隨著石油能源的開(kāi)發(fā)與利用,石油烴對(duì)地下水環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重。多環(huán)芳烴是一類(lèi)難降解的石油烴污染物,具有分布廣泛,持久性強(qiáng)的特點(diǎn)。由于其致癌、致畸和致突變的“三致效應(yīng)”,多環(huán)芳烴會(huì)對(duì)人類(lèi)和其他生物造成強(qiáng)烈的毒害作用,給人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。微生物修復(fù)是一種經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)境友好、綠色可持續(xù)的有機(jī)污染物處理技術(shù),是修復(fù)環(huán)境中多環(huán)芳烴污染最具潛力的手段。本文以我國(guó)沈陽(yáng)某石油烴污染場(chǎng)地作為研究區(qū)域,篩選出能夠在低溫、厭氧環(huán)境中降解萘的微生物群落,利用16S rRNA宏基因組測(cè)序?qū)鷮龠M(jìn)行鑒定,之后對(duì)菌落理化性能進(jìn)行表征,探究環(huán)境因素對(duì)其降解能力的影響,并深入探究硫酸鹽還原作用下微生物對(duì)萘的降解特性和機(jī)理。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:(1)萘降解菌的篩選鑒定及性能表征。微生物群落主要由Acinetobacter和Pseudomonas菌屬組成。萘降解菌能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)其細(xì)胞表面疏水性和自聚集性以適應(yīng)萘的毒性,并且具有良好的乳化性。細(xì)菌對(duì)低濃度萘具有強(qiáng)耐受能力,能夠有效促進(jìn)萘降解。(2)微生物降解萘的影響因素及降解動(dòng)力學(xué)特征。萘降解菌的最適合菌接種濃度為5%;最適生長(zhǎng)pH范圍為7.0~8.0,... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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技術(shù)路線圖

第3章萘降解菌的性能及微生物降解萘的影響因素研究21能夠以萘為碳源進(jìn)行生長(zhǎng)代謝，但Acinetobacter對(duì)萘的耐受性更強(qiáng)，在群落中具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在萘降解過(guò)程中占據(jù)主要地位。圖3.1微生物屬水平豐度（a）篩選培養(yǎng)前（b）篩選培養(yǎng)后Fig.3.1Theabundanceofgenus(a)beforeand(b)aftercultivation計(jì)算篩選培養(yǎng)前、后Alpha多樣性指數(shù)以反映微生物群落的豐富度和多樣性，結(jié)果如表3.2所示。篩選培養(yǎng)前、后Coverage分別為0.96和0.97，證明測(cè)序結(jié)果具有可靠性。經(jīng)過(guò)篩選培養(yǎng)后，ACE和Chao1值增大，說(shuō)明物種總數(shù)增加，微生物群落的豐富度增加。但是，Shannon值由3.74降低至0.67，Simpson值由0.08升高至0.84，表明篩選培養(yǎng)后微生物群落多樣性更小，均勻度更低。這是由于部分微生物對(duì)萘的毒性較為敏感，生長(zhǎng)代謝受到極大地抑制，無(wú)法在萘環(huán)境中存活，降低了微生物群落的多樣性。這與圖3.1的分析相吻合，達(dá)到了萘降解菌篩選和富集培養(yǎng)的目的。表3.2篩選培養(yǎng)前、后Alpha多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table3.2AlphadiversityindexesbeforeandaftercultivationIDOTUnumCoverageACEChao1ShannonSimpsona51920.96206849.4967040.413.740.08b17870.97679207.00194617.750.670.84為了確定細(xì)菌群落中微生物之間的進(jìn)化關(guān)系，本文選取了屬水平豐度前五十的OTU聚類(lèi)序列作為代表性序列，運(yùn)用Muscle軟件將其與數(shù)據(jù)庫(kù)序列進(jìn)行多序列比對(duì)，并使用最大似然法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)化樹(shù)。如圖3.2所示，OTU706與Acinetobacter菌屬處于相鄰進(jìn)化分支末端，其他OTUAcinetobacteria序列由此進(jìn)化而來(lái)；OTU540與Pseudomonas菌屬處于相鄰進(jìn)化分支末端，其他OTU

第3章萘降解菌的性能及微生物降解萘的影響因素研究22Pseudomonas序列由此進(jìn)化而來(lái)。此外，向上追溯幾代發(fā)現(xiàn)Pseudomonas菌屬由Acinetobacter菌屬進(jìn)化而來(lái)，兩者具有親緣關(guān)系。這表明在微生物降解萘過(guò)程中，細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)受到影響，Acinetobacter菌屬會(huì)逐漸向Pseudomonas菌屬進(jìn)化。這也是細(xì)菌群落中Acinetobacter菌屬占比高于Pseudomonas菌屬的原因之一，由此可推測(cè)，在萘降解過(guò)程中Pseudomonas菌屬在微生物群落中相對(duì)豐度會(huì)逐漸增加。圖3.2屬水平系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)化樹(shù)環(huán)狀圖Fig.3.2Thephylogeneticgenuscirculartreeinthegenuslevel

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]不同類(lèi)型秸稈厭氧共代謝降解污泥中多環(huán)芳烴的效能及機(jī)制研究[D]. 唐濤濤.貴州大學(xué) 2019
[2]熒蒽在淺層地下水系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程及其微生物強(qiáng)化修復(fù)研究[D]. 陳煜.吉林大學(xué) 2019
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