ph混合菌对多环芳烃吸附、摄取及生物降解

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1、PH混合菌对多环芳烃吸附、摄取及生物降解1前言1.1选题依据石油是一种重要的能源和化学工业的原材料。随着石油工业的迅猛发展，石油在其开采、运输以及炼制过程中造成大量外泄。据报道，2006年世界石油总产量每年约有22亿吨，其中约有800万吨石油进入环境已造成污染，而我国石油年产量已超过1亿吨，每年有近60万吨石油造成了土壤、地下水、河流以及海洋环境的污染[1]。近些年，伴随着全球对石油能源需求的持续上升，石油污染日趋加剧，已广泛分布于大气，陆地土壤，海洋水体和沉积物中[2....4]，对人类的健康及生态环境造成了严重的威胁

2、，特别是海上大规模的事故溢油的时有发生引起了人们的广泛关注。目前最引人瞩目的两大溢油事故有：2010年4月的墨西哥湾深水井喷溢油和2010年7月的大连新港溢油事故，均对海洋和海岸造成了严重的环境问题。石油污染已被认为是当代一种主要而普遍的环境问题，修复石油污染迫在眉睫。此外，由于多环芳烃毒性大，疏水性高，难降解等特点，使得在去除海洋溢油污染过程中，特别需要强化多环芳烃的去除。1.2PAHs概述石油是古代生物经过不断演化所形成的一种复杂的混合物，其成分包括饱和烃、芳香烃、沥青质化合物和树脂[5]，存在形式主要为油膜、溶解态

3、、乳浊液和沥青球体[6]。在复杂的石油烃中，多环芳烃（polycyclicaromatichydrocarbon，简称PAHs）是指分子中含有两个及两个以上苯环并且以复杂方式（线形、弯接或簇聚等）构成的碳氢化合物，包括萘、菲、蒽、芘、芴等150余种化合物，有些多环芳烃还含有氮和硫等。它们大多为非极性的无色或淡黄色的晶体，化学结构十分稳定，不易挥发且具有较高的疏水性，几乎不溶于水。PAHs一般经高温（﹥400°C）热解环化或聚合作用而生成，其中最适生成温度大约在600~900°C。因此，在化学工业生产（煤炭

4、、石油、气体燃料等）以及农副业（木材、作物秸秆、纸张和烟草等有机物）燃烧处置过程中均可产生PAHs。水体中PAHs的主要有：大气中的煤烟随雨水进入水体，以及煤气发生站、焦化厂、炼油厂等排放含PAHs废水进入水体，还包括海洋运输、船舶污水排放、海底石油管道的爆破等造成海洋、湖泊中PAHs污染。虽然环境中PAHs的含量并不是很高，但分布很广，且难以被去除，其中水体、土壤、沉积物是其最主要的归宿。多环芳烃类化合物具有三致作用，即：致畸、致癌和致突变作用[7]，以及生物积累、生物放大和持续性毒性等其它毒性特征，其主要通过大气、饮

5、水、饮食及吸烟等进入人体，危害人体健康。PAHs被认为是发现最高且数量较多的致癌物[8]。早在1976年，国际癌研究中心（IARC）列出的94种对实验动物致癌的化合物，其中15种为多环芳烃化合物[9]；美国环保局曾提出的129种优先污染物，其中PAHs类化合物16种[10]。目前已发现的致癌性PAHs及其衍生物已超过400种，且全世界每年排放到大气中的PAHs就有约几十万吨[11]。在众多多环芳烃化合物中，常见的具有致癌作用的多环芳烃多为4~6环的稠环化合物。由于PAHs理化性质十分稳定和疏水性较高，其进入环境后难以在短

6、期内通过生物降解的方式消除，从而形成长期的积累，并通过食物链在植物、动物及浮游生物体内逐渐富集浓缩，其中在浮游生物体内可富集数千倍且随着PAHs中苯环数量的增多，脂溶性增强，遗传毒性增强。2多环芳烃降解菌的筛选、驯化及其鉴定2.1实验材料（1）本章实验所用原油来自胜利油田，其物理性质为：粘度22.2mPa•s(50oC，50r/min)，凝固点23oC，密度0.8552g/cm3。（2）培养基①LB培养基（g/L）：酵母膏3，蛋白胨10，NaCl5，琼脂20~30（固体培养基用），pH值7.0~7.5，121o

7、C高压蒸汽灭菌20min。②牛肉膏蛋白胨液体培养基（g/L）：牛肉膏5，蛋白胨10，NaCl5，pH值7.0~7.5，121oC高压蒸汽灭菌20min。（固体加琼脂15~20）③基础无机盐培养基（g/L）：NaCl5，(NH4)2SO41，MgSO4•7H2O0.25，NaNO32，KH2PO44，K2HPO4•3H2O10，pH值7.0~7.5，121oC高压蒸汽灭菌20min。④降解（筛选、驯化）培养基：一定量的萘、菲、芘及原油于100mL基础无机盐培养基中，pH值7.0~7.5，121oC高压蒸

8、汽灭菌20min。⑤含油牛肉膏蛋白胨固体培养基：在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基中均匀涂抹一层薄薄的原油。.2.2实验方法将定量胜利油田中长期受石油烃污染的污泥接种于筛选驯化培养基中，于30oC、120r/min，摇床培养7天后，取定量的富集液转接于新鲜的筛选驯化培养基中，在相同的条件下连续培养，如此循环培养3次后，用接种环