多环芳烃降解微生态菌系的构建及其对菲和芘的降解研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pxh504705648
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)作为典型的持久性有机污染物,广泛地存在于土壤、沉积物和水体等环境介质中,具有高毒性、难生物降解和高生物富集性等特点。微生物修复因其安全性、生态友好性以及经济性成为最具前景的PAHs污染修复技术。PAHs污染场地环境条件随时空变化差异大且PAHs往往以混合物形式存在,这阻碍了持续高效的原位生物修复进程。因此构建具有高活性和兼容性的高效微生态菌系并研究其PAHs生物降解特性和机制对于PAHs污染场地的原位生物修复具有指导意义。本文以焦化废水处理厂的活性污泥为初始菌源,以邻苯二酚、水杨酸和邻苯二甲酸为PAHs典型中间代谢产物,菲和芘为目标污染物,采用“中间代谢产物-目标污染物”的协同驯化模式定向驯化初始菌源以构建高效的PAHs降解微生态菌系并进行鉴定;在此基础上考察了不同初始污染物浓度和环境条件(温度、p H、盐度)对微生态菌系降解菲和芘的影响,以探究微生态菌系对环境因子变化的适应能力;并且通过添加共代谢基质(苯、二甲苯、邻苯二酚、水杨酸、邻苯二甲酸)来研究其对微生态菌系生长、菲和芘的生物降解及降解过程中菌系群落变化的影响。研究结果如下:(1)对不同驯化阶段的菌群进行16S r RNA测序,分析结果表明中间代谢产物驯化后群菌分布较为均匀,属分类水平上以Enterobacter sp.、Stenotrophomonas sp.、Delftia sp.、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia sp.、Pseudomonas sp.、Achromobacter sp.占主导,目标污染物驯化完成后的菌群以Pseudomonas sp.为主。微生态菌系对初始浓度为25 mg/L-200 mg/L的菲和芘均有较好的耐受性。菲和芘单一存在时,经过5天培养时间微生态菌系对菲的降解率为56.0%-99.3%,对芘的降解率为33.9%-73.1%。菲和芘作为混合物时,混合物初始浓度为50-100mg/L时可以促进微生态菌系对菲和芘的降解,200-400mg/L时则抑制了微生态菌系对菲和芘的降解。(2)微生态菌对温度(25-35℃)、p H(5-8)以及盐度(0-3g/L Na Cl)具有很好的适应性。菲芘混合物浓度为100 mg/L时,25-35℃条件培养5天后,菲和芘的去除率分别为95.2-98.4%和60.5-76.1%;p H为5-8时,菲和芘的降解率分别为96.1-97.8%和68.1-71.9%;0-3g/LNa Cl下,菲和芘的降解率分别为90.7-96.3%和62.5-68.1%。不同环境因子下的微生态菌系群落结构差异不明显,并且能够通过调整自身群落结构组成以响应环境条件的变化,这表明微生态菌系对温度、p H和盐度变化具有良好的适应能力,。(3)0.05%(w/v)的邻苯二酚、水杨酸以及邻苯二甲酸与100mg/L菲芘混合物共存条件下,第5天菲的降解率分别为64.6%、91.7%、89.6%,芘的降解分别为53.5%、68.1%、71.8%。0.05%(v/v)的苯和二甲苯与100mg/L菲芘混合物共存条件下,第5天菲的降解率分别为97.6%、96.9%,芘的降解率分别是72.2%和81.1%。当菲芘混合物分别与邻苯二酚、水杨酸、邻苯二甲酸、苯、二甲苯共存时,微生态菌系的首选碳源是共代谢基质。(4)16S rRNA测序结果表明PAHs典型中间代谢产物(邻苯二酚、水杨酸、邻苯二甲酸)和芳香烃(苯、二甲苯)的添加显著改变了微生态菌系的群落结构。层级聚类分析显示初始的微生态菌系和未添加共代谢基质的对照组为一组,共代谢基质为邻苯二酚和水杨酸的样本群落结构相似,分为一组,共代谢基质为邻苯二甲酸的样本单独为一组,共代谢基质为苯和二甲苯的样本群落结构相似,分为一组。该论文有图30幅,表6个,参考文献162篇。
其他文献
移动群智感知意指大量用户使用移动设备执行感知任务,形成一个交互的、参与的感知网络,达到收集感知数据的目的。传统的移动群智感知是以第三方可信中心作为感知任务的发起者与感知任务的参与者之间的中介,在两者之间零信任的情况下达成任务交易。故第三方可信中心存在一定的安全隐患,包括可信中心的单点故障、黑客攻击、滥用用户信息和基于感知数据质量的可信中心与任务发起者或任务参与者共谋等问题。因此,本文研究内容如下:
学位
在典型的视频通话场景中,目标说话人的正脸会出现在视频中,他的语音会出现在音频中。但是其中也会有其他干扰说话人语音以及非语音背景噪声出现。这种情况下往往很难听清目标说话人的语音,使听者感觉不舒服,从而造成不好的听觉体验。为了改善用户的听感体验,我们需要训练一种能够在特定场景中选择性分离出目标说话人语音的机器。而在实际生活中,人耳具有选择性聆听和感知声音方向和距离等功能,使得人类可以根据自己的需求选择
学位
阅读是每个人必须掌握的技能,是在生活和学习中必须具备的能力。幼儿园时期的儿童不认识汉字,需要教师为他们创设情景阅读教学环境,让幼儿在声音、图画和视频多种元素结合的情景中学习阅读内容,提高幼儿的阅读想象力。教师在情景阅读中可以为幼儿设置生活化情景、绘画阅读情景等,让幼儿感受到阅读的乐趣,引导幼儿在阅读中提高语言表达能力和观察能力等。基于情景阅读的教学模式,探讨幼儿园进行多元化教学的实践。
期刊
支持Wi Fi的移动设备周期性地广播Probe Request帧,以探测周围可用的Wi Fi网络。在公共场合,利用Wi Fi嗅探设备可以捕获行人携带移动设备发出的Probe Request帧,由于其中蕴含了设备的媒体访问控制(Medium Access Control,MAC)地址等重要信息,可以实现人群计数、轨迹追踪等应用。然而,为了保护用户身份、位置等隐私信息,现代移动设备通常在Probe R
学位
近年来,神经机器翻译取得了较大的发展,其中篇章级机器翻译由于应用价值高、模型结构丰富,已经成为了神经机器翻译中的一个研究热点。但现有的篇章翻译模型只能通过注意力机制获取线性距离层面的句子相关性信息,模型在输出篇章级译文时难以获取篇章层面上的深层语义和衔接,因此存在难以利用深层上下文信息的问题。针对上述问题,本文使用路径位置编码和相关性位置编码的方式改进了篇章翻译模型位置信息的输入,提出了能够关注位
学位
近年来,社交网络软件已经成为全世界人们使用最频繁和最受欢迎的应用软件。而社交网络中蕴含大量用户个人信息,若不加处理直接发布,则有泄露用户隐私的风险。因此,在用户隐私与数据实用性两者之间取得平衡成为社交网络隐私保护领域的一大挑战。针对上述问题,本文提出以下两种算法:(1)基于树结构的K度匿名隐私保护算法。本文提出一种简单有效基于树的K度匿名算法TKDA(Tree K-Degree Anonymity
学位
一组物种的进化历史传统意义上是表示为一棵系统发生树,系统发生树可以描述树状进化事件,对于网状的进化事件很难用这样的模型来描述。系统发生网络可以描述网状进化事件,例如、杂交(hybridization)、重组(recombination)、基因复制(duplication)、丢失(loss)或水平基因转移(horizontal gene transfer)等。本文介绍了系统发生树及网络中的术语,包括
学位
在互联网飞速发展的时代背景下,学术论文的发文率急剧上升,用户所面临的论文信息过载问题也越来越严重。因此,将学术论文进行个性化推荐成为解决这一问题的一种行之有效的方法。虽然有很多学者都正在致力于研究如何提高个性化推荐的效率,但目前的推荐系统还面临着大量的问题,例如,稀疏的数据容易造成过拟合,没有大量用户数据的情况会影响推荐结果的准确性,以及如何使推荐结果多样化等。针对以上问题,本文提出了基于深度学习
学位
指示表达是近年来计算机视觉和自然语言处理交叉领域中一项具有挑战性的多模态任务。该任务给定一个图像和一个自然语言语句作为输入,其目的是在图像中识别并定位出一个与自然语言所指示的实体对应的区域。因此,指示表达需要精确理解单词与单词、图像区域与区域之间的结构关系问题。目前的方法没有考虑文本和图像全局特征中的复杂结构,仅捕获了图像和文本的局部依赖关系,导致无法准确建模对象与对象之间的关系,使得指示表达的性
学位
本研究采用6种体外消化方法分析场地土壤中砷(Arsenic,As)和铅(Lead,Pb)的生物可给性,通过分析土壤理化性质、消化液p H、模拟器官等因素对其影响,筛选提出适合我国实际的土壤As和Pb体外消化方法;使用筛选的SBET法测定湖北化工园区内污染土壤中As和Pb的生物可给性,选择成年雌性B/C小鼠作为模式生物,使用血液、尿液、肝肾模型测定磷化工场地内污染土壤中As的人体生物有效性,通过分析
学位