六氯苯厌氧降解菌群的降解机理初探

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本论文综述了作为持久性有机污染物(POPs)之一的六氯苯(HICB)的性质、分类、危害和在自然界的分布状况,对六氯苯的各种去除方法进行了总结,并深入阐述了氯苯类化合物特别是六氯苯微生物降解的机理研究进展。 本论文研究了厌氧培养环境中,六氯苯厌氧降解菌群的降解特性、分析了中间产物,并在此基础上进行分离纯化,实验结果表明: (1)适量的加入还原剂Na2S可以还原环境中的氧气,为厌氧微生物创造更适宜的条件。低浓度的丙酮对微生物的活性影响并不明显,因此,在氯苯降解特性实验中可以忽略丙酮溶剂对微生物活性的影响。 (2)外加葡萄糖明显提高了混合菌群对HCB的降解活性,不加入葡萄糖时微生物对HCB的降解活性受到严重抑制,HCB的降解非常缓慢,推测厌氧污泥对HCB的降解过程中,有机碳源(葡萄糖)的存在也许足一个必要条件。 (3)脱氯反应是一个共代谢的过程,葡萄糖起到了初级生长物质的作用,微生物的生长提供碳源和能源,使具有潜在脱氯活性的生物量增加,从而加快了对六氯苯的降解。 (4)产酸培养反应器中检测到HCB,PCB和1,2,4-TCB。其由此可以推测,连续流反应器内有HCB降解的中间产物PCB。这表明,本实验室长期HCB驯化获得的厌氧污泥降解HCB的途径至少有HCB脱氯至PCB,再脱氯至1,2,4-TCB;1,2,4-TCB继续被微生物分解而实现HCB降解这一路径。 (5)以六氯苯驯化的产酸培养菌群对HCB、1,2,4-TCB和1,2,3-TCB同样也具有很好的降解活性。1,2,4-TCB的降解活性大于HCB,这说明在反应器内HCB的降解相对缓慢一些,而1,2,4-TCB没有明显的积累,这与我们连续流反应器取样分析的结果也是吻合的。 (6)以六氯苯驯化的产甲烷培养菌群无论是单种氯苯存在下还是多种氯苯存在下对1,2,4-TCB和1,2,4,5-TeCB和HCB都有很好的降解活性。无论是单独培养还是混合培养条件下微生物对1,2,4,5-TeCB和1,2,4-TCB的降解活性均大于HCB。 (7)分离获得3株菌株,分别命名为H1、H2和H3。三种菌株不能以HCB为唯一碳源生长,H2、H3菌株可以在葡萄糖和HCB共同存在时分解葡萄糖生长。
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