目前，非離子表面活性劑對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。由于非離子表面活性劑對(duì)水生植物、水生動(dòng)物及微生物的損害比較大，影響水體自凈能力并加速水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，因此，治理非離子表面活性劑污染具有非常重要的意義。為了探索出簡(jiǎn)便、有效的處理土壤中非離子表面活性劑的生物修復(fù)方法，本研究從湖南麗臣洗滌廠和長(zhǎng)沙毛巾廠排污口(共用排污口)廢水中篩選出能高效降解非離子表面活性劑十二烷基聚氧乙烯(4)醚(Brij-30)的菌株B30、十二烷基聚氧乙烯(23)醚(Brij-35)的菌株B35和壬基苯基聚氧乙烯醚(TX-100)的菌株T100，并對(duì)篩選出的三株菌進(jìn)行了吸附行為、降解效率和影響因素、形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察、分子生物學(xué)鑒定和生物修復(fù)應(yīng)用等研究，其主要結(jié)果如下： 1．利用KI-I_2分光光度法研究了Brij-35、Brij-30和TX-100非離子型表面活性劑在天然吸附劑上的吸附行為。結(jié)果表明：Brij-35、Brij-30在土壤上的飽和吸附量分別為7600mg·kg~(-1)與6000mg·kg~(-1)，Brij-35的飽和吸附量大于Brij-30。同時(shí)，還探討了不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)KI-I_2分光光度法測(cè)定水體中非離子表面活性劑的影響，結(jié)果表明：以KI-I_2溶液為顯色劑的分光光度法操作簡(jiǎn)單，工作曲線相關(guān)系數(shù)好，檢測(cè)線性范圍寬，酸穩(wěn)定性好，大部分鹽類(lèi)和土壤腐殖酸對(duì)測(cè)定的干擾小。 2．篩選出了三株分別高效降解Brij-30、Brij-35和TX-100的菌株B30、B35和T100。菌株的生長(zhǎng)規(guī)律、降解率以及降解規(guī)律試驗(yàn)表明：B30生長(zhǎng)最快，B35生長(zhǎng)相對(duì)緩慢，而T100在生長(zhǎng)初期有一個(gè)生長(zhǎng)延滯期，12小時(shí)后，其生長(zhǎng)速度明顯加快，這與其降解率曲線吻合。非離子表面活性劑的降解率曲線表明，B30對(duì)Brij-30的降解速度最快，12小時(shí)內(nèi)已基本降解完全；B35對(duì)Brij-35的降解速度較B30對(duì)Brij-30降解速度慢，降解完全需要24小時(shí)；T100對(duì)TX-100的降解速度在降解初期最慢，12小時(shí)后其降解速度明顯加快，48小時(shí)內(nèi)能基本降解完全。T100對(duì)TX-100的降解速度最慢。 3．溫度、pH、底物濃度、氮源、金屬離子等多種環(huán)境因素對(duì)三株菌生長(zhǎng)特性及其對(duì)表面活性劑降解效率影響的研究表明：B30在30℃，pH=5～8，底物濃度在0.2g·L~(-1)以下，蛋白胨做氮源條件下，降解效果最好；金屬離子Zn~(2+)、Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)對(duì)B30的生長(zhǎng)及其降解效率有較大地促進(jìn)作用；B35菌株在30℃，pH=7，蛋白胨做氮源條件下，生長(zhǎng)和降解效率較好，金屬離子Ca~(2+)、Al~(3+)對(duì)B35生長(zhǎng)及其降解效率有促進(jìn)作用；T100在25℃，pH=6～8，蛋白胨做氮源條件下，降解能力強(qiáng)，當(dāng)Zn~(2+)濃度為0.2mg·L~(-1)及Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)濃度為30mg·L~(-1)時(shí)，對(duì)T100的降解效率有較大的促進(jìn)作用。 4．運(yùn)用透射電鏡(TEM)和掃描電鏡(SEM)分別觀察了B30、B35和T100的形態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：三株菌的個(gè)體形態(tài)均為短桿菌和長(zhǎng)桿菌，且大部分為長(zhǎng)桿菌。其中B35的個(gè)體長(zhǎng)約1.078～1.705μm，寬約0.338～0.456μm；B30的個(gè)體長(zhǎng)約1.131～1.820μm，寬約0.385～0.560μm；T100的個(gè)體長(zhǎng)約1.050～1.586μm，寬約0.359～0.427μm。B30的個(gè)體大部分比T100、B35略微大。B30與B35鞭毛周生，T100鞭毛極生，部分個(gè)體呈鏈狀排列。 5．應(yīng)用PCR擴(kuò)增和克隆測(cè)序的方法分別對(duì)三株菌進(jìn)行了分子生物學(xué)鑒定，結(jié)果顯示：B35屬于伯克霍爾德菌菌屬(Burkholderia)，與Burkholderia vietnamiensis strain LMG 10929和Burkholderia cepacia strain ATCC 55792最為相似，同源性均為99％；B30屬于伯克氏菌屬(Pandoraea)，與Pandoraea sp. LB-7最為相似，同源性為99％；T100屬于蒼白桿菌屬(Ochrobactrum sp.)，與Ochrobactrum sp. CGL-X最為相似，同源性為99％。 6．研究了三株高效菌對(duì)土壤微生物區(qū)系及活度的影響及其降解土壤中非離子表面活性劑的能力。結(jié)果表明：三株高效降解菌對(duì)非離子表面活性劑均有強(qiáng)降解作用，可以明顯地降低非離子表面活性劑對(duì)土壤的污染。土壤受非離子表面活性劑污染后立即接種比緩后接種效果要好，土壤受非離子表面活性劑污染后立即接種培養(yǎng)168h后與不接種的對(duì)照相比，土壤中表面活性劑的殘留量明顯減少，B30對(duì)Brij-30的降解率最高，達(dá)到了85％以上，B35對(duì)Brij-35的降解率以及T100對(duì)TX-100的降解率在69％～75％之間；緩后接種培養(yǎng)168h的降解率在60％～70％之間，與立即接種相比，表面活性劑的降解率均減少，其中B30對(duì)Brij-30的降解率減少得最多，其降解率由85％下降至68％左右。不同類(lèi)型的土壤，高效降解菌對(duì)非離子表面活性劑的降解效果有較明顯差異。三種非離子表面活性劑對(duì)土壤微生物的生長(zhǎng)均有抑制作用，對(duì)土壤微生物生長(zhǎng)的抑制作用為Brij-30＞TX-100＞Brij-35；對(duì)放線菌生長(zhǎng)的抑制作用＞對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的抑制作用＞對(duì)真菌生長(zhǎng)的抑制作用。
【學(xué)位單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類(lèi)】：X53
【部分圖文】：

菌苔豐厚的菌落接入到復(fù)篩培養(yǎng)基中，經(jīng)多次分離，得到純降解菌。在試驗(yàn)過(guò)程中，降解Brij一30的菌株B30、降解Brij一35的菌株B35以及降解Tx一100的菌株Tloo的菌落特征見(jiàn)(表3一l、圖3一l、圖3一2、圖3一3)。圖3一 1B30菌落特征Pig3一 IThecharaeteristieeonfigurationof thebaCterialstrsinofB30圖3一 2B35菌落特征Pig3一 ZTheeharaeteristieeonfigurationof thebaCterialStrainofB35勺川川/黔黔一︸毗圖3一 3Tloo菌落特征瑰手3Thecharacteris柱eeo浦gU鄺柱onof山ebaeteri川stI’創(chuàng)池ofT100

菌苔豐厚的菌落接入到復(fù)篩培養(yǎng)基中，經(jīng)多次分離，得到純降解菌。在試驗(yàn)過(guò)程中，降解Brij一30的菌株B30、降解Brij一35的菌株B35以及降解Tx一100的菌株Tloo的菌落特征見(jiàn)(表3一l、圖3一l、圖3一2、圖3一3)。圖3一 1B30菌落特征Pig3一 IThecharaeteristieeonfigurationof thebaCterialstrsinofB30圖3一 2B35菌落特征Pig3一 ZTheeharaeteristieeonfigurationof thebaCterialStrainofB35勺川川/黔黔一︸毗圖3一 3Tloo菌落特征瑰手3Thecharacteris柱eeo浦gU鄺柱onof山ebaeteri川stI’創(chuàng)池ofT100

15or/min條件下振蕩培養(yǎng)72h后，測(cè)定降解培養(yǎng)基中非離子表面活性劑的濃度，計(jì)算其降解率。從圖4一7和圖4一8可知，菌株B30在低濃度區(qū)對(duì)Brij一30的降解非常迅速，12h內(nèi)，Brij一30大部分被降解，同時(shí)，菌株的生長(zhǎng)速度也較快。隨著濃度的升高，菌株B30對(duì)Brij一30的降解的難度增加，此時(shí)，菌株的生長(zhǎng)量雖比低濃度時(shí)高，但其降解率下降了，72h內(nèi)，降解率不足50%
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李春杰;新型Gemini表面活性劑的合成及表面性能研究[D];東北師范大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2888105