【摘要】：壬基酚(Nonylphenol,NP)是合成非離子表面活性劑壬基酚聚氧乙烯醚的主要原料,在造紙、紡織、塑料、農(nóng)藥和清洗劑等行業(yè)被廣泛大量使用并釋放到環(huán)境中,具有明顯的雌激素效應(yīng)和極強(qiáng)的生物積累性,是對人類健康和生態(tài)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅的典型環(huán)境激素類物質(zhì)。論文以壬基酚為降解物質(zhì),研究了微藻及藻菌復(fù)合體系對環(huán)境激素壬基酚的降解效能及其機(jī)制,以期為探索環(huán)境激素類污染物的生物降解新途徑和改善水域的生態(tài)修復(fù)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。論文取得了以下研究結(jié)果:(1)通過微藻對壬基酚的耐受性和降解性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)、四尾柵藻(Scendesmus quadriauda)、小球藻(Chlorella vulgaris)、月牙藻(Selenastrum bibraianum)、針形纖維藻(Ankistrodesmus acicularis)和微小色球藻(Chroococcus mjnutus)等6種微藻能夠降解壬基酚。6種微藻對壬基酚質(zhì)量濃度在0.5~2.5 mg·L-1條件下的平均生物去除率分別為針形纖維藻83.77%,小球藻80.80%,四尾柵藻70.96%,月牙藻67.45%,斜生柵藻66.87%,以及微小色球藻64.26%。(2)6種微藻對壬基酚均具有吸附、吸收和生物降解作用。在5天的培養(yǎng)時間后,針形纖維藻對培養(yǎng)液中壬基酚的富集(藻細(xì)胞吸附和吸收)比例為17.74%,對壬基酚的生物降解率為65.63%;小球藻的富集比例為12.00%,生物降解率為68.80%;斜生柵藻的富集比例為28.72%,生物降解率38.15%;四尾柵藻富集比例為7.86%,生物降解率為63.10%;月牙藻富集比例為26.87%;生物降解率為42.57%;微小色球藻富集比例為30.13%,生物降解比例為34.91%。6種微藻細(xì)胞胞外吸附壬基酚量占細(xì)胞富集量的13%~26%,胞內(nèi)吸收壬基酚量占細(xì)胞富集量的74%~87%。6種微藻細(xì)胞均在培養(yǎng)1天內(nèi)對壬基酚的吸附和吸收量最大,而后隨培養(yǎng)液中微藻生物量增加呈顯著減少趨勢。(3)利用第二代Illumina Miseq高通量測序方法研究了藻際伴生菌的生物多樣性,小球藻、四尾柵藻和針形纖維藻等3種微藻在壬基酚暴露條件下的主要伴生菌分屬于3個門的11個屬,擬桿菌門(Bacteroidetes)的黃桿菌屬(Flavobacterium sp.)、紫桿菌屬(Porphyrobacter sp.)、甲基桿菌屬(Methylobacterium sp.)和Sphingopyxis sp.,變形菌門(Proteobacteria)的Limnobacter sp.、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas sp.)、短波單胞菌屬(Brevundimonas sp.)、嗜甲基菌屬(Methylophilus sp.)、假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)和嗜酸菌屬(Acidovorax sp.),以及疣微菌門(Verrucomicrobia)的疣微菌屬(Verrucomicrobium);其中,假單胞菌屬、紫桿菌屬、Sphingopyxis sp.和黃桿菌屬的優(yōu)勢度較高,4種菌在伴生菌群落中占57.7%~96.0%。三種微藻的藻際伴生菌大部分對有機(jī)污染物具有生物降解能力。(4)從微藻藻際環(huán)境中馴化分離出伴生菌3株:假單胞菌SW-1(Pseudomonas sp.)、ZL-2(Pseudomonas sp.ZL-2)和斯氏假單胞菌XQ-3(Pseudomonas stutzeri);從目標(biāo)污染水域馴化分離出非藻際伴生菌1株:貪銅菌EB-4(Cupriavidus sp.)。4株細(xì)菌都能夠以壬基酚為唯一碳源生長,而且對壬基酚均具有較強(qiáng)的降解能力,降解過程符合一級反應(yīng)動力學(xué)Monod模型。其中,非藻際伴生菌EB-4對壬基酚的降解速率常數(shù)較高(0.3000 d-1);三種藻際伴生菌對壬基酚降解速率常數(shù)較低,在0.1247 d-1~0.1516 d-1之間。(5)利用四尾柵藻與其伴生菌、針形纖維藻與其伴生菌、小球藻與其伴生菌以及四尾柵藻與非藻際伴生菌分別構(gòu)建藻菌復(fù)合體系S-SW、A-ZL、C-XQ、S-EB,研究4種復(fù)合體系對壬基酚的降解效應(yīng)。結(jié)果表明,S-SW藻菌復(fù)合體系以及S-EB藻菌復(fù)合體系的生物降解率顯著高于對應(yīng)的微藻或降解菌單獨(dú)存在的處理組。四種藻菌復(fù)合體系降解壬基酚的過程均符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程,C-XQ對壬基酚的降解速率常數(shù)最高(0.3960 d-1),S-SW(0.3506 d-1)和A-ZL(0.1968 d-1)的次之,S-EB(0.1776 d-1)最低。
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X17;X592
【圖文】：

分離、純化了野外常見且文獻(xiàn)報道對有機(jī)污激素壬基酚的耐受性實(shí)驗(yàn)。以微藻的葉綠素v/Fm）以及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧系統(tǒng)酶作為微藻的生理生化指標(biāo)，分析壬基性作用的耐受機(jī)制。H19C6H4OH）, 分子量為 220.36，化學(xué)結(jié)格瑪奧德里奇公司（Sigma-Aldrich Compaol），乙腈（Acetonitrile）均為色譜純，購于；其他如培養(yǎng)基所用的試劑為廣州化學(xué)藥品

58圖 4.1 不同分類水平上的細(xì)菌群落組成Fig.4.1 Bacterial community compositions of the samples.（A: 優(yōu)勢細(xì)菌門類的相對豐度 B: 優(yōu)勢細(xì)菌群落在屬水平上的相對豐度，圖中列出豐度在群落中超過1%的并且已知分類信息的屬）（A, relative abundance of the dominant bacterial phyla；B, relative abundance of the dominant bacterialclades at genus level, and the family aboundance more than 1% in the community）

暨南大學(xué)博士學(xué)位論文根據(jù)3種微藻藻際伴生菌類群中豐度最高的 30個屬在6個樣品間的相對分布繪制物種熱圖（Heatmap）（圖 4.2）。Heatmap 是以顏色梯度來代表數(shù)據(jù)矩陣中數(shù)值的大小并能根據(jù)物種豐度信息或物種豐度相似性進(jìn)行聚類的一種圖形展示方式。聚類結(jié)果加上樣品的處理分組信息，可以直觀地通過顏色梯度及相似程度觀察到 3 種微藻在光暗條件下的聚類情況，反應(yīng) 6 個樣品間群落組成的相似性和差異。假單胞菌屬、紫桿菌屬、Sphingopyxis sp.和黃桿菌屬在 6 個樣品中為主要菌屬，光照條件下的四尾柵藻（SW-L）與暗條件下的四尾柵藻（SW-D）的藻際伴生菌群落結(jié)構(gòu)較為相似；針形纖維藻在暗條件下的藻際伴生菌群落結(jié)構(gòu)（ZL-D）與小球藻在暗條件下的（XQ-D）群落結(jié)構(gòu)較為相近。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊孝益;;氣相色譜法分析壬基酚反應(yīng)混合液組成[J];燕山油化;1989年04期

2 程佩雙;洪慶堯;曾奕昌;;壬基酚合成的研究[J];精細(xì)石油化工;1990年05期

3 程佩雙;;壬基酚的結(jié)構(gòu)鑒定[J];精細(xì)石油化工;1990年06期

4 張鳴九;我國壬基酚的生產(chǎn)及應(yīng)用[J];化工時刊;1992年04期

5 張鳴九;;壬基酚開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;1992年02期

6 成躍祖;壬基酚生產(chǎn)工藝進(jìn)展評述[J];現(xiàn)代化工;1993年02期

7 王建群;;美壬基酚生產(chǎn)簡況[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;1993年04期

8 關(guān)穎;;壬基酚生產(chǎn)技術(shù)概況[J];吉化科技;1993年04期

9 成躍祖;;壬基酚的發(fā)展現(xiàn)狀和生產(chǎn)工藝進(jìn)展評述[J];精細(xì)石油化工;1993年04期

10 孫培艷;李正炎;王鑫平;崔文林;傅明珠;;黃河入海口壬基酚污染分布特征[J];海岸工程;2007年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王永峰;單軍;王聯(lián)紅;季榮;;硝代壬基酚在好氧土壤中的歸趨[A];面向未來的土壤科學(xué)（上冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

2 李東浩;王娟;董美花;方英玉;;利用壬基酚和膽固醇分子標(biāo)志物鑒定廢水污染源(英文)[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（上冊）[C];2006年

3 虞斌;季榮;;不同單質(zhì)酚類調(diào)節(jié)劑對漆酶降解壬基酚的影響[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會環(huán)境化學(xué)分會場論文集[C];2008年

4 虞斌;季榮;;漆酶轉(zhuǎn)化壬基酚研究[A];第五屆全國環(huán)境化學(xué)大會摘要集[C];2009年

5 鞏秀玉;賈曉平;陳海剛;馬勝偉;張U

本文編號：2794129