舟山海域PAHs的分布及菲高效降解菌的筛选

发布时间：2020-04-23 07:57

【摘要】：多环芳烃(PAHs)是环境中分布十分广泛的一类疏水性持久性有机污染物,易在土壤中累积并通过食物链传递,其“三致效应”和生物毒性对生态环境及人体健康危害很大。通过多方面研究,微生物降解是目前用来修复环境中多环芳烃污染的最主要方式,因此利用生物修复降解环境中的PAHs的研究可为利用微生物修复PAHs污染环境提供相应的理论依据和技术指导。本论文首先从舟山附近海域采集了28份样品,分析了舟山市PAHs的污染程度的分布特征。然后以从舟山附近长期受石油化工厂污染的排污口的沉积物中分离筛选到一株菲高效降解菌,探究菌株对PAHs污染沉积物的降解效果,探究其对菲降解的最佳条件,希望可以将降解菌更好地应用于实际的生物修复中。主要的研究结果如下:(1)16种PAHs除了苊烯和蒽外,另外14种均有检出,检出率最高的是萘、芘、苯并[k]荧蒽和苯并[g,h,i]傒,均为100%,检出率最低的是苊和芴,均为4%。沉积物中PAHs的总含量为总含量范围为2.71 ng/g—52.05 ng/g,平均浓度为16.64 ng/g。2-3环的PAHs占比大,平均占比为69.15%。从地区分布来看,桃花附近的沉积物PAHs浓度最高,平均总含量为32.41 ng/g,其次是金塘附近,平均总浓度为26.03 ng/g,浓度最低的为岱山附近海域,平均总含量为10.53 ng/g。(2)从被石化污染的排污口沉积物中筛选分离出一株可用于降解菲的高效降解菌HJ2,在经形态特征观察和生理生化情况分析以及16s rDNA基因序列鉴定,确定HJ2属于Staphylococcus,基本可认定为Staphylococcus sp.,但具体种类还不能确定。(3)HJ2在初始温度30℃,初始pH 7.0,初始盐度为0,培养基初始浓度1 mg/L的环境下其最终降解率为73.66%。(4)菌株HJ2对环境的适应能力强,适温性好,在温度20℃—35℃的范围内降解率在48%—74%之间。在pH 6.0—pH 8.0范围内降解率为65%—74%,但过酸或过碱的环境会抑制菌株的作用。在盐度5—20降解率均较好,盐度20的降解率为75.61%。菲的初始浓度在1 mg/L—10 mg/L的范围内降解效果较好,初始浓度为5mg/L时,降解率为76.91%。通过对比发现,HJ2在温度30℃、pH 7.0、盐度20、菲初始浓度5 mg/L条件下菲的降解效果最好,48 h后菲的降解率达86.66%。
【图文】：

结构式,名称

图 1-1 16 种 PAHs 的结构式及名称Fig 1-1 Structural expressions of 16 kinds of PAHs1.1.1.1 PAHs 的理化性质PAHs 的化学结构十分稳定[15,16]，因含有苯环，所以易溶于苯类的有机试剂，在丙酮中的溶解度较大，微溶于甲醇、乙醇溶液，几乎不溶于水和以及其他有机溶剂中其溶液有荧光信号，在紫外线照射下会出现，常用来检测 PAHs，但只能做定性分析不能做定量研究。随着环数增加 PAHs 颜色会逐渐从无色变成淡黄色[17]。其物理特征性质详见表 1-1，从表中可以发现溶沸点和辛醇-水分配系数（Kow）与苯环数呈正比而蒸气压和溶解度与苯环数呈反比[18]。PAHs 的分类一般看苯环数量，3 个及 3 个以下环数的 PAHs 被称为 LMW- PAHs。如萘、苊烯等，蒸汽压力高，熔沸点较低，挥发性高，主要分布在水中且易分解，对自然环境危害程度较低。另一类是高分子量的PAHs（HMW-PAHs）具有三个以上苯环。例如芘、苯并[a]芘等具有高沸点、强疏水性、低水溶性以及强脂溶性。高环 PAHs 极易吸附在细微粉尘上，在环境中多呈颗粒态，因此主要分布在沉积物和土壤中，在环境中难以分解具有长期稳定性。它可以通

分子结构图,分子结构,当量

化合物形式存在，国外学者 Thomas性当量因子概念，其中当量因子是以AHs 的毒性当量因子可依据 BaP 计算可能产生的 PAHs，要尽可能的减轻ne）是类白色粉末晶体[59~61]。菲是蒽一平面内，，但三个苯环的中心不是直比它更容易反应，反应主要发生在，也可被被铬酸氧化生成菲醌。菲在两个结构使菲在生物体中具有强烈的化学结构是探究降解氧化酶生化机制的为菲在生态系统中含量高且检测方法
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X1

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