鹽土多環(huán)芳烴降解菌篩選分離及其污染修復(fù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 07:57
我國(guó)陸上許多油田位于鹽堿土地區(qū),隨著石油工業(yè)的發(fā)展,油田周邊土壤受到多環(huán)芳烴(PAHs)污染越來(lái)越嚴(yán)重;此外,最近頻發(fā)的海上石油泄漏事故也使濱海地區(qū)鹽土PAHs污染事件常有發(fā)生。為此,鹽堿土壤PAHs污染問(wèn)題已越來(lái)越受到人們的關(guān)注。微生物降解被認(rèn)為是去除環(huán)境中PAHs的主要途徑,但鹽堿土壤苛刻的生境條件和芳香族化合物危害的雙重脅迫,使普通微生物難于在其中存活生長(zhǎng),致使鹽堿土壤微生物修復(fù)PAHs污染變得困難。本文從長(zhǎng)期受石油污染的天津大港油田濱海鹽土中篩選分離出耐鹽堿PAHs高效降解菌,采用液體培養(yǎng)的方法,系統(tǒng)研究了不同鹽分含量、酸堿度以及PAHs濃度等生境條件,對(duì)菌株降解PAHs的影響;并以大港油田鹽土為供試土壤,采用人工室內(nèi)模擬的方法,對(duì)高效菌株固定化、以及向污染土壤添加表面活性劑等生物強(qiáng)化方式降解PAHs進(jìn)行了系統(tǒng)的研究;在此基礎(chǔ)上,通過(guò)測(cè)定細(xì)菌Pantoea sp.TJB5降解PAHs酶活性及降解酶相關(guān)基因的表達(dá),從酶學(xué)和分子水平上闡釋了細(xì)菌Pantoea sp.TJB5對(duì)PAHs降解機(jī)制。結(jié)果表明,菌株具有較強(qiáng)降解PAHs的能力,用于鹽土PAHs修復(fù)是可行的。所得主要研究結(jié)果如...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
一l各菌株對(duì)菲和花的降解率
TJBS菌體呈直桿狀,大小(0.5一 1.0)娜 x(1.0一3.0)林m,革蘭氏染色陰性,周生鞭毛,無(wú)芽抱;在LB固體平板上,菌落圓形,黃色,邊緣整齊,低凸,光滑,直徑約1.spn們n。菌落形態(tài)、顯微圖片見(jiàn)圖2一2。形態(tài)及生理生化特征描述見(jiàn)表2一5。彝彝繆馨黝鬃麒瓣蘸蘸狐瓣瓣鞭馨蒸黯翼蘸纂鬢鬢翰翰辨龔翼翼撇蘸夔蒸撇撇 lllll鬃鬃 .....lll}}}iii)));;;:::蘸蘸蘸 蘸蘸 蘸 蘸 蘸 蘸 蘸 蘸 翼翼翼 翼 翼 翼 翼 翼 翼 翼 ,,幾黎瓷游彩瀚蟹淤灘灘 圖2一2菌株刀BS照片:^.TJBS的革蘭氏染色圖片(lox]00);B.TJBS的菌落特征;e.T用5的掃描電鏡圖片(7xK);D.TJBS的透射電鏡圖片(19xK)Fig.2一 2PhotograPhsofeellofTJBSstrain:A.GramstainPhotoofTJB5strain(10xl00):B.Theeolonyeharacteristieof strainTJBS:C.ThemorPhousofstrainTJBSobtainedbySEM(7xK):D.ThemorPhousofstrainTJBSobtainedby TEM(1gxK)表2一5中可見(jiàn)菌株TJBS對(duì)所添加的9種糖醇表現(xiàn)出不同的利用能力,結(jié)果除了可為菌株TJBS生理生化鑒定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以外,另一方面在菌株TJBS降解高環(huán)PAHs過(guò)程中可考慮培養(yǎng)基中添加該菌株可利用的某些速效碳源,因?yàn)镻AHs對(duì)于微生物來(lái)說(shuō)是一類難降解有機(jī)污染物,不易于作為生長(zhǎng)的碳源和能源,生物利用率極低。有學(xué)者基于“共代謝理論”提出添加共代謝底物(鞏宗強(qiáng),2000),來(lái)“改善”微生物的生長(zhǎng)條件,使其發(fā)揮更高的降解效率。但由于結(jié)構(gòu)類似物底物來(lái)源有限
2.3.5菌株TJFI鑒定2.3.5.1形態(tài)學(xué)將菌株TJFI接種于PDA平板,培養(yǎng)72h后觀察菌落形態(tài)(圖2一4一A),菌落在PDA平板上先以白色絮狀生長(zhǎng),待長(zhǎng)出青綠色抱子后,抱子會(huì)向四面散射,在平板上形成許多菌落,隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),抱子變成暗綠色。挑起抱子與菌絲在顯微鏡下觀察,營(yíng)養(yǎng)體是由有隔菌絲形成的菌絲體,菌絲體上產(chǎn)生很多帚狀的分生抱子梗,最末級(jí)的瓶狀小枝上生出成串的分生抱子(圖2一4一B)。圖2一4菌株TJFI照片:A.TJFI的菌落特征:B.TJFI的光學(xué)顯微鏡下的形態(tài)(10、40) F19.2一 4PhotograPhsofeellofTJFIstrain:A.TheeolonyeharaeteristieofstrainTJFl;B.oPtiealmieroseoPymierograPhof TJFI(10x4o) 2.3.5.2TJFI的 185rDNA序列分析采用真菌 185rDNA通用引物Tls4和 ITSS進(jìn)行pCR擴(kuò)增,所得序列分析,獲得614bp信息,將獲得的菌株T開(kāi)1的 185rDNA的序列在GenBal水中BLAST進(jìn)行同源性比對(duì)。結(jié)果表明,TJFI菌株與 penicilliumsP.多個(gè)菌株基因序列同源性達(dá)到了98%。通過(guò)MEGA4.0和Clastalxl、83軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹽堿土壤PAHs降解菌的篩選鑒定及其降解特性[J]. 宋立超,李培軍,劉宛,肖亦農(nóng),張玉龍. 微生物學(xué)通報(bào). 2011(02)
[2]多環(huán)芳烴污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)初探[J]. 劉魏魏,尹睿,林先貴,張晶,陳效民,李占勝,李烜楨,肖艷平. 土壤. 2010(05)
[3]生物修復(fù)石油污染鹽堿土壤小試模擬系統(tǒng)中土壤性質(zhì)與微生物特性變化[J]. 郭婷,張承東,張清敏. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2010(08)
[4]細(xì)菌降解萘、菲的代謝途徑及相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J]. 張丹,李兆格,包新光,李江波,梁海華,段康民,沈立新. 生物工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[5]Isolation of marine benzo[a]pyrene-degrading Ochrobactrum sp. BAP5 and proteins characterization[J]. WU Yirui1, HE Tengteng1, ZHONG Mingqi1, ZHANG Yueling1, LI Enmin2, HUANG Tongwang1, HU Zhong1,* 1. Department of Biology, Science College, Shantou University, Shantou 515063, China. 2. Department of Biochemistry and Molecular Biology, Medical College, Shantou University, Shantou 515063, China. Journal of Environmental Sciences. 2009(10)
[6]鹽漬化土壤中土著菌的石油烴降解潛力研究[J]. 王震宇,趙建,李鋒民,高冬梅. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]固定化降解菌Q5降解喹啉動(dòng)力學(xué)[J]. 張秀霞,吳偉林,單寶來(lái),房苗苗,趙朝成. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2009(03)
[8]一株[艸屈]高效降解菌的分離鑒定及其降解特性[J]. 唐玉斌,孫常宇,陳芳艷,郁昉. 微生物學(xué)通報(bào). 2009(04)
[9]苯酚污染土壤的電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)研究[J]. 王燾,鄭余陽(yáng),楊磊,唐娜,蔡蘭坤. 環(huán)境科技. 2009(02)
[10]BTEX降解嗜鹽菌群的多樣性及其降解特性[J]. 毛心慰,王慧,趙百鎖. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]兩株優(yōu)勢(shì)菌對(duì)多環(huán)芳烴的降解機(jī)理研究[D]. 吳蔓莉.西安建筑科技大學(xué) 2010
[2]西南太平洋勞盆地(Lau Basin)深海熱液區(qū)沉積物中微生物多樣性及多環(huán)芳烴降解微生物的初步研究[D]. 董純明.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[3]新型胞外多糖產(chǎn)生菌Phyllobacterium sp. nov. 921F及其多糖結(jié)構(gòu)的研究[D]. 王鵬.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
本文編號(hào):2899152
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
一l各菌株對(duì)菲和花的降解率
TJBS菌體呈直桿狀,大小(0.5一 1.0)娜 x(1.0一3.0)林m,革蘭氏染色陰性,周生鞭毛,無(wú)芽抱;在LB固體平板上,菌落圓形,黃色,邊緣整齊,低凸,光滑,直徑約1.spn們n。菌落形態(tài)、顯微圖片見(jiàn)圖2一2。形態(tài)及生理生化特征描述見(jiàn)表2一5。彝彝繆馨黝鬃麒瓣蘸蘸狐瓣瓣鞭馨蒸黯翼蘸纂鬢鬢翰翰辨龔翼翼撇蘸夔蒸撇撇 lllll鬃鬃 .....lll}}}iii)));;;:::蘸蘸蘸 蘸蘸 蘸 蘸 蘸 蘸 蘸 蘸 翼翼翼 翼 翼 翼 翼 翼 翼 翼 ,,幾黎瓷游彩瀚蟹淤灘灘 圖2一2菌株刀BS照片:^.TJBS的革蘭氏染色圖片(lox]00);B.TJBS的菌落特征;e.T用5的掃描電鏡圖片(7xK);D.TJBS的透射電鏡圖片(19xK)Fig.2一 2PhotograPhsofeellofTJBSstrain:A.GramstainPhotoofTJB5strain(10xl00):B.Theeolonyeharacteristieof strainTJBS:C.ThemorPhousofstrainTJBSobtainedbySEM(7xK):D.ThemorPhousofstrainTJBSobtainedby TEM(1gxK)表2一5中可見(jiàn)菌株TJBS對(duì)所添加的9種糖醇表現(xiàn)出不同的利用能力,結(jié)果除了可為菌株TJBS生理生化鑒定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以外,另一方面在菌株TJBS降解高環(huán)PAHs過(guò)程中可考慮培養(yǎng)基中添加該菌株可利用的某些速效碳源,因?yàn)镻AHs對(duì)于微生物來(lái)說(shuō)是一類難降解有機(jī)污染物,不易于作為生長(zhǎng)的碳源和能源,生物利用率極低。有學(xué)者基于“共代謝理論”提出添加共代謝底物(鞏宗強(qiáng),2000),來(lái)“改善”微生物的生長(zhǎng)條件,使其發(fā)揮更高的降解效率。但由于結(jié)構(gòu)類似物底物來(lái)源有限
2.3.5菌株TJFI鑒定2.3.5.1形態(tài)學(xué)將菌株TJFI接種于PDA平板,培養(yǎng)72h后觀察菌落形態(tài)(圖2一4一A),菌落在PDA平板上先以白色絮狀生長(zhǎng),待長(zhǎng)出青綠色抱子后,抱子會(huì)向四面散射,在平板上形成許多菌落,隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),抱子變成暗綠色。挑起抱子與菌絲在顯微鏡下觀察,營(yíng)養(yǎng)體是由有隔菌絲形成的菌絲體,菌絲體上產(chǎn)生很多帚狀的分生抱子梗,最末級(jí)的瓶狀小枝上生出成串的分生抱子(圖2一4一B)。圖2一4菌株TJFI照片:A.TJFI的菌落特征:B.TJFI的光學(xué)顯微鏡下的形態(tài)(10、40) F19.2一 4PhotograPhsofeellofTJFIstrain:A.TheeolonyeharaeteristieofstrainTJFl;B.oPtiealmieroseoPymierograPhof TJFI(10x4o) 2.3.5.2TJFI的 185rDNA序列分析采用真菌 185rDNA通用引物Tls4和 ITSS進(jìn)行pCR擴(kuò)增,所得序列分析,獲得614bp信息,將獲得的菌株T開(kāi)1的 185rDNA的序列在GenBal水中BLAST進(jìn)行同源性比對(duì)。結(jié)果表明,TJFI菌株與 penicilliumsP.多個(gè)菌株基因序列同源性達(dá)到了98%。通過(guò)MEGA4.0和Clastalxl、83軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹽堿土壤PAHs降解菌的篩選鑒定及其降解特性[J]. 宋立超,李培軍,劉宛,肖亦農(nóng),張玉龍. 微生物學(xué)通報(bào). 2011(02)
[2]多環(huán)芳烴污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)初探[J]. 劉魏魏,尹睿,林先貴,張晶,陳效民,李占勝,李烜楨,肖艷平. 土壤. 2010(05)
[3]生物修復(fù)石油污染鹽堿土壤小試模擬系統(tǒng)中土壤性質(zhì)與微生物特性變化[J]. 郭婷,張承東,張清敏. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2010(08)
[4]細(xì)菌降解萘、菲的代謝途徑及相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J]. 張丹,李兆格,包新光,李江波,梁海華,段康民,沈立新. 生物工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[5]Isolation of marine benzo[a]pyrene-degrading Ochrobactrum sp. BAP5 and proteins characterization[J]. WU Yirui1, HE Tengteng1, ZHONG Mingqi1, ZHANG Yueling1, LI Enmin2, HUANG Tongwang1, HU Zhong1,* 1. Department of Biology, Science College, Shantou University, Shantou 515063, China. 2. Department of Biochemistry and Molecular Biology, Medical College, Shantou University, Shantou 515063, China. Journal of Environmental Sciences. 2009(10)
[6]鹽漬化土壤中土著菌的石油烴降解潛力研究[J]. 王震宇,趙建,李鋒民,高冬梅. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]固定化降解菌Q5降解喹啉動(dòng)力學(xué)[J]. 張秀霞,吳偉林,單寶來(lái),房苗苗,趙朝成. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2009(03)
[8]一株[艸屈]高效降解菌的分離鑒定及其降解特性[J]. 唐玉斌,孫常宇,陳芳艷,郁昉. 微生物學(xué)通報(bào). 2009(04)
[9]苯酚污染土壤的電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)研究[J]. 王燾,鄭余陽(yáng),楊磊,唐娜,蔡蘭坤. 環(huán)境科技. 2009(02)
[10]BTEX降解嗜鹽菌群的多樣性及其降解特性[J]. 毛心慰,王慧,趙百鎖. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]兩株優(yōu)勢(shì)菌對(duì)多環(huán)芳烴的降解機(jī)理研究[D]. 吳蔓莉.西安建筑科技大學(xué) 2010
[2]西南太平洋勞盆地(Lau Basin)深海熱液區(qū)沉積物中微生物多樣性及多環(huán)芳烴降解微生物的初步研究[D]. 董純明.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[3]新型胞外多糖產(chǎn)生菌Phyllobacterium sp. nov. 921F及其多糖結(jié)構(gòu)的研究[D]. 王鵬.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
本文編號(hào):2899152
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