两株芘高效降解菌的分离、鉴定及相关降解特性的初步研究

摘要

多环芳烃(PAHs)是一类广泛分布于环境中的含有两个或两个以上苯环的有机污染物,极易在环境中积累并可通过食物链传递,其具有“三致效应”（致癌、致畸和致突变性）,对人类健康和生态环境具有很大危害性,PAHs污染引起人类广泛的关注。目前消除PAHs污染方法种类繁多,但微生物修复技术被证明是去除PAHs污染环境的最佳方法。它不仅经济、高效,而且处理彻底、残留少。
　　 芘是具有四个苯环的PAHs,本身没有细胞毒性,但芘被摄入人体之后经过代谢消化形成醌类物质具有强致癌性。一般小分子量的PAHs可以较容易地被环境中的微生物利用,而高分子量的PAHs不容易被利用残留在环境中。由于PAHs的毒性随其所含的苯环数的增加而增强,高分子量的PAHs的微生物降解引起越来越多的学者的关注。芘常被用来作为研究高分子PAHs降解的模式化学物质。
　　 本实验采用三种方法对采集自济南炼油厂厂区内油污污染比较严重的土壤样品中16种PAHs的种类和含量进行了测定,结果显示该样品中含有所有的16种PAHs,其中芘的含量很高浓度大于400μg/kg,其含量在所测的所有PAHs中第三。利用此土壤样品分离筛选到了两株可以利用芘为唯一碳源和能源进行生长的菌株3B和3C。
　　 经过多相鉴定技术鉴定菌株3B为Alcaligenes faecalis ss faecalis,菌株3C为Bacillus sp。并对两菌株的无机盐培养基生长条件做初步优化,菌株3B和3C的最适培养温度都是30℃；菌株3B生长的最适pH值是7.0,菌株3C生长的最适pH值是9.0；两菌株都不含有质粒,其降解酶表达基因位于细菌基因组上；菌株3B对实验的7种抗生素具有较强的抗性,菌株3C的抗性较弱；两菌株都可以较好地利用13种碳源来生长。两菌株生长的最适芘浓度都是150 mg/L。根据优化后的生长条件培养基测定两菌株14天内的生长曲线及其对芘的降解效率,菌株3B14天对芘的降解效率达到42.44％,菌株3C对芘的降解效率为24.15％.

目录

文摘

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缩略词表

第一章 绪论

1.1 多环芳烃概述

1.1.1 PAHs来源及分布

1.1.2 PAHs的理化性质

1.1.3 PAHs的毒性

1.1.4 PAHs的修复方法

1.2 微生物修复芘污染的研究进展

1.2.1 代谢芘的微生物

1.2.2 芘代谢途径

1.3 微生物修复技术发展目标

第二章 土壤中PAHs提取及分析方法的建立

2.1 材料

2.1.1 主要仪器

2.1.2 主要试剂

2.2 实验方法

2.2.1 十六种PAHs分析方法的建立

2.2.2 样品采集及土样前处理

2.2.3 PAHs提取

2.2.4 净化

2.3 结果与讨论

2.3.1 十六种PAlls分析方法的建立

2.3.2 土壤样品中PAHs定性及定量分析

2.3.3 三种提取方法比较

第三章 芘高效降解菌株的筛选、分离和鉴定

3.1 材料与方法

3.1.1 实验材料

3.1.2 芘降解菌的驯化和筛选

3.1.3 芘降解菌的菌落形态观察

3.1.4 菌株的理化性质研究

3.1.5 Biolog微生物菌种鉴定

3.1.6 16S rDNA鉴定

3.1.7 脂肪酸分析

3.1.8 质粒的提取

3.1.9 菌株抗生素抗性的检测

3.2 结果与讨论

3.2.1 菌株的形态观察

3.2.2 菌株的理化性质测定

3.2.3 Biolog微生物菌种鉴定结果

3.2.4 16SrDNA序列分析

3.2.5 菌株脂肪酸分析

3.2.6 质粒的提取

3.2.7 菌株的抗生素抗性检测

3.3 本章小结

第四章 两株芘高效降解菌的降解特性及其生长条件优化的研究

4.1 材料与试剂

4.1.1 实验材料

4.1.2 菌株的碳源利用情况

4.1.3 菌株生长条件的优化

4.1.4 培养基优化

4.1.5 两菌株生长曲线的测定及芘降解效率的研究

4.2 结果与讨论

4.2.1 两菌株碳源利用情况

4.2.2 菌株生长条件的优化

4.2.3 培养基优化

4.2.4 两菌株生长曲线及芘降解效率

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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