优势复合菌群降解氯酚类化合物的特性研究

摘要

本工作通过对南京市化工总厂污水处理车间二沉池中活性污泥进行驯化、分离，得到了能以氯代苯酚类化合物为唯一碳源的耐受复合菌，经鉴定，其组成包括：假单胞菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、枝动杆菌属(Mycopiana)、黄杆菌属(Flavobacterium)等四种细菌。通过细菌生长抑制实验证明，经4.氯酚选择性培养基驯化后，复合菌对毒物的耐受性明显提高，并且目标化合物对河水细菌和复合菌的毒性与苯环上取代基的种类、数目和位置有关。 以驯化后的复合菌为降解微生物，通过从南京市秦淮河采集水样，加入目标化合物，采用实验室模拟方法研究了其对2-氯苯酚，3-氯苯酚，4-氯苯酚，2,4-二氯苯酚，间苯二酚，对苯二酚，间硝基酚和对硝基酚在水中的生物降解特性和生物降解过程中所构建的复合菌群与水体土著微生物之间的相互影响进行研究。 结果表明，采用4-氯酚驯化的复合菌能分别以上述目标化合物为唯一碳源和能源进行生长代谢。但是，相比较而言，用于驯化复合菌的4-氯酚比较容易降解，达到降解平衡后的去除率顺序为：4-氯酚(935/0)>2-氯酚(87％)>3-氯酚(80％)>2,4-二氯酚(69％)，间苯二酚(93％)>对苯二酚(81％)，间硝基酚(94％)>对硝基酚(88％)。水体土著微生物对所有的目标化合物的降解作用都很差，但通过驯化培养的复合菌具有很好的降解效果，明显优于河水中原有的微生物。对于不同的目标化合物，河水中原有的微生物与复合菌主要存在协同代谢作用，天然水体中的悬浮物、有机质等也会对复合菌的生长、繁殖及对目标化合物的利用产生一定的影响。 实验研究了2-氯酚与3-氯酚，2-氯酚与4-氯酚，2-氯酚与2,4-二氯酚， 3-氯酚与2,4-二氯酚，4-氯酚与2,4-二氯酚共存时的降解特性。 4-氯酚与2,4-二氯酚单独存在和共存时的生物降解曲线发现，由于增加了污染物的总浓度，共存的2,4-二氯酚在初期抑制了4-氯酚的降解，但是，对4-氯酚最终去除率无显著影响。而更易降解的4-氯酚的存在使2,4-二氯酚的代谢效率提高，2,4-二氯酚去除率为100％，降解速率常数提高20％以上。 总体而言，较之各自单独存在的情况时，共存条件下的毒物的迟滞期及达到降解平衡的时间都有滞后现象，化合物共存时对高效复合菌的生物活性产生了一定的抑制作用，在降解初期，化合物之间存在着竞争关系，最终它们的联合作用效果为相加作用或拮抗作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1氯酚类化合物的来源、在环境中的行为及其毒性

1.1氯酚类化合物的来源及用途

1.2氯酚类化合物在环境中的行为

1.3氯酚类化合物的危害

2氯酚类合物生物修复技术的研究

2.1微生物对氯酚类化合物的降解研究

2.2微生物对氯酚类化合物的降解机制

2.3氯酚类化合物生物降解的影响因素

2.4氯酚类化合物的主要生物处理技术

2.5氯酚类化合物生物降解的最新研究进展

3本课题的立论依据以及研究内容

3.1立论依据

3.2研究内容

第二章材料与方法

1实验试剂及仪器

1.1目标化合物

1.2实验所需其他药品

1.3实验主要仪器

2实验前期准备

2.1污泥样品采集

2.2培养基及缓冲溶液的配制

3高效复合菌的驯化

3.1原始菌的活化富集

3.2细菌总数的测定

3.3氯化酚降解菌的驯化

3.4菌种的鉴定

4细菌对酚类化合物急性毒性测定

5高效复合菌对酚类化合物的生物降解实验

5.1实验方法

5.2酚类化合物浓度的测定

6气相色谱分析条件

7一级降解动力学方程

第三章结果及讨论

1菌种的鉴定

2复合菌对毒物的耐受性研究

3仪器精密度试验

4酚类化合物标准曲线的测定

5回收率试验

6不同不环境条件下酚类化合物的降解特性研究

6.1不同水环境条件下2-氯苯酚的降解特性

6.2不同水环境条件下3-氯苯酚的降解特性

6.3不同水环境条件下4-CP的降解特性

6.4不同水环境条件下2，4-DCP的降解特性

6.5不同水环境条件下间硝基酚的降解特性

6.6不同水环境条件下对硝基酚的降解特性

6.7不同水环境条件下间苯二酚的降解特性

6.8复合菌在天然水中对苯二酚的降解特性

7两种氯代酚共存条件下的降解特性研究

7.1 2-CP与3-CP共存条件下的降解特性

7.2 2-CP与4-CP共存条件下的降解特性

7.3 2-CP与2，4-DCP共存条件下的降解特性

7.4 3-CP与2，4-DCP共存条件下的降解特性

7.5 4-CP与2，4-DCP共存条件下的降解特性

第四章结论

1结论

2建议

参考文献

致谢