多環(huán)芳烴降解菌的篩選、降解條件及其與玉米聯(lián)合修復(fù)菲、芘污染土壤的研究.pdf

1、多環(huán)芳烴類(lèi)化合物(PAHs)是環(huán)境中普遍存在的持久性有毒有機(jī)污染物。大量研究證實(shí)，多環(huán)芳烴具有慢性毒性和致癌、致畸、致突變的“三致”作用，引起各國(guó)環(huán)境科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注。目前，治理污染土壤的方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。物理化學(xué)修復(fù)成本昂貴，易破壞土壤生態(tài)，不適合大規(guī)模應(yīng)用，生物修復(fù)技術(shù)(包括微生物修復(fù)和植物修復(fù))因具有成本低、無(wú)二次污染、可大面積應(yīng)用等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到人們的重視。微生物．植物聯(lián)合修復(fù)，將微生物修復(fù)與植物

2、修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，利用自然環(huán)境中植物根系對(duì)微生物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，有效地提高PAHs的微生物降解率，所以植物與微生物二者的聯(lián)合作用對(duì)Pmns的降解研究已成為近年來(lái)新的研究熱點(diǎn)之一。 本研究從長(zhǎng)期受石油污染的土壤中分離、篩選到菲、芘降解菌株共6株，其中其中菲降解菌株3株F10a、F4a和B2b，芘降解菌株3株B1、’FB3、B4，對(duì)6株菌進(jìn)行了生物學(xué)特性的研究，根據(jù)菌體形態(tài)特征、培養(yǎng)特征及生理生化特征，初步鑒定表明菌株F10a被鑒定

3、為芽孢桿菌屬(Bacillus sp．)，：B2b和B1屬于氮單胞菌屬(Azomonasspp．)，F(xiàn)4a、TB3和B4屬于假單胞菌屬(Pseudomonas spp．)。 根據(jù)6株菌對(duì)菲、芘降解效能的不同，選取菲降解菌株F10a，芘降解菌株B4進(jìn)行搖瓶條件下對(duì)菲、芘降解效能和降解條件的研究。結(jié)果表明，菌株F10a在28℃搖床振蕩培養(yǎng)條件下培養(yǎng)27 h時(shí)對(duì)50 mg．L<'-1>菲的降解率為98.12％，培養(yǎng)48 h時(shí)對(duì)菲100

4、 mg．L<'-1>的降解率為98.15％，培養(yǎng)84 h時(shí)對(duì)菲200mg．L<'-1>的降解率為99.6％，細(xì)菌數(shù)量的增長(zhǎng)與菲降解呈正相關(guān)。菌株F10a在5％鹽濃度以下對(duì)菲具有較高的降解效能，8％鹽濃度以上生長(zhǎng)受到一定程度的抑制；pH4～8時(shí)菌株F10a對(duì)菲具有良好的降解效能，在堿性環(huán)境中菌株F10a不能生長(zhǎng)； Zn<2+>(100 mg．L<'-1>)與pb<'2+>(200 mg．L<'-1>)的存在不影響菌株F10a對(duì)菲的降解，C

5、r<'6+>(50 mg．L<'-1>)對(duì)菌株F10a具有毒害作用，Cd<'2+>(100 mg．L<'-1>)和Cu<'2+>(50 mg．L<'-1>)對(duì)菌株F10a具有一定程度的抑制作用。菌株B4．在28℃振蕩培養(yǎng)條件下，對(duì)50 mg．L<'-1>的芘降解率為91.70％，芘降解與細(xì)菌數(shù)量的增長(zhǎng)呈正相關(guān)。加入水楊酸(50 mg．L<'-1>)作為共代謝底物，降解率可達(dá)到95.55％。菌株B4在2％鹽濃度下對(duì)芘的降解效能不受影響，鹽

6、濃度大于5％時(shí)菌株B4的生長(zhǎng)受到強(qiáng)烈抑制；菌株B4在弱酸性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖和對(duì)芘的降解受到一定程度的抑制，多環(huán)芳烴降解菌的篩選、降解條件及其與玉米聯(lián)合修復(fù)菲、芘污染土壤的研究pH7～10時(shí)菌株B4對(duì)芘具有良好的降解效能；研究發(fā)現(xiàn)，pb<'2+>(200 mg．L<'-1>)與Zn<'2+>(100 mg．L<'-1>)的存在對(duì)菌株B4．的降解效能影響較小，Cu<'2+>(50 mg．L<'-1>)對(duì)菌株的生長(zhǎng)具有一定的抑制作用，Cd<'2

7、+>(100：mg．L<'-1>)和Cr<6+>(50 mg．L<'-1>)對(duì)菌株B4具有毒害作用。研究表明菌株F10a和B4可以分泌IAA和鐵載體，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。在菲、芘及菲芘混合污染的土壤中種植玉米并將菌株F10a和B4接種于玉米根際，研究微生物．植物聯(lián)合作用對(duì)菲、芘及菲芘混合污染土壤的生物修復(fù)。經(jīng)過(guò)35天的盆載實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，在菲(100 mg．L<'-1>)污染土壤和芘(50 mg．L<'-1>)污染土壤中，接菌處理的玉米生物

8、量明顯高于不接菌處理，在菲(100mg．L<'-1>)芘(50mg．L<'-1>)混合污染土壤中，接菌處理的玉米生物量與不接菌相比沒(méi)有顯著差異。使用微生物．植物聯(lián)合修復(fù)方法，菲(100mg．L<'-1>)污染土壤中菲的去除率為72.39％，芘(50mg．L<'-1>)污染土壤中芘的去除率為60.62％，菲(100mg．L<'-1>)芘(50mg．L<'-1>)混合污染土壤中菲的去除率為57.25％，芘的去除率為55.01％，均高于單純植