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1、~~~~:10270~~:132200851J:.·iff~*'®t±~11Li~X.ill!:2016it3CJ上海师范大学硕士学位论文摘要厌氧驯化污泥降解2,4,6-TCP特性及脱氯微生物群落研究摘要随着现代化学工业的发展，人类向自然环境中排放大量难降解有毒有机物。如氯酚类化合物，给生态环境带来巨大的危害。因此，如何去除环境中的酚类物质是当下比较关注的课题，利用厌氧微生物降解氯酚类物质是一种经济有效的方法。本文利用驯化厌氧污泥降解2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)，研究其降解规律、代谢特性以及环境因子对降解效果的影响并利用现代分子生物
2、学技术——高通量测序技术对脱氯微生物的种属等生物信息进行测定和分析，揭示氯酚厌氧还原脱氯规律，深入脱氯机理，为加速还原脱氯的方法、实现多氯酚的彻底矿化及实际应用提供理论基础。本论文取得了如下研究成果。利用可密封厌氧反应装置，接种活性污泥，以乳酸钠为电子供体2,4,6-TCP为电子受体，成功获得可快速降解2,4,6-TCP的厌氧污泥，说明通过驯化的方法能够富集具有脱氯能力的厌氧菌群。驯化污泥可快速脱除氯酚的邻位氯，对对位氯的脱除十分有限，表现出明显的底物专一性。对代谢产物进行分析发现，2,4,6-TCP厌氧降解的中间产物有2,4-DCP、4-氯酚(
3、4-CP)、苯酚，且2,4-DCP的检出率很低，因此推测可能有2种代谢途径，即直接一步脱除两个氯原子生成4-CP或者先脱除一个氯原子生成2,4-DCP再进一步脱氯生成4-CP。通过扫描电子显微镜观察驯化污泥的微观形态，与接种污泥比较发现，驯化污泥球菌数量增多，推测厌氧污泥驯化出较多脱氯球菌。通过高通量测序分析驯化污泥的种群结构，发现，驯化污泥富集了大量的产氢产乙酸菌，是驯化污泥的优势种群，说明这类菌的存在对脱氯有重要意义。虽然产氢产乙酸菌并不具有脱氯功能，但可与脱氯菌互营共生，起到释氢作用。此外，驯化污泥中还含有一定数量的硫还原细菌，此类微生物一
4、直被认为与脱氯现象密切相关，有的种属具有脱氯功能，这个发现对认识脱氯现象有重要的意义。通过厌氧间歇实验考察电子受体对厌氧污泥脱氯降解影响。结果表明，驯化污泥可进行硫酸盐还原，硫酸盐的存在抑制2,4,6-TCP的降解，浓度越高，抑制越明显，明显抑制浓度为5mM。同时，系统内亦存在硝酸盐还原作用，且硝酸盐对2,4,6-TCP的抑制作用较硫酸盐显著，当加入1mM硝酸盐时，便可明显抑制2,4,6-TCP的脱氯速率。利用亨盖特厌氧技术研究各种环境因素对驯化污泥脱氯的影响，发现，一定浓度的电子供体对实现驯化污泥快速脱氯是必要的。乳酸钠浓度在0-10mMI摘要
5、上海师范大学硕士学位论文时，其浓度和脱氯速度成正比。以甲酸钠、乙酸钠、乳酸钠和葡萄糖作为驯化厌氧污泥的电子供体，同摩尔加入时，其降解效率依次为：乳酸钠＞乙酸钠＞甲酸钠≥葡萄糖，与其提供的电子数成正比。当反应体系中加入等电子当量的乳酸钠、乙酸钠、甲酸钠时，2,4,6-TCP的降解效率接近。实验还考察了Eh和pH对驯化污泥脱氯的影响，结果发现O2会抑制脱氯过程，导致脱氯停止，证明驯化污泥中的脱氯微生物是严格厌氧菌；脱氯反应Eh范围为-150~-220mV；最适pH为7.5-8。关键词：厌氧脱氯；驯化；高通量测序；电子介体IIShanghaiNorma
6、lUniversityMasterofPhilosophyAbstract2,4,6-TCPMineralizationPromotedbyAnaerobicReductiveDechlorinationofAcclimatedSludgeandStudyonDechlorinationofMicrobialCommunityAbstractWiththecontinuousdevelopmentofmodernchemicalindustry,alargenumberoftoxicorganiccompoundswhichisdifficult
7、todegradeweredischargedinthenaturalenvironment.Forexample,chlorophenolshadbroughtgreatharmtotheecologicalenvironment.Therefore,themeansofphenolsdegradationwasaconcernedproblem.Anaerobicbiodegradationwasakindofeconomicallyandeffectivelymethod.Todiscussedthedegradationof2,4,6-t
8、richlorophenolsbymeansofacclimationanaerobicsludge.It’salsocontained
