【摘 要】
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多氯联苯（polychlorinated biphenyls,PCBs）是环境中典型持久性有机污染物,虽然它的生产使用早已被禁止,但水体和土壤环境中历史累积的多氯联苯对人类健康和生态环境仍存在显著危害。微生物修复是行之有效、经济、安全的多氯联苯修复方式,近年来对潜在微生物资源的挖掘,高效降解菌的筛选驯化是环境修复领域的热点。微生物固定化技术可有效解决微生物在实际应用中存在环境耐受性差、降解效果不明
【基金项目】
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国家重点研发计划（No.2018YFC1802800）
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多氯联苯（polychlorinated biphenyls,PCBs）是环境中典型持久性有机污染物,虽然它的生产使用早已被禁止,但水体和土壤环境中历史累积的多氯联苯对人类健康和生态环境仍存在显著危害。微生物修复是行之有效、经济、安全的多氯联苯修复方式,近年来对潜在微生物资源的挖掘,高效降解菌的筛选驯化是环境修复领域的热点。微生物固定化技术可有效解决微生物在实际应用中存在环境耐受性差、降解效果不明显的问题。本文选取了2,3’,4,4’,5-五氯联苯（PCB 118）为中高氯代PCBs的典型代表,从贵屿电子垃圾拆解地土壤中筛选驯化了一种混合菌群GYB1,研究了该菌群的PCB 118降解特性。并采用生物炭和海藻酸钠载体将菌群包埋固定,探究了固定化小球的最佳配比及相对游离菌群的降解优势。最后将生物炭、菌群及生物炭固定菌小球同时用于PCB-Cd2+复合污染土壤的修复,初步探讨了微生物、生物炭、生物炭固定化微生物对PCB污染土壤的修复特性及修复机理。论文取得的主要研究成果如下:（1）从污染土壤筛选驯化获得菌群GYB1,该菌群可高效代谢PCB 118。在p H为8,温度30℃,投菌量（湿重）为2 g/L时,对0.1 mg/L的PCB 118降解率最高,5 d后约有72.23%的PCB 118被降解。菌群表面活性物质的分泌增强了菌体表面疏水性,菌群主要通过胞外酶代谢PCB 118,P450酶可能参与了PCB 118的降解过程。（2）采用生物炭、海藻酸钠复合载体包埋固定菌群GYB1,生物炭、海藻酸钠、菌液最佳配比为1.5%、2.0%、2.0%。相比游离菌群,生物炭固定化菌小球（SC-GYB1）表现出更宽的p H、温度、污染物浓度、Cd2+浓度耐受范围。保存90 d后,SC-GYB1小球对1 mg/L PCB 118降解率仍然有42.12%左右。Pseudarthrobacter和Stenotrophomonas是菌群GYB1的优势菌属,在PCB 118去除过程中,游离和包埋体系群落变化不同。固定化体系中Sphingomonas和Paenibacillus占比较大,可能在菌群降解PCB 118过程中发挥了重要作用。（3）生物炭、菌群GYB1、生物炭吸附固定菌、海藻酸钠包埋菌（SA-GYB1）小球、生物炭海藻酸钠包埋菌（SC-GYB1）小球对PCB-Cd2+土壤进行修复。不同处理均对土壤酶活、p H有一定影响,SC-GYB1包埋小球可加速土壤中PCB 118的降解速率,综合表现出最佳的修复效果。本研究初步探讨了高效降解菌群GYB1降解PCB 118的特性,并研究了在不同降解体系中降解菌群的变化及关键微生物的作用。将游离菌群及固定菌小球用于Cd2+胁迫下PCB 118污染土壤的修复,探究了固定菌小球的修复机理,研究可为水体及土壤中PCBs污染的生物修复提供理论基础。
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