多环芳烃、多氯联苯优良降解菌的分离鉴定及降解特性研究

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1、山东大’学博十学伉论文中文摘要作为持久性有机污染物(Persistentorganicpollutants，POPs)的典型代表，多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons，PAHs)和多氯联苯(polychlorinatedbiphenyls，PCBs)的分析方法、环境影响及其污染修复技术是目前国内外热点研究领域，生物降解特别是微生物降解被认为是去除环境中PAHs、PCBs的主要途径。本文在全面综述国内外相关研究的基础上，通过调查和监测选择并确定了PAHs、PCBs污

2、染的土壤样品，筛选得到的一株可以高效降解PAHs、PCBs的菌株，基于形态学特征、生理生化试验、细胞化学成分鉴定及16SrDNA序列比对分析等手段，鉴定该菌株属于两面神菌属(Janibactersp．)，命名为JYll。以此为基础，系统研究了JYll对PAHs、PCBs的降解效果和影响因素以及与Phanerochaete．chrysosporiumJYl6联合降解效率，并借助气相色谱一质谱联用技术对降解中间产物的定性分析，初步探讨了该菌株对菲、芘、苯并(口)芘和PCBl8、PCB77的代谢途径。论

3、文主要研究内容和结果如下：1．污染土壤中PAHs和变压器油中PCBs的提取及分析．(1)采用索氏提取、超声提取及超临界C02提取三种样品前处理技术，结合GC．FID分析技术，研究获得了济南炼油厂及胜利油田土壤中PAHs的污染特征。济南炼油厂土壤中检出全部16种PAHs，浓度范围为5．0～593．2btg／kg；胜利油田采油厂土壤中检出12种PAHs，浓度范围为227．7-1107．3p,g／kg，两处土壤均在一定程度上受到了PAHs的污染。三种提取技术均有很好的提取效率和重现性，相对标准偏差(RS

4、D％)小于5％(n=3)，PAHs加标回收率为88．7％102．6％，符合美国EPA标准中环境样品回收率(70％．140％)及RSD％(乜O％)的要求。(2)采用液液萃取、超声萃取及固相萃取等三种样品前处理技术，结合本实验室前期建立的PCBs分析方法，研究建立了简便快速的PCBs提取及GC．ECD分析技术。研究测定了废弃国产变压器油中类二嗯英类及阻转类PCBs的成分与含量，检出10种类二嗯英类PCBs(PCB77，81，105，114，118，123，126，156，167，189)和4种阻转类P

5、CBs(PCB45，95，132，149)。实验还结合Arcolor1242标准品对变压器油中PCBs组分进行了分析，得至IJPCBs的分布特征：二氯联苯含量为14．2％；三氯联苯含量为51．2％；四氯联苯含量为29．8％；五氯和六氯联苯含量为山东大学博}学位论文4．8％。由此可见，国产变压器油以三氯联苯为主，高氯代PCBs所占比例很少。三种提取方法的RSD％均小于5％(n=3)，内标PCB209的回收率为82．3％～91．6％，符合美国EPA标准中回收率及相对标准偏差的要求。2．PAHs、PCB

6、s降解菌的分离与鉴定(1)PAHs、PCBs优势降解菌的分离。采集济南市炼油厂、胜利油田采油厂及原济南市变压器厂的土样，以菲、蒽、芘的混合样品为唯一碳源，采用定时定量转接、逐步提高碳源浓度的方法，共获得125个单菌落，经降解效率初步测定，选取降解能力较强的两株细菌JYll和JY3A进行鉴定研究。(2)JYll和JY3A的鉴定。通过形态特征描述，综合运用生理生化检测、脂肪酸分析、甲基萘醌分型及GC摩尔百分含量测定等方法，结合16SrDNA序列分析、构建系统进化树，JY3A被认为属于Bacillus菌

7、属的丑subtilis类群，由于Bacillus菌属目前定名的复杂性和不确定性，尚需进一步PFGE和DNA．DNA杂交实验数据支持鉴定到种。(3)JYl1被鉴定为Janibacter菌属。该属1997年方予以命名，确定模式种为Janibacterlimosus，至今仅有5个种的报道。但JYll与该属模式种有较大差异，与其遗传距离最近的为Janibacteranophelis。细胞脂肪酸组成及含量分析结果表明，JYll在脂肪酸化学分类特征上表现出独特的菌株特异性，不同于Janibacterlimos

8、us和Janibacteranophelis的已有报道。初步实验表明JYll在表现出良好的PAHs降解能力的同时，对PCBs亦有较好的降解能力，因此选择JYll菌作为后续研究的出发菌株。3．Janibactersp．JYll对PAHs、PCBs的降解效果及影响因素研究(1)Janibactersp．JYll对PAHs的降解效果研究了液体培养条件下，Janibactersp．JYll对初始浓度为100mglPAHs的降解效果。结果表明，Janibactersp．JYll不仅对低分子量