【摘要】： 五氯苯酚(PCP)作為一種持久性有機(jī)污染物,對(duì)人類和環(huán)境具有很大的危害,對(duì)PCP生態(tài)毒性及生物降解的研究一直是國(guó)際關(guān)注熱點(diǎn)。本文提出用固定化-共代謝方法來(lái)處理含PCP的廢水,對(duì)PCP的生態(tài)毒性和固定化-共代謝生物降解過程機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 以原生動(dòng)物為靶生物對(duì)PCP的生態(tài)毒性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),確定了PCP對(duì)原生動(dòng)物群落12h急性中毒的最大無(wú)致死和最小全致死濃度范圍,并得出半數(shù)致死效應(yīng)濃度(LC50)為2.40mg/L。 對(duì)活性污泥廢水的土著混合菌進(jìn)行馴化、分離,得到四株降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌:NERCDT-A、NERCDT-B、NERCDT-C和NERCDT-D,根據(jù)16SrDNA測(cè)序結(jié)果,確定該四株菌分屬于Klebsiella terrigena、Uncultured bacterium、Bacterium SV26II和Pseudomonas migulae菌屬。 通過正交實(shí)驗(yàn)及各菌株的生長(zhǎng)曲線的研究,以PCP的降解效果為目標(biāo),確定了固定化微生物降解PCP的最優(yōu)操作條件為:選用PVA+海藻酸鈉為包埋材料,包埋100mL吸光度在0.85nm～0.90nm范圍內(nèi)的菌液,pH值為8.0。通過間歇實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)地研究了游離菌種、固定化單株菌和固定化混合菌對(duì)廢水中PCP的去除效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:固定化微生物降解PCP優(yōu)于游離菌種,固定方法可以使PCP的去除率提高35%。 通過固定化-共代謝降解實(shí)驗(yàn)研究表明,不同的共代謝基質(zhì)對(duì)PCP的降解速率有著不同影響:葡萄糖和丁二酸對(duì)PCP降解起促進(jìn)作用;苯酚對(duì)PCP降解的影響程度與濃度有關(guān),10mg/L濃度的苯酚對(duì)PCP的降解起到促進(jìn)作用,而5mg/L和50mg/L濃度的苯酚卻抑制了PC P的降解;丙三醇對(duì)PCP降解有明顯抑制作用。 通過固定化單株菌和固定化-共代謝降解PCP的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合與理論研究,提出了單底物、雙底物降解動(dòng)力學(xué)模型,并定量化地描述了固定化菌體在單底物和雙底物生物降解系統(tǒng)中的降解動(dòng)力學(xué)行為,模型結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

第一章 文獻(xiàn)綜述底泥中生物降解途徑后指出，厭氧條件下，PCP先被降解為2,3,4,5一四氯酚，然后是3,4,5一三氯酚，再到3,4一或3,5一二氯酚，再到間位氯代酚，然后苯環(huán)開環(huán)生成甲烷和二氧化碳。

圖 1-3 PCP 在厭氧條件下的降解途徑Fig. 1-3 The metabolism pathway of PCP biodegradation in anaerobic condition14

是目前比較理想的包埋方法。吸附固定法吸附法是通過靜電、表面張力和粘附力的作用而使微生物細(xì)胞附著在載體的方法。一些多孔性物質(zhì)的表面與微生物細(xì)胞表面之間存在著很強(qiáng)的靜電力，因此可以利用這些多孔性物質(zhì)作為載體來(lái)吸附微生物進(jìn)行細(xì)胞固定。的吸附載體有：多孔陶瓷、活性炭、多孔玻璃、多孔硅和離子交換樹脂等交聯(lián)固定法交聯(lián)法是一種化學(xué)固定化方法，即利用雙功能或多功能試劑，與微生物細(xì)面的反應(yīng)基因如羧基、氨基和巰基等發(fā)生反應(yīng)，使細(xì)胞之間交聯(lián)成網(wǎng)格結(jié)從而制成固定化細(xì)胞，其結(jié)合力是共價(jià)鍵。該方法的缺點(diǎn)是微生物可能受聯(lián)劑的毒害，因而其細(xì)胞活力降低。上述三種固定細(xì)胞的方法如圖 1-4 所示。

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本文編號(hào)：2799406