戈登氏菌gordonia+sp.wq01对石油中二苯并噻吩(dbt)生物脱硫的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁

2、盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要本实验室从大港油田污水中筛选分离出一株能够以DBT为硫源的专一性脱硫菌株WQ-01。色谱分析表明，WQ-01以“4S”途径脱除DBT中的硫，并且生成产物二羟基联苯（2-HBP）。由于WQ-01能够通过“4S”途径专一地作用于DBT的C-S键，而不影响C-C键，大大保留了石油燃料原有的燃烧值。通过形态特征和生理生化特征，并结合16SrRNA分析，从分子水平上确定该菌种为戈登氏菌，命名为Gordoniasp.WQ-01。为进一步提高WQ-01的脱硫能力，本课题使用了激光诱变育种技术。研究了

3、不同照射功率、不同照射剂量对细胞的存活率和正突变率的影响。同时还以WQ-01与其激光诱变菌WQ-01A为研究对象，从温度效应、通透性变化、酶活及其编码酶基因序列、蛋白质结构等方面考察了激光诱变对戈登氏菌脱硫活性的影响。结果表明：温度效应和通透性并不是诱变菌株脱硫活性提高的主要原因；由基因的序列改变引发的酶的氨基酸序列，二级结构和空间结构发生的变化才是脱硫活性提高的根本原因。以突变株Gordoniasp.WQ-01A为研究对象进行固定化研究，考察了其静止细胞的最佳固定化条件，对比了水相中固定化细胞和静止细胞的脱硫性能。研究确定了Gordoniasp.WQ-01A最佳固定化条件：菌株经二次活化3

4、0℃摇床200rpm培养36小时后制备静止细胞；固定化载体海藻酸钠（SA）质量分数4％（w/v）；菌体质量（g）与胶液体积（mL）比为1:20；4℃下在3％（w/v）氯化钙溶液中充分交联。同时，选取正十二烷作为模拟油相，固定化凝胶小球作为催化剂进行脱硫实验，考察油－水－固定化三相体系中固定化Gordoniasp.WQ-01A静止细胞降解DBT的能力。基于对该体系固定化静止细胞降解DBT反应过程的分析，本文建立一个模拟固定化静止细胞脱硫过程的数学模型研究其动力学行为。模型综合考虑了DBT和溶氧在凝胶小球内、外的传质阻力及DBT－溶氧双底物本征动力学，通过比较模型模拟与油相中实际测得DBT浓度的

5、实验数据验证了该模型的合理性和可靠性。此外，模型对凝胶小球内DBT、溶氧随时间和半径的变化关系做了合理的预测分析。关键词：生物脱硫二苯并噻吩（DBT）Gordoniasp.WQ-01激光诱变静止细胞固定化模型ABSTRACTAstrainWQ-01wasisolatedfrompollutedwaterofDagangOil-fieldanditiscapableofspecificallydesulfurizingDBTasitssulfursource.HPLCshowsthestrainWQ-01canremovesulfurfromDBT,yielding2-HBPthrough“4

6、S”pathway,bywhichbreakstheC-S-bondbutremainstheC-C-bondsothatitcangreatlykeepthecaloricvalueoffuel.Accordingtothemorphologicproperties,taxonomicpropertiesandthe16SrRNAanalysisofthestrain,weidentifieditasGordonia,namedGordoniasp.WQ-01.LaserwasemployedtoirradiatethecellsofthestrainWQ-01toobtainthemut

7、antwiththehigherabilitytodesulfurizeDBT.TheeffectofHe-NelaserirradiationontheinductionofbiodesulfuringactivityandsurvivingfractionofcellsofGordoniasp.WQ-01wasstudied.WithWQ-01andlaser-inducedmutationstrainW