芘污染底泥的植物—微生物联合修复作用研究

论文摘要

多环芳烃（PAHs）在环境中分布广泛,且存在时间长,遗传毒性高,对人类健康和生态环境具有很大危害,由于其具有“三致”作用而备受人们关注。如何利用植物—微生物联合修复作用将其从环境中去除已成为近年来的研究热点之一。本研究从长期受含石油类难降解有机物及无机物的工业污水污染的辽河底泥中分离、筛选到3株对芘降解效果明显的降解菌株,对3株菌进行了鉴定,根据菌体形态特征、培养特征、生理生化特征以及16S rDNA基因序列分析,将这三株菌鉴定为：菌株H11为善变副球菌（Paracoccus versutus）,H17属于颗粒申氏杆菌（Shinella granuli）,F8属于产碱杆菌（Alcaligenes sp.）。通过对3株菌培养条件优化,确定H11、H17、F8生长的最适pH值分别为7.2、7.2、6.5,最适温度分别为32℃、37℃、37℃。对菌株在重金属离子胁迫下的生长研究发现,Cd2+对三株菌均有毒性；Zn2+对菌株均有一定的抑制作用；Cu2+的存在对菌株H11、F8生长没有影响,对菌株H17有抑制作用；Pb2+对菌株H11影响很小,抑制菌株H17生长,对菌株F8有促进其生长的作用。选取芘降解效率较高的菌株F8进行摇瓶条件下对芘降解效能和降解性能的研究。结果表明,菌株F8在32℃摇床振荡培养条件下培养7d时对50mg·L-1芘的降解率为62.8%。加入水杨酸（50mg·L-1）或葡萄糖（50mg·L-1）作为共代谢底物,7d后降解率分别可达到68.8%、79.6%。同时测定了F8菌株对不同浓度芘的降解率,结果表明,当培养基中芘浓度为50-200mg.L-1时,在培养7d后F8菌株对芘的降解率随芘浓度升高呈下降趋势。在芘污染的底泥中种植水稻并将菌株F8接种于水稻根际,研究植物—微生物联合作用对芘污染底泥的生物修复作用,结果显示水稻促进了菌株F8对芘（50mg·L-1）的降解,使降解率增加了11.9%,明显高于单纯植物修复和微生物修复。本研究为多环芳烃类有机物污染河流底泥生物修复提供了菌种资源,并为植物—微生物联合修复提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 辽河水体及底泥污染概况
• 1.2 水体底泥中多环芳烃污染物
• 1.2.1 多环芳烃的来源
• 1.2.2 多环芳烃的性质
• 1.2.3 多环芳烃的危害
• 1.2.4 多环芳烃国内外污染现状
• 1.3 底泥中多环芳烃的处理技术
• 1.3.1 物理处理法
• 1.3.2 化学处理法
• 1.3.3 生物处理法
• 1.4 研究的意义与内容
• 1.5 论文的技术路线
• 第2章 芘降解菌的富集分离与鉴定
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 样品来源
• 2.1.2 主要仪器
• 2.1.3 主要试剂
• 2.1.4 主要培养基
• 2.1.5 芘降解菌的富集分离
• 2.1.6 形态学和生理生化特性分析
• 2.1.7 16S rDNA序列分析
• 2.2 实验结果
• 2.2.1 芘降解菌的筛选结果
• 2.2.2 形态学和生理生化特性分析结果
• 2.2.3 16S rDNA序列分析结果
• 2.3 本章小结
• 第3章 芘降解菌的特性的研究
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 主要仪器
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 主要培养基
• 3.1.4 芘降解菌株生长曲线测定
• 3.1.5 菌悬液的制备
• 3.1.6 环境因素对芘降解菌株生长的影响
• 3.1.7 功能菌株F8芘降解能力鉴定
• 3.1.8 环境对F8降解效能的影响
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 菌株的生长曲线
• 3.2.2 环境因素对菌株生长的影响
• 3.2.3 液体培养基中菌株F8对芘的降解效能
• 3.2.4 环境对F8降解效能的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 芘降解菌—水稻联合修复芘污染底泥的研究
• 4.1 实验材料与方法
• 4.1.1 供试菌株、植物
• 4.1.2 供试底泥样品
• 4.1.3 主要仪器
• 4.1.4 底泥理化性质测定方法
• 4.1.5 供试菌株与水稻联合修复污染底泥的研究
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 底泥理化性质及PAHs含量的测定
• 4.2.2 供试菌株与水稻联合修复污染底泥的研究
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表文章
• 致谢