卤代咔唑高效降解菌株的培养基优化及土壤修复效果研究

发布时间：2020-06-16 04:02

【摘要】：卤代咔唑作为一种新型污染物,具有类二VA英的毒性和持久性,在河流、湖泊、海洋、土壤以及生物样品中都有检出。目前对其各方面的研究还处于初级阶段。本文以寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)3-溴咔唑降解菌CH-1为对象,探究了15种无机质对其降解3-溴咔唑的影响,并且在此基础上引入土壤生物蚯蚓协同强化降解,尝试为土壤生物修复提供新的思路和方法。连续使用正交设计(PBD)、最速上升法(SAM)和星点设计-效应面优化法(CCD-RSM)探究15种无机质对CH-1降解3-溴咔唑的影响。以50 mg·L~(-1)的3-溴咔唑为底物,在50 mL的无机培养基中培养CH-1,8 d后对残留的3-溴咔唑进行定量分析。结果表明,MnCl_2·4H_2O(K)、CuCl_2·2H_2O(F)和CaCl_2(O)是最具显著性的成分,所对应的最优浓度分别为15.02、0.022和9.14 mg·L~(-1)。3-溴咔唑在最优配制的无机培养基中的降解率(79.17±3.25%)与理论预测值(79.93%)较为接近,比未优化时的降解效率高10%左右。进一步在微生物降解体系中加入土壤生物蚯蚓,探究菌株CH-1和蚯蚓是否对土壤中3-溴咔唑的降解具有协同强化作用。结果表明,接种菌株CH-1后3-溴咔唑的半衰期降低了42 d左右,而进一步接种蚯蚓后3-溴咔唑半衰期降低了7 d左右。因此,可以认为菌株CH-1能有效修复3-溴咔唑污染的土壤,并且引入的蚯蚓可以进一步提高修复效率,两者具有一定的协同强化作用,该方法和思路具有较好的理论和现实意义。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X53;X172
【图文】：

度的组数（本例中为5）减去1。(a)(b)图2-1 （a）半正态图及（b）帕累托图Figure 2-1. (a) Half-normal probability plot and (b) Pareto chart of effects based onPlackett-Burman design表 2-8 正交设计中变量数据的显著性Table 2-8. Statistical significance of the variables included in the Plackett-Burman design变量 无机盐成分 Std. Effect P 值 % contribution 平方和 F 值E Na2MoO4·2H2O 2.74 0.0622 8.44 37.54 6.58F CuCl2·2H2O -3.62 0.0275 14.74 65.52 11.49H NiCl2·6H2O -2.64 0.0688 7.84 34.85 6.11K MnCl2·4H2O 3.34 0.0353 12.55 55.78 9.78L Na2SO4-2.72 0.0635 8.32 36.99 6.49O CaCl2-3.04 0.0465 10.39 46.21 8.1如果只考虑这六个较为显著的变量，并建立一个模型方程（以编码浓度表示），则该方程为：R1=62.84+1.37E－1.81F－1.32H+1.67K－1.36L－1.59O （2-7）因为这六个因子的显著性比较大，因此需要做进一步的验证实验。验证实验一共有七组，以 PBVi表示。各组无机质浓度都不同，第一组（PBV1）为 F；第二组

Ct——t 时刻 3-溴咔唑的浓度，mg·L-1；C0——初始时刻 3-溴咔唑的浓度，mg·L-1；K——降解速率常数；t——降解时间，d；t1/2——半衰期时间，d。3.3 结果与分析3.3.1 3-溴咔唑的标准曲线用 HPLC 检测不同浓度的 3-溴咔唑，以峰面积为纵坐标、浓度为横坐标绘制散点图拟合标准曲线，结果如图 3-1 所示，其 R2值为 0.9999，说明该标准曲线是符合实验要求的。拟合的标准曲线方程为：Y=26.273x+0.375 （3-3式中，Y——峰面积，mV·min；x——3-溴咔唑浓度，mg·L-1。

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本文编号：2715505