低濃度鼠李糖脂作用下銅綠假單胞桿菌在自然多孔介質(zhì)中的傳輸.pdf

1、土壤和地下水的生物修復(fù)過程的成功與否往往取決被注入的特定的細(xì)菌或者經(jīng)過基因改造的細(xì)菌是否能夠傳輸?shù)绞芪廴镜膮^(qū)域并且在整個(gè)污染修復(fù)區(qū)內(nèi)遷移。而生物表面活性劑鼠李糖脂被發(fā)現(xiàn)能夠修飾細(xì)菌和多孔介質(zhì)表面性質(zhì)，能夠促進(jìn)菌體在多孔介質(zhì)中的遷移。但是對(duì)于在低濃度條件下的鼠李糖脂對(duì)菌體細(xì)胞在飽和的帶有或未帶有非水相液體（non-aqueous phase liquids， NAPL）的自然多孔介質(zhì)中的傳輸?shù)淖饔靡?guī)律尚未明了。本論文以銅綠假單胞桿菌（Ps

2、eudomonasaeruginosa ATCC9027）作為研究對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)室條件下系統(tǒng)的研究了在低濃度條件下的生物表面活性劑鼠李糖脂單糖脂(monorhamnolipid)對(duì)銅綠假單胞桿菌ATCC9027在飽和的帶有或未帶有NAPL的自然多孔介質(zhì)中的傳輸行為的影響，目的是探討不同種類和表面性質(zhì)的多孔介質(zhì)、不同表面性質(zhì)的菌體、NAPL以及低濃度鼠李糖脂單糖脂對(duì)菌體在自然多孔介質(zhì)中傳輸?shù)挠绊懀瑸槲⑸飸?yīng)用于有機(jī)污染土壤和地下水的修復(fù)的實(shí)

3、踐提供一定的指導(dǎo)作用。
　　本文利用銅綠假單胞桿菌以正十六或葡萄糖烷為碳源，培養(yǎng)生長(zhǎng)到靜止期，得到不同表面性質(zhì)的菌體作為傳輸質(zhì)。通過一維柱實(shí)驗(yàn)考察鼠李糖脂單糖脂在低于其臨界膠束濃度濃度的條件下，其對(duì)銅綠假單胞桿菌在石英砂或沙質(zhì)土壤中的傳輸行為的影響。另外，對(duì)于石英砂填充柱，本研究還考察了NAPL的存在對(duì)銅綠假單胞桿菌傳輸特性的影響，以及低濃度的鼠李糖脂單糖脂對(duì)銅綠假單胞桿菌在帶有剩余NAPL的石英砂柱中的傳輸特性的影響。通過菌體在

4、飽和填充柱柱中傳輸?shù)玫酱┩盖€，并且分別計(jì)算出菌體在飽和填充柱中的沉積系數(shù)、滯留率和回收率，用于定量分析菌體的傳輸行為機(jī)制以及影響因素，結(jié)果如下:
　　當(dāng)菌體在飽和石英砂柱中傳輸時(shí)，以葡萄糖和十六烷為碳源生長(zhǎng)的銅綠假單胞菌的滯留率分別高達(dá)80％和83％。添加低濃度的鼠李糖脂單糖脂增強(qiáng)了菌體細(xì)胞的遷移，尤其在濃度為40 mg/L時(shí)，以葡萄糖和十六烷為碳源生長(zhǎng)的銅綠假單胞菌的滯留率分別由80％和83％降至51％和60％。通過分析兩組菌

5、體細(xì)胞在石英砂柱中的沉積系數(shù)與菌體的表面疏水性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)兩者具有良好的線性關(guān)系（R2分別為0.94和0.98）。對(duì)于飽和沙質(zhì)土壤柱，菌體幾乎完全被滯留在其中，滯留率超過99％。40 mg/L的鼠李糖脂單糖脂降低了菌體在土壤中的滯留率，且使得通入飽和沙質(zhì)土壤柱中的菌體回收率由1％增至5％。對(duì)于帶有剩余NAPL飽和度的飽和石英砂柱，NAPL的存在對(duì)銅綠假單胞桿菌的遷移具有阻礙作用，并且疏水性高的十六烷培養(yǎng)的菌體受到的抑制程度明顯高于疏水性低