【摘 要】
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自然环境中的污染物往往不是以单一污染的形式存在的,而是以复合污染的形式存在的,即不同的污染物之间会产生协同、相加等联合作用。环境中的无机污染物以重金属为主,且重金
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自然环境中的污染物往往不是以单一污染的形式存在的,而是以复合污染的形式存在的,即不同的污染物之间会产生协同、相加等联合作用。环境中的无机污染物以重金属为主,且重金属无法自然降解,多环芳烃类污染是有机污染物中较难降解的一类,且易在土壤及沉积物中积累。单一高效降解菌的分离、筛选已无法满足日益严重的复合污染现状,故构建对重金属-多环芳烃类复合污染具有修复作用的混合微生物菌群具有重要意义。本文从受重金属-多环芳烃污染严重的土壤、水体及沉积物中分离、筛选出分别对Cr(Ⅵ)具有还原能力、对芘具有降解能力的高效单功能菌株各一株,将其按照不同比例混合,确定混合微生物菌群的比例,探究复合污染中Cr(Ⅵ)和芘相互作用的关系,通过单因素实验探究了温度、pH值、接菌量等因素对混合微生物菌群修复Cr(Ⅵ)-芘复合污染的影响,并通过正交试验确定混合微生物菌群修复的最适条件,通过室内模拟试验探究混合微生物菌群对模拟实际废水中Cr(Ⅵ)-芘复合污染的修复效果,并通过水培试验探究混合微生物菌群减轻复合污染对作物毒害作用的有效性。主要研究结果如下:(1)分离、筛选出了一株具有高效芘降解能力的4-1菌、一株具有高效Cr(Ⅵ)还原能力的12-2菌,经鉴定分别为Serratia marcescens(粘质沙雷氏菌)、Arthrobacter sp.(节细菌属),接收号分别为MK027123、MK027124。混合微生物菌群的最优混合比例为1:1,较只加12-2菌,Cr(Ⅵ)的还原率提高了47%,混合前后对芘的降解率均在30%左右。Cr(Ⅵ)浓度从40mg/L提高到120mg/L时,混合微生物菌群对50mg/L芘的降解率从47.4%降至18.0%;混合微生物菌群对40mg/L的Cr(Ⅵ)还原率随芘浓度的升高先增大再减小。(2)通过单因素试验和正交试验确定混合微生物菌群修复复合污染的最佳条件为:温度25℃、pH 9.0、接菌量15%。在最佳条件下,混合菌群培养48h后对40mg/L的Cr(Ⅵ)还原率为96.9%,7d后对50mg/L的芘降解率为65.3%。(3)在最佳条件下,开展了混合微生物菌群修复水体Cr(Ⅵ)-芘复合污染的模拟试验,7d后混合微生物菌群对10mg/L的Cr(Ⅵ)还原率达100%,7d后混合微生物菌群对芘的降解率达52.9%。通过水培实验表明,Cr(Ⅵ)-芘复合污染对作物的生长毒害效果明显,棉花、大豆和玉米的生长量分别为空白对照的80.6%、71.3%、70.6%。加入混合微生物菌群后降低了Cr(Ⅵ)-芘复合污染对作物的毒害作用,经混合微生物菌群处理后,棉花、大豆和玉米的生长量分别为空白对照的94.7%、91.8%、92.2%。
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