。取得以下主要結(jié)論和認(rèn)識(shí):(1)針對(duì)BDE-209的難溶性和降解特性的不確定性,通過(guò)比較分析微生物降解研究中常用培養(yǎng)基成份對(duì)BDE-209降解的影響,以及不同的BDE-209萃取方法,優(yōu)化和確定BDE-209微生物降解研究體系及其萃取回收條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn),微生物培養(yǎng)基中的常用成分琥珀酸鈉能與二甲基亞砜助溶的BDE-209發(fā)生化學(xué)反應(yīng),且至少出現(xiàn)4種新的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。采用乙酸乙酯或正己烷少...
【文章來(lái)源】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.8不同萃取劑的水相-有機(jī)相分層結(jié)果(A:異辛燒B:正己巧C:乙酸乙酷)??.??-?rn?r?山?????:?a打???
Fig?3.5?The?Biodegradation?products?ratio?(%?)??3.3.3菌群的結(jié)構(gòu)組成分析??DGGE分析結(jié)果如圖3.5所示,添加不同的外源茵富集獲得的菌群的條帶數(shù)目及??亮度較明顯,說(shuō)明外源菌對(duì)富集菌群的微生物群落結(jié)構(gòu)有較顯著的影響。4個(gè)不同的??實(shí)驗(yàn)組中微生物條帶數(shù)較少,優(yōu)勢(shì)條帶數(shù)分別為:CS菌群4條,S菌群3條,C菌??群1條,F菌群1條。說(shuō)明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng),各菌群的結(jié)構(gòu)變得較為單一,微生物??組成也趨于穩(wěn)定。而CS苗群的微生物結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他H種菌群的多樣性較高,且與??其它H個(gè)菌群的組成結(jié)構(gòu)存在很大的差異。結(jié)合降解效率結(jié)果,推測(cè)同時(shí)添加稚酸鹽??還原菌和硫酸鹽還原菌富集培養(yǎng)條件下可刺激BDE-209降解功能微生物的生長(zhǎng),構(gòu)??建更完整的微生物代謝網(wǎng)絡(luò)。本團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也已經(jīng)證明了在添加硝酸鹽條件下,??底泥中功能微生物的組成及結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化
正己燒的回收率為88%,乙酸己酷的回收率為69.87%,且水相與有機(jī)相之??間的分層較好;而異辛焼萃取率低,且兩相之間難1^分層,H個(gè)萃取劑的萃取分層現(xiàn)??象如圖2.8所示,W異辛燒為萃取劑的樣品,上層有機(jī)相出現(xiàn)嚴(yán)重的乳化層,無(wú)法對(duì)??其進(jìn)斤定量分析。而W正己燒和乙酸乙酷為萃取劑的樣品乳化層不明顯,可W很好地??將水相和有機(jī)相分離。??ABC??■駿.,*3皮殖!L.?企魁??Uii??圖2.8不同萃取劑的水相-有機(jī)相分層結(jié)果(A:異辛燒B:正己巧C:乙酸乙酷)??Fig2.8?The?aqueous-?organic?phase?stratified?res?山?ts?of?different?extraction?agents?(A:?Isoocta打e?B:??Hexane?C:?Ethyl?acetate)??方案四:正己饒液-液萃取法(少量多次)??總有機(jī)相和水相W?1:1的比例分3次萃取。??具體操作如下:?'??①先加1/3體積正己燒于培養(yǎng)瓶中,搖勻后低溫間歇超聲,每次超聲5?min,每??次超聲前充分搖勻,共3次,然后將萃取液轉(zhuǎn)移至容量瓶中;??②再加1/3體積正己院于培養(yǎng)瓶中,其余步驟同①;??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硝酸鹽還原促進(jìn)毒害性有機(jī)污染物降解的研究進(jìn)展[J]. 江利梅,陳杏娟,馬連營(yíng),孫國(guó)萍,許玫英. 微生物學(xué)通報(bào). 2014(08)
[2]硝酸鹽對(duì)沉積物中有機(jī)物氧化減量及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉近,鄧代永,孫國(guó)萍,劉永定,許玫英. 環(huán)境科學(xué). 2013(07)
[3]十溴聯(lián)苯醚降解菌群的降解特性與組成分析[J]. 陳桂蘭,陳杏娟,郭俊,孫國(guó)萍,陸祖軍,麥碧嫻,許玫英. 微生物學(xué)通報(bào). 2013(03)
[4]典型電器工業(yè)區(qū)河涌沉積物中有機(jī)污染物特征分析[J]. 劉近,鄧代永,許玫英,孫國(guó)萍. 環(huán)境科學(xué). 2013(03)
[5]厭氧微生物降解多環(huán)芳烴研究進(jìn)展[J]. 孫明明,滕應(yīng),駱永明. 微生物學(xué)報(bào). 2012(08)
[6]典型電器工業(yè)區(qū)河涌沉積物中多環(huán)芳烴的分布、來(lái)源和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[J]. 鄧代永,邱孟德,孫國(guó)萍,郭俊,張宏濤,張琴,許玫英. 環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[7]典型電器工業(yè)區(qū)河涌沉積物中的多溴聯(lián)苯醚空間和垂直分布[J]. 邱孟德,鄧代永,余樂(lè)洹,孫國(guó)萍,麥碧嫻,許玫英. 環(huán)境科學(xué). 2012(02)
[8]溴代阻燃劑污染底泥與未污染底泥中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)之比較分析[J]. 趙恒芝,戴世鯤,孫偉,王廣華,郭雅濤,郭俊,許枚英,吳后波,李翔. 微生物學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]Anaerobic benzene biodegradation by a pure bacterial culture of Bacillus cereus under nitrate reducing conditions[J]. Junfeng Dou 1,,Aizhong Ding 1,Xiang Liu 2,Yongchao Du 1,Dong Deng 2,Jinsheng Wang 1 1.College of Water Sciences,Beijing Normal University,Engineering Research Center of Groundwater Pollution Control and Remediation,Ministry of Education,Beijing 100875,China.2.Department of Environmental Science and Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Journal of Environmental Sciences. 2010(05)
[10]1株具硫酸鹽還原功能的檸檬酸桿菌的分離及其生理特性研究[J]. 楊麗平,鄭小紅,曾國(guó)驅(qū),許玫英,孫國(guó)萍. 環(huán)境科學(xué). 2010(03)
本文編號(hào):3414264
【文章來(lái)源】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.8不同萃取劑的水相-有機(jī)相分層結(jié)果(A:異辛燒B:正己巧C:乙酸乙酷)??.??-?rn?r?山?????:?a打???
Fig?3.5?The?Biodegradation?products?ratio?(%?)??3.3.3菌群的結(jié)構(gòu)組成分析??DGGE分析結(jié)果如圖3.5所示,添加不同的外源茵富集獲得的菌群的條帶數(shù)目及??亮度較明顯,說(shuō)明外源菌對(duì)富集菌群的微生物群落結(jié)構(gòu)有較顯著的影響。4個(gè)不同的??實(shí)驗(yàn)組中微生物條帶數(shù)較少,優(yōu)勢(shì)條帶數(shù)分別為:CS菌群4條,S菌群3條,C菌??群1條,F菌群1條。說(shuō)明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng),各菌群的結(jié)構(gòu)變得較為單一,微生物??組成也趨于穩(wěn)定。而CS苗群的微生物結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他H種菌群的多樣性較高,且與??其它H個(gè)菌群的組成結(jié)構(gòu)存在很大的差異。結(jié)合降解效率結(jié)果,推測(cè)同時(shí)添加稚酸鹽??還原菌和硫酸鹽還原菌富集培養(yǎng)條件下可刺激BDE-209降解功能微生物的生長(zhǎng),構(gòu)??建更完整的微生物代謝網(wǎng)絡(luò)。本團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也已經(jīng)證明了在添加硝酸鹽條件下,??底泥中功能微生物的組成及結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化
正己燒的回收率為88%,乙酸己酷的回收率為69.87%,且水相與有機(jī)相之??間的分層較好;而異辛焼萃取率低,且兩相之間難1^分層,H個(gè)萃取劑的萃取分層現(xiàn)??象如圖2.8所示,W異辛燒為萃取劑的樣品,上層有機(jī)相出現(xiàn)嚴(yán)重的乳化層,無(wú)法對(duì)??其進(jìn)斤定量分析。而W正己燒和乙酸乙酷為萃取劑的樣品乳化層不明顯,可W很好地??將水相和有機(jī)相分離。??ABC??■駿.,*3皮殖!L.?企魁??Uii??圖2.8不同萃取劑的水相-有機(jī)相分層結(jié)果(A:異辛燒B:正己巧C:乙酸乙酷)??Fig2.8?The?aqueous-?organic?phase?stratified?res?山?ts?of?different?extraction?agents?(A:?Isoocta打e?B:??Hexane?C:?Ethyl?acetate)??方案四:正己饒液-液萃取法(少量多次)??總有機(jī)相和水相W?1:1的比例分3次萃取。??具體操作如下:?'??①先加1/3體積正己燒于培養(yǎng)瓶中,搖勻后低溫間歇超聲,每次超聲5?min,每??次超聲前充分搖勻,共3次,然后將萃取液轉(zhuǎn)移至容量瓶中;??②再加1/3體積正己院于培養(yǎng)瓶中,其余步驟同①;??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硝酸鹽還原促進(jìn)毒害性有機(jī)污染物降解的研究進(jìn)展[J]. 江利梅,陳杏娟,馬連營(yíng),孫國(guó)萍,許玫英. 微生物學(xué)通報(bào). 2014(08)
[2]硝酸鹽對(duì)沉積物中有機(jī)物氧化減量及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉近,鄧代永,孫國(guó)萍,劉永定,許玫英. 環(huán)境科學(xué). 2013(07)
[3]十溴聯(lián)苯醚降解菌群的降解特性與組成分析[J]. 陳桂蘭,陳杏娟,郭俊,孫國(guó)萍,陸祖軍,麥碧嫻,許玫英. 微生物學(xué)通報(bào). 2013(03)
[4]典型電器工業(yè)區(qū)河涌沉積物中有機(jī)污染物特征分析[J]. 劉近,鄧代永,許玫英,孫國(guó)萍. 環(huán)境科學(xué). 2013(03)
[5]厭氧微生物降解多環(huán)芳烴研究進(jìn)展[J]. 孫明明,滕應(yīng),駱永明. 微生物學(xué)報(bào). 2012(08)
[6]典型電器工業(yè)區(qū)河涌沉積物中多環(huán)芳烴的分布、來(lái)源和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[J]. 鄧代永,邱孟德,孫國(guó)萍,郭俊,張宏濤,張琴,許玫英. 環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[7]典型電器工業(yè)區(qū)河涌沉積物中的多溴聯(lián)苯醚空間和垂直分布[J]. 邱孟德,鄧代永,余樂(lè)洹,孫國(guó)萍,麥碧嫻,許玫英. 環(huán)境科學(xué). 2012(02)
[8]溴代阻燃劑污染底泥與未污染底泥中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)之比較分析[J]. 趙恒芝,戴世鯤,孫偉,王廣華,郭雅濤,郭俊,許枚英,吳后波,李翔. 微生物學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]Anaerobic benzene biodegradation by a pure bacterial culture of Bacillus cereus under nitrate reducing conditions[J]. Junfeng Dou 1,,Aizhong Ding 1,Xiang Liu 2,Yongchao Du 1,Dong Deng 2,Jinsheng Wang 1 1.College of Water Sciences,Beijing Normal University,Engineering Research Center of Groundwater Pollution Control and Remediation,Ministry of Education,Beijing 100875,China.2.Department of Environmental Science and Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Journal of Environmental Sciences. 2010(05)
[10]1株具硫酸鹽還原功能的檸檬酸桿菌的分離及其生理特性研究[J]. 楊麗平,鄭小紅,曾國(guó)驅(qū),許玫英,孫國(guó)萍. 環(huán)境科學(xué). 2010(03)
本文編號(hào):3414264
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