土壤中多环芳烃生物降解的差异性及其对源解析参数的影响

发布时间：2020-03-25 20:05

【摘要】：为了揭示土壤中不同多环芳烃(PAHs)组分抗微生物降解能力的差异,探索微生物降解过程中PAHs组成和源解析参数的变化特征,本论文选取假单胞菌属、无色杆菌、微杆菌和短稳杆菌的混合菌分别以3对PAHs单体化合物(每对为2种化合物)、16种优控PAHs和原油作为培养基的降解底物进行了降解周期为15~150 d(分别为15、20、30、40、50、60、90、120 d)的微生物降解实验。研究结果表明:(1)在150 d的降解周期内,在单体培养基中,菲和蒽的最大总损失率分别为98.50%和59.04%,最大生物降解率比例为29.39%和68.43%,这说明空白损失对菲的去除影响较大;荧蒽、芘、苯并[a]蒽的相对生物降解率都随降解时间的增加而升高,其最大相对生物降解率分别为35.59%、35.25%和32.29%;?的总损失率和相对生物降解率随着降解时间的增加变化不明显,最大相对生物降解率为16.15%。(2)在混合培养基中,PAHs降解情况更为复杂,菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽和?的最大总损失率分别为97.78%、92.73%、91.36%、90.48%、50.64%和39.39%;其它高环数PAHs损失率在0.56%~70.32%之间,其中苯并[b]荧蒽和茚并[1,2,3-cd]芘的损失率最高,且一直呈上升趋势,其最大总损失率分别为69.97%和70.32%。(3)在原油培养基中,随着降解时间的增加,原油中PAHs的含量在逐渐降低,原油质量从最初的0.5 g降低到0.21 g,说明此微生物菌群对此原油的降解效果明显,但不同环数PAHs损失率存在明显的差别,其中菲、蒽、荧蒽、芘和?的总损失率均存在随着降解时间的增加先升高后又降低的现象,这可能是由于原油中含烷基的PAHs基团降解或高分子量(HMW)PAHs被微生物降解产生低分子量(LMW)PAHs中间产物造成。(4)在不同的降解条件下,微生物降解对土壤中PAHs源解析参数均有一定的影响,在混合培养基中,蒽/(蒽+菲)呈现逐渐增大的趋势,荧蒽/(荧蒽+芘)、苯并[a]蒽/(苯并[a]蒽+?)和LMW/HMW三组源解析参数均呈现逐渐降低的趋势;在原油培养基中,LMW/HMW呈现逐渐降低的趋势,蒽/(蒽+菲)、荧蒽/(荧蒽+芘)、苯并[a]蒽/(苯并[a]蒽+?)、茚并[1,2,3-cd]芘/(茚并[1,2,3-cd]芘+苯并[g,h,i]傒)的变化趋势较为复杂,但不管是在何种培养基中,在150 d的降解周期内大部分的源解析参数均已受到明显的影响,需要慎用这些参数进行源解析。(5)在原油培养基中,烷基化芳烃参数均有不同程度的变化,菲的烷基化参数C0/(C0+C1)值、芴和芘的烷基化参数C0/(C0+C1)值在150 d降解周期内变化较为明显,MP/P和MPI1在150 d降解周期内变化不明显,降解后MPI1值始终略高于未降解原油中MPI1值。
【图文】：

技术路线图

谱图,标准物质,气相色谱图

四极杆温度为150℃，气相与质谱的传输线温度为 280℃，采用全扫描和选择离子同时采集数据方式。图2.1 是标准物质的标准谱图，在降解样品的谱图上，各物质的出峰时间可能会整体提前或延迟，但相对出峰顺序不会改变。标准谱图上还包含内标物质氘代三联苯，但它相对其它物质的峰面积非常小，此图中未标注。图 2.1 标准物质的气相色谱图Fig. 2.1 The GC spectrograms of standard substance注 1）出峰顺序为 1：萘，2：苊烯，3：氘代苊，，4：苊，5：芴，6：氘代菲，7：菲
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X592

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