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菌或者經(jīng)過基因改造的細菌是否能夠傳輸?shù)绞芪廴镜膮^(qū)域并且在整個污染修復(fù)區(qū)內(nèi)遷移。而生物表面活性劑鼠李糖脂被發(fā)現(xiàn)能夠修飾細菌和多孔介質(zhì)表面性質(zhì)，能夠促進菌體在多孔介質(zhì)中的遷移。但是對于在低濃度條件下的鼠李糖脂對菌體細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）作為研究對象，在實驗室條件下系統(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菌體在自然多孔介質(zhì)中傳輸?shù)挠绊?，為微生物?yīng)用于有機污染土壤和地下水的修復(fù)的實

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)。通過一維柱實驗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，對于石英砂填充柱，本研究還考察了NAPL的存在對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，以葡萄糖和十六烷為碳源生長的銅綠假單胞菌的滯留率分別高達80％和83％。添加低濃度的鼠李糖脂單糖脂增強了菌體細胞的遷移，尤其在濃度為40 mg/L時，以葡萄糖和十六烷為碳源生長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％。對于帶有剩余NAPL飽和度的飽和石英砂柱，NAPL的存在對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