邻苯二甲酸二环己酯生物降解实验研究

论文摘要

邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)是一种新型塑料增塑剂,在国内使用处于上升阶段,已经被世界野生动物基金会(WWF)列为环境激素之一。生物降解是DCHP消失的主要途径。关于DCHP生物降解的研究很少。本文在综述国内外文献的基础上,以摇瓶试验的形式,对DCHP的生物降解进行了系统的研究。试验结果表明:以垃圾渗滤液处理池的活性污泥为菌源,筛选出的DCHP高效降解菌株能够以DCHP作为唯一碳源和能源生长。该DCHP高效降解菌在营养琼脂培养基上生长良好,呈淡红色,菌落较大,边缘整齐,表面光滑,凸起,不透明,革兰氏阴性、杆菌。通过对此菌株进行分子分类法——16S rRNA同源性分析,测出该细菌的基因序列,该DCHP高效降解菌属于红球菌(Rhodococcus)。到目前为止,国内还没有红球菌(Rhodococcus)降解DCHP的报道。参考GenBank的一般做法,将此细菌命名为Rhodococcus sp.HY2。以此菌株为降解微生物,研究了单基质条件下DCHP的生物降解,菌株Rhodococcus sp.HY2对DCHP的生物降解遵循一级反应动力学特征。随着初始浓度的增加,半衰期随初始的DCHP浓度增加而延长,说明高浓度的DCHP对其降解有抑制作用,且随DCHP初始浓度增加而增加。与国内报道相比,生物降解效果较好。DCHP生物降解的最佳温度为30℃、最佳pH值为7.0,摇瓶转速150r/min。DCHP降解的途径可能是,环己基断裂成丁基,即生成邻苯二甲酸二丁酯,另外的短链小分子物质经过一系列氧化反应衍生为乙酸。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪 论
• 1.1 引言
• 1.2 邻苯二甲酸酯的性质及其使用
• 1.2.1 邻苯二甲酸酯的性质
• 1.2.2 邻苯二甲酸酯的使用
• 1.2.3 邻苯二甲酸二环己酯的使用
• 1.3 邻苯二甲酸酯在环境中的污染状况
• 1.3.1 邻苯二甲酸酯对大气的污染
• 1.3.2 邻苯二甲酸酯对土壤的污染
• 1.3.3 邻苯二甲酸酯对水体的污染
• 1.3.4 邻苯二甲酸环己二酯在环境中污染现状
• 1.4 邻苯二甲酸酯对生态系统的危害
• 1.4.1 威胁食品安全
• 1.4.2 环境激素危害
• 1.4.3 邻苯二甲酸酯类的限量使用
• 1.5 邻苯二甲酸酯降解研究现状
• 1.5.1 水解
• 1.5.2 光解
• 1.5.3 生物降解
• 1.5.4 邻苯二甲酸二环己酯代谢产物的研究
• 1.6 课题的提出与研究内容
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验药品
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验准备
• 2.2.1 邻苯二甲酸二环己酯在水中的溶解
• 2.2.2 玻璃器皿的洗涤
• 2.2.3 细菌数量的测定
• 2.3 检测方法
• 2.3.1 邻苯二甲酸二环己酯的GC 检测条件的确定
• 2.3.2 标准溶液的制备
• 2.3.3 标准曲线
• 2.3.4 分析方法
• 2.3.5 检出限、标准偏差
• 2.3.6 回收率的测定
• 第3章 邻苯二甲酸二环己酯降解菌的筛选及鉴定
• 3.1 主要试剂及配制
• 3.1.1 革兰氏（Gram）染色液
• 3.1.2 培养基及磷酸钠缓冲液
• 3.2 邻苯二甲酸二环己酯降解菌的富集、分离
• 3.2.1 菌种的富集培养
• 3.2.2 菌种的分离
• 3.3 邻苯二甲酸二环己酯降解菌优势菌选择实验
• 3.3.1 邻苯二甲酸二环己酯优势菌筛选
• 3.3.2 混合菌落下邻苯二甲酸二环己酯的降解
• 3.4 菌种鉴定
• 3.4.1 革兰氏染色实验
• 3.4.2 显微镜观察
• 3.4.3 电镜扫描
• 3.4.4 细菌的16S rDNA 测序和鉴定
• 第4章 邻苯二甲酸二环己酯生物降解实验
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 培养基
• 4.1.2 菌悬液的制备
• 4.2 不同初始浓度下邻苯二甲酸二环己酯的降解
• 4.3 不同PH 值下邻苯二甲酸二环己酯的降解
• 4.4 不同温度下邻苯二甲酸二环己酯的降解
• 4.5 不同摇床转速下邻苯二甲酸二环己酯的降解
• 4.6 邻苯二甲酸二环己酯的自然降解实验
• 第5章 邻苯二甲酸二环己酯代谢产物的研究
• 5.1 试剂及菌种
• 5.2 仪器及检测条件
• 5.3 代谢产物的GC-MS 分析
• 5.3.1 实验样品
• 5.3.2 代谢产物的GC-MS 分析
• 5.3.3 邻苯二甲酸二环己酯代谢产物定量分析
• 5.4 细菌HY2 降解邻苯二甲酸二丁酯研究
• 5.5 邻苯二甲酸二环己酯生物降解中培养基 DO 变化情况
• 5.6 讨论
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢