舟山海域PAHs的分布及菲高效降解菌的筛选

论文摘要

多环芳烃（PAHs）是环境中分布十分广泛的一类疏水性持久性有机污染物,易在土壤中累积并通过食物链传递,其“三致效应”和生物毒性对生态环境及人体健康危害很大。通过多方面研究,微生物降解是目前用来修复环境中多环芳烃污染的最主要方式,因此利用生物修复降解环境中的PAHs的研究可为利用微生物修复PAHs污染环境提供相应的理论依据和技术指导。本论文首先从舟山附近海域采集了28份样品,分析了舟山市PAHs的污染程度的分布特征。然后以从舟山附近长期受石油化工厂污染的排污口的沉积物中分离筛选到一株菲高效降解菌,探究菌株对PAHs污染沉积物的降解效果,探究其对菲降解的最佳条件,希望可以将降解菌更好地应用于实际的生物修复中。主要的研究结果如下:（1）16种PAHs除了苊烯和蒽外,另外14种均有检出,检出率最高的是萘、芘、苯并[k]荧蒽和苯并[g,h,i]苝,均为100%,检出率最低的是苊和芴,均为4%。沉积物中PAHs的总含量为总含量范围为2.71 ng/g—52.05 ng/g,平均浓度为16.64 ng/g。2-3环的PAHs占比大,平均占比为69.15%。从地区分布来看,桃花附近的沉积物PAHs浓度最高,平均总含量为32.41 ng/g,其次是金塘附近,平均总浓度为26.03 ng/g,浓度最低的为岱山附近海域,平均总含量为10.53 ng/g。（2）从被石化污染的排污口沉积物中筛选分离出一株可用于降解菲的高效降解菌HJ2,在经形态特征观察和生理生化情况分析以及16s rDNA基因序列鉴定,确定HJ2属于Staphylococcus,基本可认定为Staphylococcus sp.,但具体种类还不能确定。（3）HJ2在初始温度30℃,初始pH 7.0,初始盐度为0,培养基初始浓度1 mg/L的环境下其最终降解率为73.66%。（4）菌株HJ2对环境的适应能力强,适温性好,在温度20℃—35℃的范围内降解率在48%—74%之间。在pH 6.0—pH 8.0范围内降解率为65%—74%,但过酸或过碱的环境会抑制菌株的作用。在盐度5—20降解率均较好,盐度20的降解率为75.61%。菲的初始浓度在1 mg/L—10 mg/L的范围内降解效果较好,初始浓度为5mg/L时,降解率为76.91%。通过对比发现,HJ2在温度30℃、pH 7.0、盐度20、菲初始浓度5 mg/L条件下菲的降解效果最好,48 h后菲的降解率达86.66%。

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摘要

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第一章绪论

1.1 多环芳烃概述

1.1.1 PAHs性质

1.2 多环芳烃来源

1.3 多环芳烃的分布

1.3.1 大气分布

1.3.2 土壤分布

1.3.3 水体及沉积物分布

1.4 多环芳烃的危害

1.5 菲概述

1.6 多环芳烃污染

1.6.1 水体、沉积物中PAHs污染

1.6.2 土壤中PAHs污染

1.6.3 生物体中PAHs污染

1.7 多环芳烃降解

1.7.1 PAHs物理化学降解

1.7.2 多环芳烃光降解

1.7.3 PAHs生物降解

1.8 研究内容和意义

1.8.1 研究意义

1.8.2 研究内容

1.8.3 技术路线

1.8.4 创新点

第二章石化企业周边海域PAHs污染现状调查评估

2.1 实验材料

2.1.1 样品来源

2.1.2 主要试剂、材料

2.1.3 主要仪器

2.2 实验方法

2.2.1 绘制16种多环芳烃的标准曲线

2.2.2 样品前处理

2.3 实验结果

2.3.1 采样点分布

2.3.2 16种PAHs标准品的检测结果

2.3.3 对舟山周边海域样品的检测结果

2.4 小结与讨论

第三章多环芳烃降解菌的筛选及鉴定

3.1 实验材料

3.1.1 样品来源

3.1.2 主要试剂

3.1.3 培养基成分

3.1.4 主要仪器

3.2 实验方法

3.2.1 多环芳烃降解菌的筛选

3.2.2 菌株鉴定

3.3 结果与分析

3.3.1 降解菌的筛选与分离

3.3.2 降解菌的形态特征

3.3.3 降解菌生理生化特征分析

3.3.4 降解菌16S rRNA及基因序列分析和系统发育树构建

3.4 本章小结

第四章 HJ2降解多环芳烃效果的初步研究

4.1 实验材料与方法

4.1.1 主要试剂

4.1.2 主要仪器

4.1.3 实验菌株

4.1.4 实验方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 HJ2 的生长曲线

4.2.2 绘制菲的标准曲线

4.2.3 HJ2 的降解效率

4.3 小结

第五章菲高效降解菌的降解条件优化

5.1 实验材料与方法

5.1.1 实验试剂

5.1.2 实验菌株

5.1.3 主要培养基

5.1.4 实验仪器

5.1.5 实验方法

5.2 结果与讨论

5.2.1 温度对HJ2 菌株的影响情况分析

5.2.2 pH对 HJ2 菌株的影响情况分析

5.2.3 盐度对HJ2 菌株的影响情况分析

5.2.4 不同菲的初始浓度对HJ2 菌株的影响情况分析

5.2.5 最佳条件下HJ2 对菲的降解率

5.3 小结

第六章总结与展望

6.1 总结

6.1.1 舟山PAHs的污染情况分析

6.1.2 菲高效降解菌Staphylococcus HJ2 的筛选、分离和鉴定

6.1.3 HJ2 菲的降解特性及其降解途径研究

6.2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 戴娟

导师: 郭远明,余方平

关键词: 沉积物,多环芳烃,降解,生物修复,条件

来源: 浙江海洋大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,海洋学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 浙江海洋大学

基金: 舟山市科技项目(2017C32074)

分类号: X172;X55

DOI: 10.27747/d.cnki.gzjhy.2019.000285

总页数: 64

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