硝酸盐还原菌厌氧降解十溴联苯醚的特性
发布时间：2021-09-29 18:47
具有强疏水性、持久性和生物蓄积毒性的多溴联苯醚由于其高效的阻燃效能而在生产和生活中广泛应用,从而在环境中大量累积,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。尽管硝酸盐还原耦合有机物降解转化的过程在生态环境中普遍发生,但目前尚未有关实验室富集的硝酸盐还原菌群降解多溴联苯醚的研究报道。本研究利用本实验室前期富集驯化获得的具有强的硝酸盐还原能力的多溴联苯醚降解菌群,以多溴联苯醚中使用量最大、环境中残留量最高的十溴联苯醚（BDE-209）为目标污染物,在优化和确定BDE-209分析测试条件的基础上,通过将PCR-DGGE和分离鉴定等微生物学研究方法与目标底物降解动力学分析相结合,研究硝酸盐还原菌群对十溴联苯醚的降解转化特性。取得以下主要结论和认识：（1）针对BDE-209的难溶性和降解特性的不确定性,通过比较分析微生物降解研究中常用培养基成份对BDE-209降解的影响,以及不同的BDE-209萃取方法,优化和确定BDE-209微生物降解研究体系及其萃取回收条件。结果发现,微生物培养基中的常用成分琥珀酸钠能与二甲基亚砜助溶的BDE-209发生化学反应,且至少出现4种新的转化产物。采用乙酸乙酯或正己烷少...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．８不同萃取剂的水相－有机相分层结果（Ａ：异辛烧Ｂ：正己巧Ｃ：乙酸乙酷）??．??－?ｒｎ?ｒ?山?????：?ａ打???
Ｆｉｇ?３．５?Ｔｈｅ?Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｒａｔｉｏ?（％?）??３．３．３菌群的结构组成分析??ＤＧＧＥ分析结果如图３．５所示，添加不同的外源茵富集获得的菌群的条带数目及??亮度较明显，说明外源菌对富集菌群的微生物群落结构有较显著的影响。４个不同的??实验组中微生物条带数较少，优势条带数分别为：ＣＳ菌群４条，Ｓ菌群３条，Ｃ菌??群１条，Ｆ菌群１条。说明经过长时间的培养，各菌群的结构变得较为单一，微生物??组成也趋于稳定。而ＣＳ苗群的微生物结构相对于其他Ｈ种菌群的多样性较高，且与??其它Ｈ个菌群的组成结构存在很大的差异。结合降解效率结果，推测同时添加稚酸盐??还原菌和硫酸盐还原菌富集培养条件下可刺激ＢＤＥ－２０９降解功能微生物的生长，构??建更完整的微生物代谢网络。本团队的实验结果也已经证明了在添加硝酸盐条件下，??底泥中功能微生物的组成及结构发生了显著的变化
正己烧的回收率为８８％，乙酸己酷的回收率为６９．８７％，且水相与有机相之??间的分层较好；而异辛焼萃取率低，且两相之间难１＾分层，Ｈ个萃取剂的萃取分层现??象如图２．８所示，Ｗ异辛烧为萃取剂的样品，上层有机相出现严重的乳化层，无法对??其进斤定量分析。而Ｗ正己烧和乙酸乙酷为萃取剂的样品乳化层不明显，可Ｗ很好地??将水相和有机相分离。??ＡＢＣ??■駿．，＊３皮殖！Ｌ．?企魁??Ｕｉｉ??图２．８不同萃取剂的水相－有机相分层结果（Ａ：异辛烧Ｂ：正己巧Ｃ：乙酸乙酷）??Ｆｉｇ２．８?Ｔｈｅ?ａｑｕｅｏｕｓ－?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈａｓｅ?ｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ?ｒｅｓ?山?ｔｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔｓ?（Ａ：?Ｉｓｏｏｃｔａ打ｅ?Ｂ：??Ｈｅｘａｎｅ?Ｃ：?Ｅｔｈｙｌ?ａｃｅｔａｔｅ）??方案四：正己饶液－液萃取法（少量多次）??总有机相和水相Ｗ?１：１的比例分３次萃取。??具体操作如下：?＇??①先加１／３体积正己烧于培养瓶中，摇匀后低温间歇超声，每次超声５?ｍｉｎ，每??次超声前充分摇匀，共３次，然后将萃取液转移至容量瓶中；??②再加１／３体积正己院于培养瓶中，其余步骤同①；??２０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]硝酸盐还原促进毒害性有机污染物降解的研究进展[J]. 江利梅,陈杏娟,马连营,孙国萍,许玫英. 微生物学通报. 2014(08)
[2]硝酸盐对沉积物中有机物氧化减量及微生物群落结构的影响[J]. 刘近,邓代永,孙国萍,刘永定,许玫英. 环境科学. 2013(07)
[3]十溴联苯醚降解菌群的降解特性与组成分析[J]. 陈桂兰,陈杏娟,郭俊,孙国萍,陆祖军,麦碧娴,许玫英. 微生物学通报. 2013(03)
[4]典型电器工业区河涌沉积物中有机污染物特征分析[J]. 刘近,邓代永,许玫英,孙国萍. 环境科学. 2013(03)
[5]厌氧微生物降解多环芳烃研究进展[J]. 孙明明,滕应,骆永明. 微生物学报. 2012(08)
[6]典型电器工业区河涌沉积物中多环芳烃的分布、来源和潜在生态风险[J]. 邓代永,邱孟德,孙国萍,郭俊,张宏涛,张琴,许玫英. 环境科学. 2012(06)
[7]典型电器工业区河涌沉积物中的多溴联苯醚空间和垂直分布[J]. 邱孟德,邓代永,余乐洹,孙国萍,麦碧娴,许玫英. 环境科学. 2012(02)
[8]溴代阻燃剂污染底泥与未污染底泥中细菌群落结构之比较分析[J]. 赵恒芝,戴世鲲,孙伟,王广华,郭雅涛,郭俊,许枚英,吴后波,李翔. 微生物学报. 2011(03)
[9]Anaerobic benzene biodegradation by a pure bacterial culture of Bacillus cereus under nitrate reducing conditions[J]. Junfeng Dou 1,,Aizhong Ding 1,Xiang Liu 2,Yongchao Du 1,Dong Deng 2,Jinsheng Wang 1 1.College of Water Sciences,Beijing Normal University,Engineering Research Center of Groundwater Pollution Control and Remediation,Ministry of Education,Beijing 100875,China.2.Department of Environmental Science and Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Journal of Environmental Sciences. 2010(05)
[10]1株具硫酸盐还原功能的柠檬酸杆菌的分离及其生理特性研究[J]. 杨丽平,郑小红,曾国驱,许玫英,孙国萍. 环境科学. 2010(03)
本文编号：3414264
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．８不同萃取剂的水相－有机相分层结果（Ａ：异辛烧Ｂ：正己巧Ｃ：乙酸乙酷）??．??－?ｒｎ?ｒ?山?????：?ａ打???
Ｆｉｇ?３．５?Ｔｈｅ?Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｒａｔｉｏ?（％?）??３．３．３菌群的结构组成分析??ＤＧＧＥ分析结果如图３．５所示，添加不同的外源茵富集获得的菌群的条带数目及??亮度较明显，说明外源菌对富集菌群的微生物群落结构有较显著的影响。４个不同的??实验组中微生物条带数较少，优势条带数分别为：ＣＳ菌群４条，Ｓ菌群３条，Ｃ菌??群１条，Ｆ菌群１条。说明经过长时间的培养，各菌群的结构变得较为单一，微生物??组成也趋于稳定。而ＣＳ苗群的微生物结构相对于其他Ｈ种菌群的多样性较高，且与??其它Ｈ个菌群的组成结构存在很大的差异。结合降解效率结果，推测同时添加稚酸盐??还原菌和硫酸盐还原菌富集培养条件下可刺激ＢＤＥ－２０９降解功能微生物的生长，构??建更完整的微生物代谢网络。本团队的实验结果也已经证明了在添加硝酸盐条件下，??底泥中功能微生物的组成及结构发生了显著的变化
正己烧的回收率为８８％，乙酸己酷的回收率为６９．８７％，且水相与有机相之??间的分层较好；而异辛焼萃取率低，且两相之间难１＾分层，Ｈ个萃取剂的萃取分层现??象如图２．８所示，Ｗ异辛烧为萃取剂的样品，上层有机相出现严重的乳化层，无法对??其进斤定量分析。而Ｗ正己烧和乙酸乙酷为萃取剂的样品乳化层不明显，可Ｗ很好地??将水相和有机相分离。??ＡＢＣ??■駿．，＊３皮殖！Ｌ．?企魁??Ｕｉｉ??图２．８不同萃取剂的水相－有机相分层结果（Ａ：异辛烧Ｂ：正己巧Ｃ：乙酸乙酷）??Ｆｉｇ２．８?Ｔｈｅ?ａｑｕｅｏｕｓ－?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈａｓｅ?ｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ?ｒｅｓ?山?ｔｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔｓ?（Ａ：?Ｉｓｏｏｃｔａ打ｅ?Ｂ：??Ｈｅｘａｎｅ?Ｃ：?Ｅｔｈｙｌ?ａｃｅｔａｔｅ）??方案四：正己饶液－液萃取法（少量多次）??总有机相和水相Ｗ?１：１的比例分３次萃取。??具体操作如下：?＇??①先加１／３体积正己烧于培养瓶中，摇匀后低温间歇超声，每次超声５?ｍｉｎ，每??次超声前充分摇匀，共３次，然后将萃取液转移至容量瓶中；??②再加１／３体积正己院于培养瓶中，其余步骤同①；??２０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]硝酸盐还原促进毒害性有机污染物降解的研究进展[J]. 江利梅,陈杏娟,马连营,孙国萍,许玫英. 微生物学通报. 2014(08)
[2]硝酸盐对沉积物中有机物氧化减量及微生物群落结构的影响[J]. 刘近,邓代永,孙国萍,刘永定,许玫英. 环境科学. 2013(07)
[3]十溴联苯醚降解菌群的降解特性与组成分析[J]. 陈桂兰,陈杏娟,郭俊,孙国萍,陆祖军,麦碧娴,许玫英. 微生物学通报. 2013(03)
[4]典型电器工业区河涌沉积物中有机污染物特征分析[J]. 刘近,邓代永,许玫英,孙国萍. 环境科学. 2013(03)
[5]厌氧微生物降解多环芳烃研究进展[J]. 孙明明,滕应,骆永明. 微生物学报. 2012(08)
[6]典型电器工业区河涌沉积物中多环芳烃的分布、来源和潜在生态风险[J]. 邓代永,邱孟德,孙国萍,郭俊,张宏涛,张琴,许玫英. 环境科学. 2012(06)
[7]典型电器工业区河涌沉积物中的多溴联苯醚空间和垂直分布[J]. 邱孟德,邓代永,余乐洹,孙国萍,麦碧娴,许玫英. 环境科学. 2012(02)
[8]溴代阻燃剂污染底泥与未污染底泥中细菌群落结构之比较分析[J]. 赵恒芝,戴世鲲,孙伟,王广华,郭雅涛,郭俊,许枚英,吴后波,李翔. 微生物学报. 2011(03)
[9]Anaerobic benzene biodegradation by a pure bacterial culture of Bacillus cereus under nitrate reducing conditions[J]. Junfeng Dou 1,,Aizhong Ding 1,Xiang Liu 2,Yongchao Du 1,Dong Deng 2,Jinsheng Wang 1 1.College of Water Sciences,Beijing Normal University,Engineering Research Center of Groundwater Pollution Control and Remediation,Ministry of Education,Beijing 100875,China.2.Department of Environmental Science and Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Journal of Environmental Sciences. 2010(05)
[10]1株具硫酸盐还原功能的柠檬酸杆菌的分离及其生理特性研究[J]. 杨丽平,郑小红,曾国驱,许玫英,孙国萍. 环境科学. 2010(03)
本文编号：3414264
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