多氯联苯脱氯培养物特征及其替代电子受体研究

发布时间：2019-09-22 21:06

【摘要】：多氯联苯(Polychlorinated Biphenyl,PCBs)具有高生物毒性与蓄积性、难降解性、全球迁移性与持久性,曾在工业上被广泛使用,对人体健康与生态环境构成威胁。五氯代及以上PCBs需经过厌氧还原脱氯作用转化为低氯代同系物才能被微生物好氧降解,因此还原脱氯是PCBs被彻底矿化的关键。然而由于PCBs脱氯菌生长缓慢,难以被富集与分离。本研究从水稻土中富集获得稳定、高效且无颗粒物的PCBs脱氯培养物PSCB,分析其对Aroclor1260的脱氯特征,考察其中可能的PCBs脱氯菌和PCBs脱卤酶基因;同时添加四氯乙烯(Perchloroethene,PCE)为替代电子受体,考察PCE培养后的PSCB培养物中脱氯菌的生长情况及对PCBs的脱氯特征。主要结果如下:(1)PSCB培养物通过脱氯过程N将Aroclor 1260还原脱氯,可将Aroclor1260中六、七和八氯代同系物大量脱氯,最终产物主要为四、五氯代同系物。64d内每联苯分子上平均氯原子取代数由6.4降至4.5,氯原子去除率与已报道的无颗粒物培养物相比具有明显优势。(2)PSCB培养物中PCBs脱氯菌Dehalococcoides占微生物总量的1.37%,其生长同pcbA4、pcbA5基因拷贝数的增长及Aroclor1260脱氯活动明显相关。脱卤基因拷贝数与Dehalococcoides菌群细胞数的数量级并不一致,推测培养物中可能存在携带新的PCBs脱卤酶基因的D.mccartyi菌株。(3)以PCE为电子受体时Dehalococcodies生长速率约为PCBs对照组的6倍。PCE培养后的PSCB培养物并未改变对PCBs的脱氯途径,而PCBs脱氯速率提高近17倍。本研究结果可为筛选高效的PCBs脱氯菌和鉴定PCBs脱氯酶奠定坚实的基础,为PCB污染环境的原位修复提供理论依据。
【图文】：

示意图,持久性有机污染物,全球,效应

１N１多氯联苯的理化性质逡逑多氯联苯。ｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ邋Ｂｉｐｈｅｎｙｌ，邋ＰＣＢｓ）是一类由人工合成的氯化联苯芳逡逑香族化合物，化学式为Ｃ，２Ｈ｜0＿ｎＣｌ。，结构式如图１所示，氯原子巧代的位置和数逡逑量的不同，产生邋２０９邋种可能的同系物（Ｗｉ巧ｅｌ＆Ｗｕ，２０００）。氯原子取代模式包括逡逑邻位（２和２’取代位）、间位（３、３’、５和５’取代位）和对位（４和４’取代位）逡逑取代，根据氯原子取代位置的侧位有无氯取代，进一ki分为双侧氯取代、单侧氯逡逑取代和侧位无氯取代Ｈ种模式。根据氯化水平的不同，可划分为一氯、二氯至十逡逑氯代ＰＣ化同系物，一至四氯代ＰＣＢｓ同系物通常被称为低氯代ＰＣＢｓ，五氯及Ｗ逡逑上为高氯代ＰＣ化。逡逑ｍｅｔａ邋ｏｒｔｈｏ逡逑３逦２逦２＊逦３＇逡逑５逦６逦６＇逦５－逡逑ｍｅｔａ邋ｏｒｔｈｏ逡逑图＾１《氛联苯化学结构式逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋ＰＣＢｓ逡逑ＰＣＢｓ具有良好的热稳定性、化学稳定性和耐火性，不溶于水但极易溶于油逡逑类和脂类，是典型的持久性有机污染物。ＰＣＢｓ的理化特性与氯化水平密切相关。逡逑随着氯化程度的增加，ＰＣＢｓ的外观呈现出从无色油状液体到深色粘稠液体，再逡逑到黄黑色胶质状的变化规律。一般情况下

序列,脱氯,培养物,系统发育关系

基于ｑＰＣＲ技术检测了相同培养周期中ＰＳＣＢ脱氯培养物的化／？口ｆｏｃｏｃｃｗ成细逡逑胞浓度变化，对比在添加３０邋ｍｇ／ＬＡｒｏｃｌｏｒｌ２６０与不添加Ａｒｃｌｏｒｌ２６０的条件下逡逑此片口／ｏｃｏｃｃｏ化Ｓ的生长情况。如图３－４所示，定量结果表明化Ａ口／ｏｃｏｃｏ（献细逡逑胞密度随着Ａｒｃｌｏｒｌ２６０的脱氯反应的进行而逐渐增加，培养６４天内，，ＰＳＣＢ培逡逑养物中共１５２．４ｎＭ的氯原子被脱去，Ｏｅ／ｗ／ｏｃｏｃｃｏＷｅｓ细胞密度从最初的逡逑５．３２ｘ１0５±２．１９ｘ１0３邋ｃｅｌｌｓ．邋ｍＬ－ｉ邋增加到邋７．５３ｘ１0７±９．７0ｘ１0６ｃｅｌｌｓ．邋ｍＬ．ｉ，增加了邋１４１．６逡逑倍
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X592

【参考文献】