邻苯二甲酸酯高效降解菌的筛选及其在土壤污染修复中的应用

摘要

邻苯二甲酸酯是土壤环境中广泛存在的一种内分泌干扰物，不仅影响土壤质量，而且在作物中具有一定的生物累积效应。因此，农业土壤中的邻苯二甲酸酯对生态系统和人体健康构成严重威胁。论文在对邻苯二甲酸酯高效降解菌进行筛选的基础上，利用菌株RXX-1作为原材料进行了固定化微球制备条件的优化，并对固定化微球降解土壤中邻苯二甲酸酯的效果进行了考察。主要研究成果如下：
　　（1）选择邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）作为目标污染物，从设施菜地土壤和白沙河沿岸土壤中筛选出3株高效降解菌（RXX-1、RXX-2、RXX-3）。经鉴定，菌株RXX-1为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida），菌株RXX-2为食异源物鞘氨醇菌（Sphingobium xenophagum），菌株RXX-3为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）。
　　（2）菌株RXX-1对邻苯二甲酸酯的最佳降解条件为pH值9、温度35℃、转速≥100rpm、接种量1.5%；菌株RXX-2对邻苯二甲酸酯的最佳降解条件为pH值8、温度30℃、转速175rpm、接种量1.5%；菌株RXX-3对邻苯二甲酸酯的最佳降解条件为pH值7、温度30℃、转速175rpm、接种量1%。在最佳的降解条件下，经过5天的培养，菌株RXX-1、菌株RXX-2、菌株RXX-3对DBP的降解率分别达到99.47%、71.43%、98.98%，对DEHP的降解率分别达到99.25%、52.85%、62.96%。
　　（3）固定化微球的最佳制备条件为菌液含量20%，海藻酸钠含量3%，活性炭含量2%，氯化钙浓度2.5mg/L，在该条件下制备的固定化微球对DBP和DEHP的降解率分别达到89.9%和36.3%，总降解率达到63.1%；固定化微球对DBP和DEHP的降解能力显著高于游离菌，经过10天的室内培养，固定化微球和游离菌对DBP的降解率分别达到94.03%和90.54%，对DEHP的降解率分别达到34.47%和25.3%。
　　（4）在同一pH条件下，固定化微球处理对邻苯二甲酸酯的降解率显著高于游离菌处理，在不利的降解条件下（pH=5），与游离菌相比，固定化微球使DBP和DEHP的降解率分别提高9.86%和6.78%；共存重金属Cr、Pb、Hg均会显著影响菌株对邻苯二甲酸酯的降解，Cr的影响显著高于Pb和Hg，与游离菌相比，固定化微球会显著提高菌株对邻苯二甲酸酯的降解率。

目录

声明

1前言

1.1 邻苯二甲酸酯概述

1.2 土壤邻苯二甲酸酯污染现状

1.2.1 土壤中邻苯二甲酸酯的主要来源

1.2.2 土壤中邻苯二甲酸酯的分布特征

1.2.3土壤中邻苯二甲酸酯的污染水平

1.3土壤邻苯二甲酸酯污染生物修复技术

1.4 固定化微生物技术

1.4.1 固定化微生物技术的原理

1.4.2 固定化微生物的方法

1.4.3 固定化微生物技术修复污染土壤的应用

1.5 立题意义和研究思路

1.5.1研究目的和意义

1.5.2 研究内容

1.5.3 技术路线

2 材料与方法

2.1 实验材料和仪器

2.2 实验方案

2.2.1 培养基的配制方法

2.2.2 降解菌的筛选与鉴定

2.2.3 环境条件对菌株降解邻苯二甲酸酯的影响

2.2.4 固定化微球制备条件的优化实验设计

2.2.5 固定化微球去除土壤中邻苯二甲酸酯的效果

2.2.6 环境条件对固定化微球去除邻苯二甲酸酯的影响

2.3测定方法

2.3.1 固定化微球基本性能的测定

2.3.2 DBP/DEHP残留量的测定方法

3 结果与分析

3.1 降解菌的筛选与鉴定

3.2 环境条件对菌株降解邻苯二甲酸酯的影响

3.2.1 pH值对菌株降解邻苯二甲酸酯的影响

3.2.2 温度对菌株降解邻苯二甲酸酯的影响

3.2.3 转速对菌株降解邻苯二甲酸酯的影响

3.2.4 接种量对菌株降解邻苯二甲酸酯的影响

3.2.5 最佳条件下菌株对邻苯二甲酸酯的降解效果

3.3 固定化微球的制备条件优化及其降解性能

3.3.1 固定化微球制备条件的优化

3.3.2 固定化微球制备的最佳条件

3.3.3固定化微球降解土壤中邻苯二甲酸酯的效果

3.4环境条件对固定化微球降解邻苯二甲酸酯的影响

3.4.1 pH值对固定化微球降解邻苯二甲酸酯的影响

3.4.2 重金属对固定化微球降解邻苯二甲酸酯的影响

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 邻苯二甲酸酯降解菌

4.1.2 固定化微球的制备及其降解效果

4.2 结论

4.2.1 降解菌的筛选与鉴定

4.2.2 菌株对邻苯二甲酸酯的降解性能

4.2.3 固定化微球的制备及性能的研究

4.2.4 环境条件对固定化微球降解率的影响

参考文献

致谢