多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)作為一類難降解持久性有機污染物,具有“三致”特性、生物蓄積性和長期殘留性,化石燃料和生物質燃料燃燒,垃圾焚燒,生活中“三廢”的排放,鋼鐵(煉焦)與石化行業(yè)的加工生產過程,交通運輸過程,溢油/石油泄漏等途徑是人為污染的主要來源。PAHs對人類的健康和生態(tài)環(huán)境具有潛在危害,是環(huán)境領域重點關注的污染物之一。論文以菲、熒蒽和芘作為目標PAHs化合物,對PAHs特征降解菌進行馴化、生理生化特性分析和分子生物學鑒定;進行了復合包埋材料聚乙烯醇-海藻酸鈉-納米氧化鋁包埋固定化微生物的優(yōu)化制備;在包埋顆粒的表觀特性和理化特性實驗的基礎上,比較了游離菌和包埋顆粒對PAHs的生物降解過程特性;初步探討了包埋固定化微生物對PAHs污染土壤淋洗液的處理效果。實驗結果可為PAHs污染的生物修復研究提供基礎數據與理論支撐。論文的主要研究內容和結論如下:(1)進行了特征降解菌的馴化及鑒定分析:以多環(huán)芳烴菲、熒蒽和芘為目標污染物,對前期純化分離的具有良好菲和熒蒽降解能力的菌株進行菲、熒蒽和芘三種目標PAHs的馴化培養(yǎng),獲得純化菌株(記為S),對菌株S進行形態(tài)觀察、生長曲線測定、系列生理生化特性表征、16S rDNA分子生物學鑒定及系統發(fā)育樹的構建。(2)包埋顆粒的優(yōu)化制備與特性表征:以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸鈉(SA)和納米氧化鋁(ALNPs)為包埋材料,采用硼酸-CaCl_2交聯法對菌S進行包埋固定化,制備得到包埋顆粒。通過單因素實驗優(yōu)化包埋材料的配比,以包埋顆粒的表觀特性、傳質性能和包埋顆粒對PAHs的降解效果為評價指標,確定PVA-SA-ALNPs制備固定化微生物顆粒的最優(yōu)材料配比條件,PVA、SA、ALNPs質量分數分別為10%、0.8%和0.7%。優(yōu)化制備的包埋顆粒呈白色,平均粒徑約3 mm,機械性能和傳質性能良好,包埋顆�？蔀槲⑸锾峁┐罅康挠行Ы佑|和附著的比表面積,且顆粒內孔洞、縫隙的存在能夠保護微生物免受水力的擾動和沖刷的影響。(3)研究了游離菌和包埋顆粒對PAHs的降解特性:將對數期和穩(wěn)定期交叉點的游離菌和優(yōu)化制備的包埋顆粒轉接到菲、熒蒽和芘的無機鹽培養(yǎng)基中進行降解效果對比實驗,實驗結果表明,15 d內,包埋顆粒對菲、熒蒽和芘的降解率分別為86.50%、83.65%和80.90%,相比于游離菌,包埋顆粒對菲、熒蒽和芘的降解率分別提高了15.90%、21.75%和22.80%。(4)初步探討了游離菌和包埋顆粒對土壤淋洗液中PAHs的處理效果。采用非離子型表面活性劑Tween 80作為淋洗劑,對菲、熒蒽和芘加標污染土壤進行淋洗試驗,獲得了實驗研究的淋洗液。將游離菌和包埋顆粒分別轉接到淋洗液中,根據淋洗液中菲、熒蒽和芘的殘留濃度,計算實驗條件下游離菌和包埋顆粒對淋洗液中三種PAHs的降解去除能力,包埋顆粒對三種PAHs的降解率分別為89.14%、81.25%和78.33%,較游離菌的去除效果分別增加了15.91%、17.07%和19.08%。論文研究受國家自然科學基金(項目號:4111457)資助,研究中對比分析了游離菌與包埋顆粒對無機鹽培養(yǎng)基中菲、熒蒽和芘的降解特性,并采用游離菌與包埋顆粒進行污染土壤淋洗液中PAHs的生物強化去除,在包埋顆粒制備方法優(yōu)化及包埋顆粒對淋洗液中PAHs生物降解方面具有一定創(chuàng)新性。研究結論可為深入探討包埋固定化微生物技術在PAHs污染環(huán)境中的生物修復過程工作提供較好的理論支撐,也拓寬了淋洗液中污染物的去除途徑。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X172
【部分圖文】：

圖 3.1 菌株 S 的菌落形態(tài). 3.1 The colony morphology of the st S 的菌落為乳白色，圓形，直徑且呈半透明，均勻粘稠，易被挑

由圖 3.1 可知，菌株 S 的菌落為乳白色，圓形，直徑 1~2 mm，隆起，表面濕潤、光滑，邊緣規(guī)則整齊且呈半透明，均勻粘稠，易被挑起。圖3.2 菌株S的掃描電鏡圖Fig. 3.2 Scanning electron microscope of the strain S由掃描電鏡圖 3.2 可知，菌株 S 呈卵圓形短桿狀，無芽孢，無鞭毛，大小約為

－ 乙酰甲基甲，＋；產氣 甲基紅，＋；產氣 淀粉水解，＋；產氣 過氧化氫，＋；產氣 檸檬酸鹽利，＋；產氣 明膠液化紅色，＋ 吲哚 性試驗結果表明，菌S為革的能力，細菌代謝均產生試驗反應為陽性，說明其代無法利用淀粉。定
【參考文獻】

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1 王新,李培軍,鞏宗強,曲向榮,王兵;采用固定化技術處理土壤中菲、芘污染物[J];環(huán)境科學;2002年03期

本文編號：2866543