港口海域石油烴降解菌的篩選以及降解專一性研究.pdf

1、石油烴是港口海域的主要環(huán)境污染物，對周圍海域的生態(tài)健康存在潛在風(fēng)險，因此，有必要對港口海域的石油污染采取有效的修復(fù)措施。本論文針對港口海域的石油烴污染問題，在對天津港海域海水和沉積物的石油污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查基礎(chǔ)上，從石油污染海水中篩選分離具有石油烴降解能力的細(xì)菌，研究了這些石油烴降解菌對石油烴的降解專一性特點，以期為微生物修復(fù)港口海域石油污染技術(shù)提供理論支持。論文的主要研究結(jié)果如下:
　　通過對港口海域海水和沉積物中的石油烴污染進(jìn)行

2、調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)天津港港口海域海水中烷烴的濃度為24.44μg/L，甲基取代芳烴的濃度為1.60μg/L;沉積物樣品在低潮時采自潮間帶地區(qū)，其中低潮位、中潮位、高潮位沉積物中多環(huán)芳烴的濃度分別為154.07ng/gdw、42.21ng/gdw、33.11ng/gdw，濃度水平高于周圍非港口海域沉積物中多環(huán)芳烴的含量。
　　利用逐級馴化培養(yǎng)的方法，對石油烴降解菌進(jìn)行篩選分離，從天津港港口海域篩選出5株高效石油烴降解菌:CH1、CH2、

3、CH3、CH4和CH5。經(jīng)16S rDNA基因序列測定，與geneBank進(jìn)行比對發(fā)現(xiàn)，五株分屬于三個屬:CH1為芽孢桿菌屬（Bacillussp.F67）、CH2為弧菌屬（Vibrio sp.BJGMM-B31）、CH3為解淀粉芽孢桿菌（Bacillusamyloliquefaciens）、CH4為留萌弧菌（Vibrio rumoiensis）和CH5為海洋科拜特氏菌(Cobetia marina strain NIOT-Cu-22)

4、。
　　分離到的菌株分別在含有不同烴類的無機(jī)鹽培養(yǎng)基中進(jìn)行液體培養(yǎng)，利用菌體生長過程中培養(yǎng)液的OD600值表征各菌株的生長狀況，結(jié)果表明:在含菲的無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，菌株CH2和CH3生長受到抑制，菌株CH1、CH4和CH5生長沒有明顯被抑制，當(dāng)菲濃度低于1mg/L時生長狀況相對較好，而當(dāng)菲濃度高于5mg/L時，菌株生長則顯著受到抑制;在含有姥鮫烷、菲、熒蒽、苯并(α)芘混合烴的無機(jī)鹽培養(yǎng)液中培養(yǎng)30d，單菌CH1、CH2、CH3、C

5、H4和CH5以及以1∶1∶1∶1∶1比例混合的混合菌的生長情況好于不含有烴的對照組;混合菌在分別含有姥鮫烷、菲、熒蒽和苯并(α)芘的烴類無機(jī)鹽培養(yǎng)液中生長30d后，生長情況明顯高于對照組。
　　采用平板涂布法觀察菌群結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果表明:在不含烴的對照組中菌株CH1數(shù)量占絕對優(yōu)勢，未見CH2和CH4菌落生長;在含有烴類的培養(yǎng)液中，五種菌株均有生長，其中在含有姥鮫烷的培養(yǎng)液中，菌株CH1和CH4數(shù)量很少，在含有菲的培養(yǎng)液中，菌株CH2

6、和CH3數(shù)量較少，在含有熒蒽的培養(yǎng)液中，菌株CH5數(shù)量較多，在含有苯并(α)芘的培養(yǎng)液中菌株CH3、CH4和CH5較有優(yōu)勢，在混合烴培養(yǎng)液中，5株菌株數(shù)量相當(dāng)，這可能是由于各種降解菌對不同烴的降解專一性不同，以及各菌株共同生長時相互間的拮抗作用導(dǎo)致。利用平板法對各降解菌株的降解專一性進(jìn)行甄別，結(jié)果表明菌株CH1可降解正十九烷、姥鮫烷、菲、芘和苯并（α）芘;菌株CH2和CH3可降解正十九烷、熒蒽和芘;菌株CH4可降解姥鮫烷和苯并(α)芘;

7、菌株CH5可降解正十九烷、菲、芘和苯并(α)芘。
　　在單菌株對正十九烷的降解實驗中，正十九烷20d的揮發(fā)量（20μg/L的濃度除外）約有97％-99％，菌株對其的降解效果為CH2＞CH1＞CH3＞CH5＞CH4，降解產(chǎn)物基本為醛、酮和酯類。
　　通過液體培養(yǎng)實驗研究了各降解菌株單一以及混合培養(yǎng)條件下，在含有姥鮫烷、菲、熒蒽、苯并(α)芘等混合烴類的無機(jī)鹽培養(yǎng)液中培養(yǎng)30d后對烴類的降解率，結(jié)果表明:單一和混合菌株對菲的降解

8、率均高于60％，其中混合菌的降解率低于單一菌株的降解率;除菌株CH3對熒蒽的降解率為88％外，其他各菌株和混合菌對熒蒽幾乎百分百降解;對苯并(α)芘的降解率在20％～70％間不等，其中菌株CH1、CH3以及混合菌對其的降解率偏低;對姥鮫烷的降解率在60％～95％間不等，其中CH4對其降解率最低。在混合菌對上述各單一烴類進(jìn)行降解實驗中，30d后菲、苯并(α)芘、姥鮫烷降解率分別為56.47％、8.95％和30.37％，這可能是因為混合菌株