多氯聯(lián)苯高效脫氯培養(yǎng)物的富集及特征研究.pdf

1、多氯聯(lián)苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)是典型的環(huán)境持久性有機(jī)污染物。PCBs污染的微生物修復(fù)是一種有前景的修復(fù)技術(shù)，高氯代PCBs厭氧脫氯是其中的關(guān)鍵。PCBs厭氧脫氯菌極難分離，對(duì)富集厭氧脫氯培養(yǎng)物的研究有助于我們更好地富集穩(wěn)定的混合培養(yǎng)物、分離高效PCBs脫氯菌。本文以水稻土為富集源，以典型高氯代PCBs混合物Aroclor1260為電子受體，添加乳酸鈉為碳源和電子供體，進(jìn)行富集培養(yǎng)，考察培養(yǎng)過程中

2、PCBs脫氯特征變化、PCBs脫氯菌和脫氯基因變化及微生物群落結(jié)構(gòu)的演替，并對(duì)高效穩(wěn)定的富集脫氯培養(yǎng)物PSCJ-V進(jìn)行表征。六代富集培養(yǎng)物的培養(yǎng)過程可分為初始、過渡和穩(wěn)定三個(gè)階段。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)隨著富集過程的進(jìn)行，培養(yǎng)物中的土壤顆粒逐漸減少至無顆粒物，脫氯延滯期和脫氯周期逐漸縮短，氯原子去除速率逐步加快，脫氯程度與脫氯途徑基本無變化;脫氯效果在PSCJ-V中達(dá)到最優(yōu)。與此同時(shí)，PCBs脫氯菌Dehalococcoi

3、des和脫氯基因A4、A5、Prd11隨著多次的傳代培養(yǎng)逐步增加，且四者有相似的變化，A1、Prd8基因隨著多次的傳代培養(yǎng)逐漸減少，被逐步淘汰。
　　(2)經(jīng)過長(zhǎng)期的富集培養(yǎng)，本文得到一個(gè)高效的Aroclor1260脫氯培養(yǎng)物PSCJ-V。該培養(yǎng)物可以在40天左右的周期內(nèi)，以5.14～6.01μmol·L-1·day-1的速率，按途徑N和途徑LP共同對(duì)Aroclor1260脫氯，得到的產(chǎn)物單位聯(lián)苯上僅有4.3～5.2個(gè)氯原子。該培

4、養(yǎng)物在脫氯程度、脫氯周期、氯原子去除速率方面均優(yōu)于多數(shù)培養(yǎng)物，是目前最高效的Aroclor1260脫氯培養(yǎng)物之一。
　　(2)培養(yǎng)物PSCJ-V中存在與Dehalococcoides mccartyi CG4和Dehalococcoides mccartyi195親緣關(guān)系極近的PCBs脫氯菌PSCJ-Dhc，其細(xì)胞濃度達(dá)到3.98×107 cells/mL左右，是目前脫氯菌細(xì)胞濃度最高的Aroclor1260脫氯培養(yǎng)物之一，僅次于

5、JN培養(yǎng)物。該培養(yǎng)物中某些脫氯菌攜帶了與pcbA5基因序列相似度為98.7％的假定脫氯基因pcbPSCJ，兩者蛋白質(zhì)僅有11個(gè)氨基酸的差異。
　　(3)培養(yǎng)物PCSJ-V中古菌豐度為30.45％，以產(chǎn)甲烷菌為主;細(xì)菌豐度為69.55％，以產(chǎn)酸發(fā)酵菌為主;主要存在以下菌屬:脫氯菌Dehalococcoides，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌Candidatus Cloacamonas、 Smithella、Aminivibrio、 Thermovir