厭氧處理過程典型芳構(gòu)物毒性與定量構(gòu)效關(guān)系研究.pdf

1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringQuantitativeStructure--activityRelationshipResearchofTypicalAromaticCompoundsToxicitytoAnaerobicDigestionMasterCandidate：Major：S

2、upervisor：SunYiSafetyScienceandEngineeringProfWangLiWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430081，PRChinaMay,2016摘要厭氧消化處理有機(jī)廢棄物不僅能降低環(huán)境污染，而且能產(chǎn)生清潔能源，然而部分有機(jī)廢棄物往往含有影響厭氧微生物產(chǎn)氣性能的芳構(gòu)物。有關(guān)研究表明，芳構(gòu)物的性質(zhì)是由其分子結(jié)構(gòu)決定，其對(duì)厭氧微生物毒性的作用機(jī)

3、理可通過微觀角度闡述，因此建立芳構(gòu)物的分子結(jié)構(gòu)參數(shù)與其毒性之間的定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)是十分重要的。此外，該QSAR模型能預(yù)測(cè)具有類似芳構(gòu)物的毒性，此法不僅能節(jié)約科研成本，縮短科研周期，而且為開發(fā)新的綠色芳構(gòu)物提供理論基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容及其結(jié)論主要包括以下三個(gè)部分：(1)利用間歇厭氧消化實(shí)驗(yàn)，以厭氧微生物為受試生物，研究了基于19種芳構(gòu)物對(duì)厭氧微生物30d累積產(chǎn)氣量的影響。此外，通過72h累積產(chǎn)氣量獲得抑制率與濃度的關(guān)系曲線，借助Logi

4、stics方程求解72h-EC50值，以該值作為標(biāo)準(zhǔn)比較了19種芳構(gòu)物毒性的大小。結(jié)果表明，9種芳構(gòu)物能被厭氧微生物降解，余下10種難被厭氧微生物降解，大多數(shù)酚類能被降解，而含氯芳構(gòu)物難被降解；19種芳構(gòu)物中五氯酚毒性最大，對(duì)苯二酚毒性最小。(2)建立單個(gè)量子參數(shù)與芳構(gòu)物對(duì)厭氧微生物的IgEC50之間的線性關(guān)系。結(jié)果表明，19EC50與loggow、弧MR和B均呈正高度線性相關(guān)，說明化合物對(duì)厭氧微生物的毒性隨著這些量子結(jié)構(gòu)參數(shù)增大而增強(qiáng)

5、；-lgECso與lo薩和腰均呈負(fù)高度線-陛相關(guān)，說明化合物對(duì)厭氧微生物的毒性隨著這些量子結(jié)構(gòu)參數(shù)增大而減弱。(3)利用多元線性逐步回歸法建立多個(gè)量子參數(shù)與19EC50的QSAR模型，并分析其內(nèi)部模擬能力、穩(wěn)定性、外部預(yù)測(cè)能力。結(jié)果表明，QSAR模型由logKow、∥和邑3種量子參數(shù)組成，復(fù)相關(guān)系數(shù)尺為o980，VIF介于l～10之間，岔=o965307，說明該模型的內(nèi)部模擬能力較強(qiáng)、穩(wěn)定性較高和外部預(yù)測(cè)能力較高。關(guān)鍵詞：厭氧消化；芳構(gòu)