發(fā)布時間：2020-04-08 09:49

【摘要】：本課題選取兩種含氮雜環(huán)化合物吡啶和喹啉作為研究底物。吡啶和喹啉同屬于難降解有機化合物,毒性強,能致癌、致畸、致突變。同時吡啶和喹啉廣泛存在于焦化廢水、印染廢水、制藥廢水等眾多工業(yè)廢水中,由此使得吡啶和喹啉成為環(huán)境領域中備受關注的一類污染物。本課題針對兩種污染物吡啶和喹啉,第一步,用吡啶喹啉混合物定向馴化污泥,接著通過平板篩菌從污泥上清液中分離篩選出三株純菌,經鑒定分別為Bacillus tropicus、Bacillus aquimaris、Rhodococcus ruber;第二步,針對三種底物,將三株純菌以單一菌株、菌株兩兩混合和菌株全部混合的三種組合方式,分別降解吡啶、喹啉、吡啶喹啉混合物;第三步,針對兩種中間產物,首先,三株純菌以單一菌株、菌株兩兩混合和菌株全部混合的三種組合方式降解二羥基喹啉,其次,污泥分別與單一菌株及各菌株全部混合的兩種組合方式降解二羥基吡啶。實驗中,菌株相互組合時,配比均為1:1,吡啶、喹啉初始濃度均為1mM。根據以上實驗來探究以下三個問題:(1)三株純菌中,根據各單一菌株分別對底物吡啶、喹啉、吡啶喹啉混合物的降解效果,確定一株高效降解菌;(2)三株純菌在單一菌株及各菌株組合條件下,對三種底物吡啶、喹啉、吡啶喹啉混合物的降解規(guī)律及其中間產物二羥基吡啶和二羥基喹啉的生成與降解規(guī)律;三株純菌在單一菌株及各菌株組合條件下,對二羥基喹啉的降解規(guī)律;污泥分別與單一菌株及各菌株全部混合的組合方式下,對二羥基吡啶的降解規(guī)律。(3)分析并確定三株純菌之間的相互作用類型及其機理。實驗所得的結果及結論如下:(1)通過對比各單一菌株條件下,三種底物吡啶、喹啉、吡啶喹啉混合物完全被降解所需的時長,發(fā)現R.ruber所需時間最短,B.tropicus和B.aquimaris所需時間較長,故R.ruber為高效降解菌。(2)對于喹啉,在單一菌株及各菌株組合條件下有,菌株相互混合時有利于對喹啉的降解,混合的菌株數量越多對喹啉的降解效果越好,與此同時,中間產物二羥基喹啉的生成與降解也更快。對于吡啶,在單一菌株及各菌株組合條件下有,菌株相互混合時有利于對吡啶的降解,混合的菌株數量越多對吡啶的降解效果越好,與此同時,中間產物二羥基吡啶的生成也更快。對于吡啶喹啉混合物,在單一菌株及各菌株組合條件下有,菌株相互混合時有利于對吡啶喹啉混合物的降解,混合的菌株數量越多,對吡啶喹啉混合物的降解效果越好,與此同時,中間產物二羥基吡啶的生成與二羥基喹啉的生成與降解也更快。對于二羥基喹啉,在單一菌株及各菌株組合條件下有,菌株相互混合時有利于對二羥基喹啉的降解,混合的菌株數量越多對二羥基喹啉的降解效果越好。對于二羥基吡啶,在污泥分別與單一菌株及各菌株全部混合組合條件下有,污泥與各菌株全部混合比污泥與單一菌株混合對二羥基吡啶的降解效果好。(3)在本課題中,各菌株之間存在協同作用。對于吡啶,各菌株相互混合時通過加速中間產物二羥基吡啶的生成從而加速吡啶的降解;對于喹啉,各菌株相互混合時通過加速中間產物二羥基喹啉的生成與降解從而加速喹啉的降解。
【圖文】：

圖 1-1 吡啶生物降解途徑1.2.2 喹啉喹啉，也叫做苯并吡啶、氮雜萘，是一個雜環(huán)芳香性有機化合物。喹啉是一個具有強烈臭味的無色液體，分子式是 C9H7N，分子量 129.16。喹啉自然存在于煤焦油里面，于 1834 年首次由 F. Runge 萃取得到。喹啉也可以由多種方式人工制得[27-28]。1.2.2.1 喹啉的結構與性質喹啉是由一個苯環(huán)與一個吡啶環(huán)組合而成的一種含氮雜環(huán)化合物。喹啉與萘相似，分子結構中 10 個 p 電子相互交疊，但是受氮原子電負性小于碳原子的影響，使得喹啉中吡啶環(huán)上的電子云密度減小。物理性質：喹啉在常溫下為具有強烈臭味的無色吸濕性液體，暴露在光下，

圖 1-2 喹啉生物降解途徑含吡啶、喹啉廢水的處理技術眾所周知，，含吡啶、喹啉的廢水會對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成危害，近年不少學者對其進行了相關的研究。目前已有大量有關處理吡啶、喹啉及其
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X172;X703

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本文編號：2619201