生物降解萘和1-萘酚的研究.pdf

声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:j蔓自包L日期:j巫奠』』o 关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文; ③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的, 复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名:鱼一Et I彭I:赳u群一导师签名: 日期: 万方数据——■==二=■一摘要随着社会工业化的不断发展,世界各地的环境都受到不同程度的污染, 同时人们的环保意识逐渐增强,保护环境,保护我们赖以生存的家园是我们每个人的责任。多环芳烃及其衍生物因其对环境对生物体突出的危害性而受到越来越多的关注。降解多环芳烃及其衍生物的优势菌因受筛选难度大、菌株适应范围单一及菌株种类少等问题的限制而难于应用,另外在废水处理中游离菌容易流失,造成二次污染,以及固定化颗粒易团聚等也是需要解决的问题。本课题通过对焦化废水中的活性污泥驯化、筛选、分离, 选出降解多环芳烃及其衍生物的优势菌株,并以CMC一膨润土混合凝胶为载体,采用包埋法,,以期为生物降解多环芳烃及其衍生物的研究提供理论基础。主要研究内容如下: 本课题首先通过浓度梯度驯化法来得到研究用菌株,然后对固定化颗粒进行优化,分别考察了CMC浓度、膨润土的投加量以及A1C13浓度等因素对颗粒性能的影响。接着研究了游离菌及以最优配比制备的固定菌颗粒对目标物质的降解效果。研究结果表明,降解萘的N菌是革兰氏阴性菌。固定化颗粒的最佳制备条件是: 3%的CMC浓度、5%的膨润土投加量及 2%AICl3浓度,且交联时间为1h。在30。C、130rpm下,N菌以6%的接种量在18h将100mL40mg/L的萘溶液彻底降解转化。固定N菌颗粒吸附降解萘的机制包括四个过程,即:吸附一脱附一再吸附一生物降解,同时这万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文四个过程与固定化颗粒内部的细菌的生长繁殖呈现对应关系。以6%的接种量(VⅣ水溶胶)且未经去营养化处理制备得到的固定化颗粒降解萘的效果最佳,32h内将初始浓度为40mg/L的萘液降解至检测不到的水平。对固定化颗粒进行反复实验的研究结果显示出该固定化颗粒不仅机械强度较好,在 130rpm的条件下连续运行20d不破碎,而且在反复实验中的耐受性也大大增强,一直保持较高的生物活性,萘的降解率维持在100%,基本不变。,,, 并通过LC—MS分析,。研究结果表明:由菌种鉴定可知,。在30"C下,4mLNP 菌的湿菌体在2d内z日‘匕l-,够将lOOmL30mg/,降解转化率约为91%,中间代谢物的紫外吸收峰在252nm处。NP菌反应2d后引入N菌,6d后在紫外可见光区没有明显的吸收峰,,降解转化率达100%。在NP菌为4mL的条件下,,最佳N 菌的加入量呈指数形式增加。将NP菌和N菌以1:l固定后,,却不能有效地降解中间代谢物。,推断中间代谢物可能由四种组成, 即1,(1,)、1一羟基一l,2一二氢萘(1-Hydroxy- 1,)、(2一Carboxyhydrocinnamic acid)、(6一hydroxy- ioic)。: ,,,接着再在双加氧酶、还原酶及其他酶的共同作用下进一步开环、断键,。之后在N菌和NP菌的共同作用下代谢为小分子物质。,,然后在双加氧酶的两次作用下彻底开环