目前，非離子表面活性劑對生態(tài)環(huán)境的影響已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。由于非離子表面活性劑對水生植物、水生動物及微生物的損害比較大，影響水體自凈能力并加速水體富營養(yǎng)化進程，因此，治理非離子表面活性劑污染具有非常重要的意義。為了探索出簡便、有效的處理土壤中非離子表面活性劑的生物修復(fù)方法，本研究從湖南麗臣洗滌廠和長沙毛巾廠排污口(共用排污口)廢水中篩選出能高效降解非離子表面活性劑十二烷基聚氧乙烯(4)醚(Brij-30)的菌株B30、十二烷基聚氧乙烯(23)醚(Brij-35)的菌株B35和壬基苯基聚氧乙烯醚(TX-100)的菌株T100，并對篩選出的三株菌進行了吸附行為、降解效率和影響因素、形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察、分子生物學(xué)鑒定和生物修復(fù)應(yīng)用等研究，其主要結(jié)果如下： 1．利用KI-I_2分光光度法研究了Brij-35、Brij-30和TX-100非離子型表面活性劑在天然吸附劑上的吸附行為。結(jié)果表明：Brij-35、Brij-30在土壤上的飽和吸附量分別為7600mg·kg~(-1)與6000mg·kg~(-1)，Brij-35的飽和吸附量大于Brij-30。同時，還探討了不同實驗條件對KI-I_2分光光度法測定水體中非離子表面活性劑的影響，結(jié)果表明：以KI-I_2溶液為顯色劑的分光光度法操作簡單，工作曲線相關(guān)系數(shù)好，檢測線性范圍寬，酸穩(wěn)定性好，大部分鹽類和土壤腐殖酸對測定的干擾小。 2．篩選出了三株分別高效降解Brij-30、Brij-35和TX-100的菌株B30、B35和T100。菌株的生長規(guī)律、降解率以及降解規(guī)律試驗表明：B30生長最快，B35生長相對緩慢，而T100在生長初期有一個生長延滯期，12小時后，其生長速度明顯加快，這與其降解率曲線吻合。非離子表面活性劑的降解率曲線表明，B30對Brij-30的降解速度最快，12小時內(nèi)已基本降解完全；B35對Brij-35的降解速度較B30對Brij-30降解速度慢，降解完全需要24小時；T100對TX-100的降解速度在降解初期最慢，12小時后其降解速度明顯加快，48小時內(nèi)能基本降解完全。T100對TX-100的降解速度最慢。 3．溫度、pH、底物濃度、氮源、金屬離子等多種環(huán)境因素對三株菌生長特性及其對表面活性劑降解效率影響的研究表明：B30在30℃，pH=5～8，底物濃度在0.2g·L~(-1)以下，蛋白胨做氮源條件下，降解效果最好；金屬離子Zn~(2+)、Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)對B30的生長及其降解效率有較大地促進作用；B35菌株在30℃，pH=7，蛋白胨做氮源條件下，生長和降解效率較好，金屬離子Ca~(2+)、Al~(3+)對B35生長及其降解效率有促進作用；T100在25℃，pH=6～8，蛋白胨做氮源條件下，降解能力強，當(dāng)Zn~(2+)濃度為0.2mg·L~(-1)及Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)濃度為30mg·L~(-1)時，對T100的降解效率有較大的促進作用。 4．運用透射電鏡(TEM)和掃描電鏡(SEM)分別觀察了B30、B35和T100的形態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：三株菌的個體形態(tài)均為短桿菌和長桿菌，且大部分為長桿菌。其中B35的個體長約1.078～1.705μm，寬約0.338～0.456μm；B30的個體長約1.131～1.820μm，寬約0.385～0.560μm；T100的個體長約1.050～1.586μm，寬約0.359～0.427μm。B30的個體大部分比T100、B35略微大。B30與B35鞭毛周生，T100鞭毛極生，部分個體呈鏈狀排列。 5．應(yīng)用PCR擴增和克隆測序的方法分別對三株菌進行了分子生物學(xué)鑒定，結(jié)果顯示：B35屬于伯克霍爾德菌菌屬(Burkholderia)，與Burkholderia vietnamiensis strain LMG 10929和Burkholderia cepacia strain ATCC 55792最為相似，同源性均為99％；B30屬于伯克氏菌屬(Pandoraea)，與Pandoraea sp. LB-7最為相似，同源性為99％；T100屬于蒼白桿菌屬(Ochrobactrum sp.)，與Ochrobactrum sp. CGL-X最為相似，同源性為99％。 6．研究了三株高效菌對土壤微生物區(qū)系及活度的影響及其降解土壤中非離子表面活性劑的能力。結(jié)果表明：三株高效降解菌對非離子表面活性劑均有強降解作用，可以明顯地降低非離子表面活性劑對土壤的污染。土壤受非離子表面活性劑污染后立即接種比緩后接種效果要好，土壤受非離子表面活性劑污染后立即接種培養(yǎng)168h后與不接種的對照相比，土壤中表面活性劑的殘留量明顯減少，B30對Brij-30的降解率最高，達到了85％以上，B35對Brij-35的降解率以及T100對TX-100的降解率在69％～75％之間；緩后接種培養(yǎng)168h的降解率在60％～70％之間，與立即接種相比，表面活性劑的降解率均減少，其中B30對Brij-30的降解率減少得最多，其降解率由85％下降至68％左右。不同類型的土壤，高效降解菌對非離子表面活性劑的降解效果有較明顯差異。三種非離子表面活性劑對土壤微生物的生長均有抑制作用，對土壤微生物生長的抑制作用為Brij-30＞TX-100＞Brij-35；對放線菌生長的抑制作用＞對細菌生長的抑制作用＞對真菌生長的抑制作用。
【學(xué)位單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：X53
【部分圖文】：

菌苔豐厚的菌落接入到復(fù)篩培養(yǎng)基中，經(jīng)多次分離，得到純降解菌。在試驗過程中，降解Brij一30的菌株B30、降解Brij一35的菌株B35以及降解Tx一100的菌株Tloo的菌落特征見(表3一l、圖3一l、圖3一2、圖3一3)。圖3一 1B30菌落特征Pig3一 IThecharaeteristieeonfigurationof thebaCterialstrsinofB30圖3一 2B35菌落特征Pig3一 ZTheeharaeteristieeonfigurationof thebaCterialStrainofB35勺川川/黔黔一︸毗圖3一 3Tloo菌落特征瑰手3Thecharacteris柱eeo浦gU鄺柱onof山ebaeteri川stI’創(chuàng)池ofT100

菌苔豐厚的菌落接入到復(fù)篩培養(yǎng)基中，經(jīng)多次分離，得到純降解菌。在試驗過程中，降解Brij一30的菌株B30、降解Brij一35的菌株B35以及降解Tx一100的菌株Tloo的菌落特征見(表3一l、圖3一l、圖3一2、圖3一3)。圖3一 1B30菌落特征Pig3一 IThecharaeteristieeonfigurationof thebaCterialstrsinofB30圖3一 2B35菌落特征Pig3一 ZTheeharaeteristieeonfigurationof thebaCterialStrainofB35勺川川/黔黔一︸毗圖3一 3Tloo菌落特征瑰手3Thecharacteris柱eeo浦gU鄺柱onof山ebaeteri川stI’創(chuàng)池ofT100

15or/min條件下振蕩培養(yǎng)72h后，測定降解培養(yǎng)基中非離子表面活性劑的濃度，計算其降解率。從圖4一7和圖4一8可知，菌株B30在低濃度區(qū)對Brij一30的降解非常迅速，12h內(nèi)，Brij一30大部分被降解，同時，菌株的生長速度也較快。隨著濃度的升高，菌株B30對Brij一30的降解的難度增加，此時，菌株的生長量雖比低濃度時高，但其降解率下降了，72h內(nèi)，降解率不足50%
【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李春杰;新型Gemini表面活性劑的合成及表面性能研究[D];東北師范大學(xué);2008年

本文編號：2888105