【摘要】：多環(huán)芳烴是具有穩(wěn)定苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有毒有機(jī)化合物,分布在各種環(huán)境介質(zhì)中。由于多環(huán)芳烴的“三致”效應(yīng)以及生物積累和生物放大等特性,嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境和人體健康,如何有效修復(fù)多環(huán)芳烴污染成為急需解決的問題。目前微生物修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是去除多環(huán)芳烴高效且環(huán)境友好的方法之一。本文通過探索乳白耙齒菌F17(Irpex lacteus)對菲、蒽和熒蒽的降解性能,比較了菲、蒽和熒蒽降解性能的不同,并探索了共存體系中菲、蒽和熒蒽降解的相互影響。同時(shí),結(jié)合降解中間產(chǎn)物的分析,初步探討了菲、蒽和熒蒽的降解途徑,并通過酶活力的測定,探索了乳白耙齒菌F17對菲、蒽和熒蒽降解的酶學(xué)機(jī)理。菲、蒽和熒蒽在初始濃度為5 mg/L和10 mg/L時(shí)降解效果最優(yōu),降解率分別達(dá)93%、85%和73%以上,而20 mg/L的菲、蒽和熒蒽對乳白耙齒菌F17的生長有一定的毒害作用而導(dǎo)致降解率有所下降。乳白耙齒菌F17在pH 3.0-8.0范圍內(nèi)能較好地降解菲,在pH 4.0-8.0范圍內(nèi)可較好地降解蒽和熒惠。在10-20℃的較低溫度下,乳白耙齒菌F17對菲、蒽和熒蒽的降解速率和降解率均較小,但菲的生物降解過程對低溫的適應(yīng)性比蒽和熒蒽要好。在30-40℃范圍內(nèi),降解率則顯著增大,生物降解的最適溫度是30℃。吐溫80的加入可以提高乳白耙齒菌F17對菲、蒽和熒蒽的降解能力,但是對菲的促進(jìn)效果明顯低于蒽和熒蒽。當(dāng)添加的吐溫80濃度為50 mg/L時(shí),乳白耙齒菌F17對菲、蒽和熒蒽降解率的提高最明顯,分別提高了5.5%、14.6%和14.7%。利用乳白耙齒菌F17對單一和復(fù)合多環(huán)芳烴的降解性能進(jìn)行了研究。對于單一多環(huán)芳烴,15 d時(shí)菲、蒽、熒蒽的降解率分別為97.79%、89.28%和81.54%,降解能力由強(qiáng)到弱依次為菲蒽熒蒽。菲、蒽和熒蒽的生物降解過程符合準(zhǔn)一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué),擬合結(jié)果表明降解速率按照菲蒽熒蒽的順序遞減。復(fù)合PAHs的降解主要表現(xiàn)為相互競爭的特點(diǎn)。蒽或熒蒽的存在對菲的降解影響不顯著,菲或熒蒽的存在對蒽的降解有抑制作用,菲或蒽的存在對熒蒽的降解同樣也存在抑制作用。低環(huán)PAHs萘的加入促進(jìn)了微生物對蒽、熒蒽等較難利用的PAHs的降解,降解率分別比加入萘之前提高了13.70%和20.25%,表現(xiàn)出了共代謝的特點(diǎn)。微生物對PAHs的降解能力主要取決于分子結(jié)構(gòu)、分子大小、水溶性及生物可利用性等因素。在菲、蒽和熒蒽的15d降解實(shí)驗(yàn)中,三種降解酶的酶活力都能被檢測到。其中木質(zhì)素過氧化物酶的酶活力在整個(gè)降解過程中明顯高于錳過氧化物酶和漆酶。因此,在15 d降解實(shí)驗(yàn)中,木質(zhì)素過氧化物酶在降解菲、蒽和熒蒽中起著主要作用,而且三種降解酶的酶活力主要表現(xiàn)在前9天。在菲、蒽和熒蒽的降解過程中,蒽首先轉(zhuǎn)化成9,10蒽醌,然后在酶的作用下轉(zhuǎn)化成鄰苯二甲酸。菲首先轉(zhuǎn)化為1-羥基-2-萘甲酸,然后轉(zhuǎn)化為2-(3-羧基-3-氧代-1-丙烯基)苯甲酸或4-(2-羥基-苯基)-2-氧代-3-丁烯酸,前者再轉(zhuǎn)化為鄰苯二甲酸,后者再轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚。熒蒽首先在酶的作用下環(huán)裂解生成1-苯基萘,接著1-苯基萘通過環(huán)裂解和一系列酶促反應(yīng)生成對苯二甲酸。根據(jù)菲、蒽和熒蒽的不同降解途徑可知,乳白耙齒菌F17對不同種類的PAHs存在著不同的降解途徑,即使在菲和蒽這對同分異構(gòu)體上也表現(xiàn)出很大的差異性。
【圖文】：

ｓ。逡逑１．４主要研究內(nèi)容逡逑（１）考察菲、蒽和熒蒽的初始濃度、無機(jī)鹽培養(yǎng)基的ｐＨ值和培養(yǎng)溫度等逡逑件對乳白耙齒菌Ｆ１７生物降解的影響，以及考察表面活性劑吐溫８０的添加對逡逑白耙齒菌Ｆ１７降解菲、蒽和熒蒽的影響。逡逑（２）探索菲、蒽和熒蒽在共存體系中的降解特性。逡逑（３）通過對降解過程中錳過氧化物酶、木質(zhì)素過氧化物酶和漆酶酶活力的逡逑定，初步揭示乳ｆｔ耙齒菌Ｆ１７生物降解的酶學(xué)機(jī)理。逡逑（４）通過對ＧＣ－ＭＳ質(zhì)譜圖的分析，探索乳白耙齒菌Ｆ１７對菲、蒽和熒蒽逡逑降解途徑。逡逑．５技術(shù)路線逡逑

（ｃ）熒蒽在不同不同濃度吐溫８０下的降解率逡逑（ｃ）邋Ｔｈｅ邋ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｅ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ＴｗｅｅｎＳＯ逡逑圖２４吐溫８０濃度對菲、蒽和熒，

本文編號：2683726