低温萘、菲降解菌的筛选与生物学特性研究

摘要

多环芳烃(PAHs，polycyclic aromatic hydrocarbons)足一种广泛存在的有机污染物，具有潜在的致癌、致畸、致突作用。由于PAHs具有稳定的化学结构及极强的疏水性使得其具有抗降解、积聚的特性，长期且稳定的存在于各种环境介质中。我国北方冬季气温低，最适生长温度在20℃以上的降解菌活性受到抑制，需要筛选出在低温条件下具有抗性且对PAHs具有强降解能力的菌株。 本研究应用传统微生物培养技术，对大庆油田附近污染土壤中的细菌进行群落结构解析。结果共分离出细菌164株25种，细菌数量在(0.54～1.04)×106CFU/mL之问，结合菌株形态学观察、生理生化特征对菌株鉴定，共鉴定出12属。其中存在两种明显优势菌属，它们是芽孢八叠球菌属（Sporosarcina）和假单孢菌属（Pseudomonas），其余皆为常见菌属。 对于污染场地土壤中的可培养微生物，应用富集培养方法和污染物浓度梯度驯化法，在低温条件下分离得到5株以萘、4株以菲作为唯一碳源生长的菌株。综合形态学观察、《伯杰细菌鉴定手册》第八版对生理生化鉴定结果、分子生物学鉴定结果共同表明:1号菌属于短杆菌属（Brevibacterium），5号菌属于产碱杆菌属（Alcaligenes），B号菌属于不动杆菌属（Acinetobacter）。其余菌均属于假单胞菌属（Pseudomonas）。对所有菌株进行10d的降解能力测定，低温萘降解菌1、2、3、4、5号菌第10d对萘的降解率分别在75％至99％不等，其中3、4号菌降解效率较高，重新命名为GN1和GN2。低温菲降解菌A、B、C、D号菌第10d对菲的降解率分别在50％至70％不等，其中A、B号菌降解效率较高，重新命名为GP1和GP2。 通过降解能力测试，选择具有高效降解能力的菌株进行生长特性测定。确定了两株低温萘降解菌的最佳生长条件均为:萘浓度300mg/L，pH值为7.0，培养温度10℃，培养转数120r/min。两株低温菲降解菌最佳生长条件均为:pH值为7.0，培养温度10℃，培养转数120r/min，同时菲-无机盐培养基中菲的浓度水平对GP1和GP2降解菌生长影响程度类似，五个浓度水平皆可。

目录

摘要

1．1研究背景

1．1．1多环芳烃的概述

1．1．2多环芳烃的来源

1．1．3多环芳烃的分布

1．1．4多环芳烃的危害

1．1．5多环芳烃代表污染物萘、菲简介

1．2微生物修复污染研究动态

1．2．1萘、菲降解菌

1．2．2环境影响因子

1．2．3萘、菲微生物降解的一般途径

1．3研究目的与意义

1．4技术路线

1．5研究内容

1．5．1污染场地调研

1．5．2大庆油田污染场地细菌群落结构解析

1．5．4低温萘、菲降解菌生长特性与降解特性的研究

第二章大庆油田污染场地细菌群落结构解析

2．1材料与方法

2．1．1实验主要仪器及培养基

2．1．2实验方法

2．1．3统计分析

2．2结果与讨论

2．2．1污染场地调研结果及采样点选择分析

2．2．2大庆油田土壤细菌数量分析

2．2．3大庆油田土壤细菌群落组成特征

2．3本章小结

第三章土壤中低温萘、菲降解菌的驯化、分离与鉴定

3．1材料与方法

3．1．1实验菌株来源

3．1．2实验主要仪器及培养基

3．1．3菌株的驯化、分离及筛选方法

3．1．4菌株的鉴定实验方法

3．1．5菌株降解能力测定方法

3．2结果与讨论

3．2．1菌株驯化、分离及筛选结果分析

3．2．2菌株的鉴定实验结果分析

3．2．3菌株降解能力分析

3．3本章小结

第四章低温萘、菲降解菌生长特性与降解能力研究

4．1材料与方法

4．1．1实验菌株来源

4．1．2实验主要仪器与培养基

4．1．3菌悬液制备与生物量测定方法

4．1．4环境因子实验方法

4．2结果与讨论

4．2．1低温萘降解菌生长特性与降解能力

4．2．2低温菲降解菌生长特性与降解能力

4．3本章小结

讨论

结论

参考文献

附录

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