土壤多環(huán)芳烴降解菌表面理化性質(zhì)及吸附、降解特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-26 21:26
多環(huán)芳烴(PAHs)是土壤污染中典型的、有代表性的持久性有機(jī)污染物,由于其致癌、致畸和致突變性,對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。利用微生物修復(fù)PAHs污染是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)。微生物去除PAHs具有經(jīng)濟(jì)、高效的優(yōu)點(diǎn)。因此,研究PAHs與降解微生物的相互作用關(guān)系,對(duì)PAHs污染的生物修復(fù)具有重要意義。論文從PAHs污染土壤中篩選分離出一株P(guān)AHs降解菌(Ochrobactrum anthropi Na-B),研究菌體表面理化性質(zhì),考察菌體對(duì)萘、菲的吸附、降解特性,應(yīng)用代謝模型和熱動(dòng)力學(xué)模型探討菌體對(duì)菲的降解。研究得出的主要結(jié)果如下:1、菌體表面主要有四個(gè)質(zhì)子結(jié)合位點(diǎn),分別對(duì)應(yīng)含磷基團(tuán)/羧基、羧基、磷;约傲u基/胺基,解離常數(shù)(pKa)分別為2.31-4.70(pK1)、5.03-6.37(pK2)、6.83-7.75(pK3)和8.81-9.69(pK4),總位點(diǎn)濃度為4.21×10-5-2.27×10-4 mol/g。在碳氮...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:147 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 多環(huán)芳烴污染概述
1.1.1 多環(huán)芳烴來(lái)源及危害
1.1.2 PAHs典型代表物
1.1.3 PAHs的遷移轉(zhuǎn)化
1.2 微生物吸附研究進(jìn)展
1.2.1 微生物表面特性研究
1.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)
1.2.3 吸附等溫線
1.3 微生物降解研究進(jìn)展
1.3.1 降解PAHs的微生物
1.3.2 PAHs的代謝路徑
1.3.3 微生物降解動(dòng)力學(xué)
1.4 研究目的與研究意義
1.5 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
2 微生物表面特性研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 溶液配置
2.3.2 微生物生長(zhǎng)及表面特性
2.3.3 電位滴定
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 不同碳氮比條件對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響
2.4.2 表面基團(tuán)隨培養(yǎng)條件的變化
2.4.3 DLVO理論預(yù)測(cè)菌體相互作用勢(shì)能
2.5 小結(jié)
3 微生物對(duì)多環(huán)芳烴萘、菲的吸附特性研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 萘、菲儲(chǔ)備液制備
3.3.2 菌體的培養(yǎng)及菌懸液制備
3.3.3 吸附實(shí)驗(yàn)
3.3.4 非線性回歸法確定吸附等溫線參數(shù)
3.3.5 萘、菲濃度的測(cè)定
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 單因素影響實(shí)驗(yàn)
3.4.2 吸附動(dòng)力學(xué)研究
3.4.3 吸附等溫線研究
3.4.4 吸附熱力學(xué)研究
3.4.5 萘、菲競(jìng)爭(zhēng)吸附研究
3.5 小結(jié)
4 微生物對(duì)多環(huán)芳烴萘、菲的降解特性研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.1 溶液配制
4.3.2 響應(yīng)曲面分析
4.3.3 生物表面活性劑產(chǎn)出
4.3.4 表面活性劑對(duì)降解的影響
4.3.5 菌體在不同有機(jī)物下的生長(zhǎng)
4.3.6 氣相色譜-質(zhì)譜分析
4.3.7 萘、菲、芘競(jìng)爭(zhēng)代謝
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 溫度、pH、接種量對(duì)萘、菲降解的響應(yīng)面分析
4.4.2 生物表面活性劑產(chǎn)出
4.4.3 表面活性劑對(duì)降解的影響
4.4.4 菌體在不同有機(jī)物下的生長(zhǎng)
4.4.5 PAHs降解路徑分析
4.4.6 萘、菲、芘競(jìng)爭(zhēng)代謝
4.5 小結(jié)
5 微生物代謝反應(yīng)模型及熱動(dòng)力學(xué)研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
5.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.1 溶液配制
5.3.2 降解實(shí)驗(yàn)
5.3.3 PAH濃度和菌量分析
5.3.4 數(shù)值模型
5.3.5 模型動(dòng)力學(xué)參數(shù)
5.3.6 熱動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)產(chǎn)率
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 數(shù)值模型
5.4.2 熱動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算產(chǎn)率
5.5 小結(jié)
6 結(jié)論和建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]典型多環(huán)芳烴生物降解及轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 姜巖,楊穎,張賢明. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2014(06)
[2]石油污染土壤的生物降解實(shí)驗(yàn)[J]. 李亞龍,楊琦,王士東,李博,張帆. 油氣田地面工程. 2014(10)
[3]一株多環(huán)芳烴芘降解菌的鑒定及其降解特性研究[J]. 盧仕嚴(yán),曹永軍,招嘉佩,何紅,孫省利. 海洋科學(xué). 2014(08)
[4]污染區(qū)千金子和酢漿草根際土壤中PAHs結(jié)合態(tài)殘留的梯度分布[J]. 王意澤,高彥征,彭安萍,陳則友,孫冰清. 土壤學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]一株菲降解菌篩選鑒定及降解性能研究[J]. 侯寧,李春艷,成小松,李大鵬,史妍. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]一株萘降解菌的篩選及其降解途徑[J]. 王博,劉兆普,隆小華,姚瑤,黃玉玲. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā). 2012(12)
[7]萘在土壤上的吸附行為及溫度影響的研究[J]. 石輝,孫亞平. 土壤通報(bào). 2010(02)
[8]微桿菌3-28對(duì)萘、菲、蒽、芘的降解[J]. 王春明,李大平,王春蓮. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]氯苯類化合物在沉積物上的非線性吸附行為[J]. 舒月紅,黃小仁,賈曉珊. 環(huán)境科學(xué). 2009(01)
[10]多環(huán)芳烴的毒性及其治理技術(shù)研究[J]. 魏俊飛,吳家強(qiáng),焦文娟. 污染防治技術(shù). 2008(03)
博士論文
[1]生物表面活性劑在多環(huán)芳烴(菲)污染土壤生物修復(fù)過(guò)程中的作用研究[D]. 裴曉紅.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]石油污染土壤微生物修復(fù)的研究[D]. 李寶明.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2007
碩士論文
[1]污染土壤中萘、菲降解菌的篩選鑒定及降解特性研究[D]. 張帆.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[2]菲降解菌株的分離、特性研究及其在植物—微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬—菲復(fù)合污染土壤中的初步應(yīng)用[D]. 楊瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]芽胞桿菌誘變育種銅綠假單胞菌PAO1菲萘降解相關(guān)研究[D]. 李兆格.西北大學(xué) 2011
[4]芘降解菌的分離鑒定及其降解能力研究[D]. 謝文娟.北京化工大學(xué) 2011
[5]土壤多環(huán)芳烴原位污染及其耐受細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和降解特性的研究[D]. 陳懷海.浙江大學(xué) 2011
[6]一株鞘氨醇單胞菌對(duì)多環(huán)芳烴的降解特性及菲降解途徑研究[D]. 雷歡.廈門大學(xué) 2008
本文編號(hào):3162141
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:147 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 多環(huán)芳烴污染概述
1.1.1 多環(huán)芳烴來(lái)源及危害
1.1.2 PAHs典型代表物
1.1.3 PAHs的遷移轉(zhuǎn)化
1.2 微生物吸附研究進(jìn)展
1.2.1 微生物表面特性研究
1.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)
1.2.3 吸附等溫線
1.3 微生物降解研究進(jìn)展
1.3.1 降解PAHs的微生物
1.3.2 PAHs的代謝路徑
1.3.3 微生物降解動(dòng)力學(xué)
1.4 研究目的與研究意義
1.5 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
2 微生物表面特性研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 溶液配置
2.3.2 微生物生長(zhǎng)及表面特性
2.3.3 電位滴定
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 不同碳氮比條件對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響
2.4.2 表面基團(tuán)隨培養(yǎng)條件的變化
2.4.3 DLVO理論預(yù)測(cè)菌體相互作用勢(shì)能
2.5 小結(jié)
3 微生物對(duì)多環(huán)芳烴萘、菲的吸附特性研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 萘、菲儲(chǔ)備液制備
3.3.2 菌體的培養(yǎng)及菌懸液制備
3.3.3 吸附實(shí)驗(yàn)
3.3.4 非線性回歸法確定吸附等溫線參數(shù)
3.3.5 萘、菲濃度的測(cè)定
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 單因素影響實(shí)驗(yàn)
3.4.2 吸附動(dòng)力學(xué)研究
3.4.3 吸附等溫線研究
3.4.4 吸附熱力學(xué)研究
3.4.5 萘、菲競(jìng)爭(zhēng)吸附研究
3.5 小結(jié)
4 微生物對(duì)多環(huán)芳烴萘、菲的降解特性研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.1 溶液配制
4.3.2 響應(yīng)曲面分析
4.3.3 生物表面活性劑產(chǎn)出
4.3.4 表面活性劑對(duì)降解的影響
4.3.5 菌體在不同有機(jī)物下的生長(zhǎng)
4.3.6 氣相色譜-質(zhì)譜分析
4.3.7 萘、菲、芘競(jìng)爭(zhēng)代謝
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 溫度、pH、接種量對(duì)萘、菲降解的響應(yīng)面分析
4.4.2 生物表面活性劑產(chǎn)出
4.4.3 表面活性劑對(duì)降解的影響
4.4.4 菌體在不同有機(jī)物下的生長(zhǎng)
4.4.5 PAHs降解路徑分析
4.4.6 萘、菲、芘競(jìng)爭(zhēng)代謝
4.5 小結(jié)
5 微生物代謝反應(yīng)模型及熱動(dòng)力學(xué)研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
5.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.1 溶液配制
5.3.2 降解實(shí)驗(yàn)
5.3.3 PAH濃度和菌量分析
5.3.4 數(shù)值模型
5.3.5 模型動(dòng)力學(xué)參數(shù)
5.3.6 熱動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)產(chǎn)率
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 數(shù)值模型
5.4.2 熱動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算產(chǎn)率
5.5 小結(jié)
6 結(jié)論和建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]典型多環(huán)芳烴生物降解及轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 姜巖,楊穎,張賢明. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2014(06)
[2]石油污染土壤的生物降解實(shí)驗(yàn)[J]. 李亞龍,楊琦,王士東,李博,張帆. 油氣田地面工程. 2014(10)
[3]一株多環(huán)芳烴芘降解菌的鑒定及其降解特性研究[J]. 盧仕嚴(yán),曹永軍,招嘉佩,何紅,孫省利. 海洋科學(xué). 2014(08)
[4]污染區(qū)千金子和酢漿草根際土壤中PAHs結(jié)合態(tài)殘留的梯度分布[J]. 王意澤,高彥征,彭安萍,陳則友,孫冰清. 土壤學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]一株菲降解菌篩選鑒定及降解性能研究[J]. 侯寧,李春艷,成小松,李大鵬,史妍. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]一株萘降解菌的篩選及其降解途徑[J]. 王博,劉兆普,隆小華,姚瑤,黃玉玲. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā). 2012(12)
[7]萘在土壤上的吸附行為及溫度影響的研究[J]. 石輝,孫亞平. 土壤通報(bào). 2010(02)
[8]微桿菌3-28對(duì)萘、菲、蒽、芘的降解[J]. 王春明,李大平,王春蓮. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]氯苯類化合物在沉積物上的非線性吸附行為[J]. 舒月紅,黃小仁,賈曉珊. 環(huán)境科學(xué). 2009(01)
[10]多環(huán)芳烴的毒性及其治理技術(shù)研究[J]. 魏俊飛,吳家強(qiáng),焦文娟. 污染防治技術(shù). 2008(03)
博士論文
[1]生物表面活性劑在多環(huán)芳烴(菲)污染土壤生物修復(fù)過(guò)程中的作用研究[D]. 裴曉紅.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]石油污染土壤微生物修復(fù)的研究[D]. 李寶明.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2007
碩士論文
[1]污染土壤中萘、菲降解菌的篩選鑒定及降解特性研究[D]. 張帆.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[2]菲降解菌株的分離、特性研究及其在植物—微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬—菲復(fù)合污染土壤中的初步應(yīng)用[D]. 楊瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]芽胞桿菌誘變育種銅綠假單胞菌PAO1菲萘降解相關(guān)研究[D]. 李兆格.西北大學(xué) 2011
[4]芘降解菌的分離鑒定及其降解能力研究[D]. 謝文娟.北京化工大學(xué) 2011
[5]土壤多環(huán)芳烴原位污染及其耐受細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和降解特性的研究[D]. 陳懷海.浙江大學(xué) 2011
[6]一株鞘氨醇單胞菌對(duì)多環(huán)芳烴的降解特性及菲降解途徑研究[D]. 雷歡.廈門大學(xué) 2008
本文編號(hào):3162141
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