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多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是环境中一类常见的持久性有机污染物,会对人体产生致癌、致畸、致突变等危害。微生物修复技术作为一种绿色、经济、有效的方法,是去除水体和土壤PAHs的优选策略。但由于PAHs分子含有强疏水性苯环,在水中溶解度低,生物可利用性差,因此普遍存在微生物降解效率不高的问题。当前,我国PAHs污染形势不容乐观,生态环境日益恶化,如何增加PAHs在水中的溶解度,提高微生物的降解效率,更高效地去除环境中的PAHs具有重大意义。目前研究较多的PAHs增溶剂有表面活性剂和环糊精。与表面活性剂相比,环糊精不存在表面张力降低、污染向下迁移的风险,且具有安全无毒、可生物降解等优点。本研究基于实验室前期分子对接结果,从20种环糊精及其衍生物中选择磺丁基-β-环糊精(Sulfobutylether-β-cyclodextrin,SBE-β-CD)作为增溶剂,将羟丙基-β-环糊精(Hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)作为参照,以菲为PAHs代表。论文首先评估了SBE-β-CD对PAHs的实际增溶效果,之后从环境因素和SBE-β-CD-菲包合物表征层面进行SBE-β-CD增溶菲的机理研究。最后考察了溶液和土壤体系下SBE-β-CD对菲的生物降解促进作用。结果表明,SBE-β-CD对三种PAHs(菲、芘、荧蒽)的增溶效果明显优于HP-β-CD,包合比均为1:1。其中,时间和无机盐种类对SBE-β-CD增溶菲的影响不大。适当升温有利于SBE-β-CD对菲的增溶。热力学分析结果认为疏水相互作用和SBE-β-CD空腔高焓水的释放是SBE-β-CD增溶菲的内在驱动力。SBE-β-CD-菲包合物的表征结果推测菲与SBE-β-CD的窄口端紧密结合,并倾斜一定角度。以实验室保存的以菲为唯一碳源的降解菌JM2(Pseudomonas sp.)作为实验菌株,进行菲降解实验。结果显示,溶液体系下,仅有JM2降解菌的对照组中10h时的残留菲浓度为95.12mg/L;添加SBE-β-CD进行生物降解10h后,菲浓度由最初的150mg/L下降到3.04mg/L,与添加同浓度HP-β-CD10h后残余菲浓度24.92mg/L相比,降解促进效果明显更优(经热杀菌的空白对照组扣除背景损失后的菲浓度为135.03mg/L)。土壤体系下,添加SBE-β-CD第5d后,菲的生物降解率较添加HP-β-CD和仅有降解菌的对照组分别提高了9.3%和58.97%(热杀菌的空白对照组中第5d测得的菲浓度为114.08mg/L)。基于以上研究,可以确定SBE-β-CD对菲有很好的增溶及生物降解促进效果,在PAHs污染水体或土壤的微生物修复过程中具备一定的应用前景。