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光合细菌降解2-氯酚的研究

2020-12-07阅读(460)

光合细菌降解2-氯酚的研究

论文摘要

氯酚类化合物是一类用途广泛、产量大、毒性大（具有“致癌、致畸、致突变”作用）、具有良好的化学稳定性和热稳定性且不易被分解或生物降解有机化合物。因此经常因其未经处理,或处理不完全就释放到环境中,通过食物链在生物体内富集,从而对自然生态和人类健康带来极大威胁。利用微生物处理含氯酚废水是一种经济有效且无二次污染的方法。本研究考察了一株光合细菌（photosynthetic bacteria, PSB）对2-氯酚的降解效率和影响因素。从农药厂排污管道下游浅层底泥、农药厂周边水稻地、校园树下土以及湖水中分离、筛选、驯化得到一株降解2-氯酚的光合细菌,通过形态观察和生理生化实验,初步鉴定其为紫色非硫光合细菌沼泽红假单胞菌属（Rhodopseudomonas palustris sp.）通过毒性实验（脱氢酶活性实验）,得出结论：驯化可以降低PSB对2-氯酚毒性的敏感性。运用评价化学品对水生生物毒性的标准方法,得到2-氯酚对已驯化的PSB、未驯化的PSB和湖水复合菌生长的安全浓度,即最小无显著差异浓度（LOEC）分别为50mg/L、25mg/L和25mg/L。根据实验结果采用几率单位法进行数据处理,得到抑制已驯化的PSB、未驯化的PSB和湖水复合菌生长的半致死浓度（96h-EC50）分别为331.13mg/L、188.36mg/L和167.49mg/L,并对各剂量反应方程进行x2检验,结果均符合精度要求,计算出的96h-EC50真实可靠。研究结果表明,PSB对2-氯酚的耐受性高于自然水体中的湖水复合细菌,而且经过驯化后,其耐受性进一步提高。实验表明2-氯酚不能作为PSB生长的唯一碳源和能源,需采用共代谢的方式降解。通过条件实验,分别考察了光照和氧气供给条件的组合、暴露浓度、碳源及其用量、氮源及其用量、初始pH值、接种量、温度、光照强度、投加C02对PSB降解2-氯酚的影响,得出结论：在光照厌氧条件下,35℃,光照强度30001x,初始pH=7,2-氯酚暴露浓度50mg/L,以2.0g/L柠檬酸钠作为共代谢碳源,以2.0g/L酵母膏作为氮源,PSB接种量10%,96h后2-氯酚去除率可达58.7%,投加CO2不能对2-氯酚的降解起到促进作用。本研究结果表明：筛选所得的PSB经过驯化,获得较强的耐受2-氯酚的能力；通过条件优化实验,得到较强的降解2-氯酚的能力；利用微生物处理难降解毒性有机物是一种具有开发前景的有效方法。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 氯酚类化合物污染概述
  • 1.1.1 氯酚类化合物的使用现状及对环境的污染效应
  • 1.1.2 氯酚类化合物的物理化学性质
  • 1.1.3 氯酚类化合物的环境行为
  • 1.1.4 氯酚类化合物在环境中的残留
  • 1.1.5 氯酚类化合物的生物毒性
  • 1.2 氯酚的处理现状
  • 1.2.1 物化法
  • 1.2.2 化学法
  • 1.2.3 生物法
  • 1.3 光合细菌的研究概况
  • 1.3.1 光合细菌的分类
  • 1.3.2 光合细菌的特性
  • 1.4 光合细菌处理有机废水的研究进展
  • 1.4.1 光合细菌处理有机废水的原理
  • 1.4.2 光合细菌在处理有机废水中的应用
  • 1.4.3 微生物对氯代芳香化合物的降解机制
  • 1.5 课题的研究意义和主要研究内容
  • 1.5.1 课题研究意义
  • 1.5.2 论文研究的主要内容
  • 1.5.3 研究路线
  • 第二章 实验材料与方法
  • 2.1 实验仪器、设备和试剂
  • 2.1.1 实验仪器、设备
  • 2.1.2 实验试剂
  • 2.2 菌种来源
  • 2.3 试剂的配制
  • 2.3.1 菌株鉴定所用试剂
  • 2.3.2 培养基配制
  • 2.4 实验方法
  • 2.4.1 菌株的富集和分离
  • 2.4.2 菌株的初步鉴定
  • 2.4.3 菌株生长条件的测定
  • 2.4.4 2-氯酚浓度的测定
  • 2.4.5 菌株的驯化
  • 2.4.6 脱氢酶活性的测定
  • 2.4.7 毒性实验
  • 2.4.8 条件优化实验
  • 第三章 毒性实验
  • 3.1 菌株分离驯化结果
  • 3.2 菌株的鉴定
  • 3.2.1 菌体形态和菌落特征
  • 3.2.2 生理生化实验
  • 3.3 生长曲线
  • 3.4 2-氯酚标准曲线
  • 3.5 毒性实验结果
  • 3.5.1 2-氯酚浓度对脱氢酶活性的影响
  • 3.5.2 2-氯酚浓度对安全浓度（最低可见效应浓度LOEC）的影响
  • 3.5.3 2-氯酚浓度对半效应浓度（96h-EC50）的影响
  • 3.5.4 小结
  • 1降解2-氯酚的优化'>第四章 培养条件对PSBA1降解2-氯酚的优化
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.1 光照和氧气的组合对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.2 暴露浓度对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.3 共代谢碳源投加对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.4 不同碳源对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.5 碳源用量对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.6 不同氮源对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.7 氮源用量对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.8 初始pH对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.9 接种量对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.10 温度对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.11 光照强度对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 2对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响'>4.12 CO2对PSBA1生长及2-氯酚降解效果的影响
  • 4.13 小结
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

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