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《厦门大学》 2002年
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海洋环境中多环芳烃污染的微生物修复作用研究

田蕴  
【摘要】: 本研究针对环境科学研究领域的热点和难点,以厦门西港为主要研究区域,将生物修复的新思路引入海洋环境中多环芳烃(PAHs)污染的治理,对厦门西港PAHs污染水平、PAHs降解菌数量分布进行现场跟踪调查;采用富集培养的方法,从自然海区分离筛选高效降解四环以上PAHs的微生物,对海洋环境中PAHs生物降解过程及机制进行研究。取得了目前国内关于海洋环境中PAHs生物降解研究最为丰富、系统的研究成果。 主要研究结果归纳如下: 1、首次对厦门西港表层海水和沉积物中16种优先监控的PAHs的污染状况进行不同季节的连续调查,结果表明:表层海水中PAHs的含量与组成具有明显的时间差异。在4月和10月的PAHs含量较7月高;PAHs的组成在4月以2环的萘为优势组分,在7月以3环的苊烯为优势组分,10月以5环的屈为优势组分。分析三个航次的调查结果发现:厦门西港表层海水中的PAHs主要来源于石油类物质的输入。厦门西港表层海水各种PAHs的含量与国际生物学组织或国家制定的评价水生生物暴露于水体的安全食用标准相比虽未超标,但个别组分如蒽、苯并[a]芘的含量已达到生态毒理评价标准。 2、厦门西港沉积物中检出的PAHs均以4-6环的为主,其中荧蒽和芘在不同航次及不同站位均为优势组分。PAHs的总含量变化不明显,但高分子量的PAHs(5~6环)的含量却有升高的趋势。厦门西港沉积物中的PAHs主要来源于矿物的不完全燃烧,与1993年的调查结果相比厦门西港沉积物中PAHs的含量有所减少,与国内外其他相似地区相比属中等水平。 3、首次对厦门西港表层海水和沉积物中PAHs降解菌的数量分布进行连续两个航次的调查,并借鉴现行国际上测定PAHs降解微生物的方法,建立了适合样品量大、现场调查快速准确的细菌计数方法——单层平板方格法。研究结果表明:厦门西海域表层海水及沉积物中PAHs降解菌丰富可得,在夏季表层海水中PAHs降解菌的数量可达10~3CFU/mL以上,沉积物中PAHs降解菌的数量可达10~4CFU/g以上;在秋季表层海水中PAHs降解菌的数量可达10~2CFU/mL以上,沉积物中PAHs降解菌的数量可达10~3CFU/g以上。 4、表层水中低分子量PAHs降解菌的数量在一定程度上可以指示低分子量PAHs的污染程度,而高分子量PAHs的含量与其降解菌数量之间没有表现出相关性。沉积物中PAHs降解菌的数量分布对PAHs污染有一定的指示作用,即沉积物中PAHs降解菌的数量与PAHs含量呈正相关。但特殊区域(养殖海区)环境因素对降解菌的影响不可忽视。 5、对表层海水及沉积物样品进行驯化,富集培养,从中分离出芘-降解菌3株,编号为PYSP1和PYSP22;荧蒽-降解菌株3株,编号为FLSP2、FLSP6和FLSP8;菲-降解菌株2株,编号为PHSP2和PHSP6。3株芘-降解菌经分子生物学鉴定分别为:PYSP1为Ochrobactrum sp., PYSP6为Pandoraea sp., PYSP22为Ochrobactrum sp.。 6、以芘富集培养的单菌株PYSP22能很好地利用不同分子量的PAHs-芘、荧蒽、菲作为其生长的碳源和能源,经过约3个星期的培养,单菌株PYSP22可分别将培养液中的芘、荧蒽、菲降解70.3%、85.4%和85.8%。另外,单菌株PYSP22可以同时利用这三种PAHs, 摘 要 3个星期后,将混合液中的花、荧葱、菲降解了80.6%、90.6%和78.3%。 7、以茁富集培养的混合微生物SS6由四种菌落特征不同的细菌组成,可以很好地利用不同 分子量的PAHs-茂、荧葱、菲作为其生长的碳源和能源,经过约3个星期的培养,混合 培养菌能6可分别将培养液中的蓖、荧葱、菲降解gi.2o、89.35%、92.sl%;SS6可以 同时利用花、荧蓉、菲,经过3个星期可将混合液中的蓖、荧葱、菲降解89.5%、90.2%、 90.7%O 8、环境因子对于PAHS的代谢和微生物的生长有着重要的影响。在海水培养液中,混合培 养菌SS6生长的最适pH值为8.0,在pH6-8的范围内可以良好的生长。培养液中pH值 超过9刀会抑制微生物的生长:混合培养菌%6在盐度为二0-30的培养液中可以良好地 生长,在盐度为 40-50的培养液中生长受到明显的抑制。海水培养液中外加 N源(KNO3) 可以提高混合培养菌 SS6的生长水平,促进培养液中 PAH-花的降解,而外加 P源 (KZHPO4)的影响却不明显,表明厦门西港的海水中,N是PAHS生物降解的限制因素, 而P则不是。 9、对海水环境中4环PAH-花的共代谢机制开展研究,结果表明共代谢促进PAHs的降解。 混合培养菌在对四环PAH-茁和荧葱的降解过程中,培养液中优势微生物的种类和数量 发生明显变化,SPI在花和荧惫降解的启动过程中起关键作用;分别以茁的代谢中间产 物一水杨酸和邻苯二甲酸、同系化合物一菲、容易
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X55

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 滕丽华;杨季芳;;象山港沉积物中有机物的分布和生态风险评价[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2010年
10 吕晓龙;;土壤重金属污染生物修复技术研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 宋兴良;分子印迹固相萃取材料的制备及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
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10 付杰;淮河流域表层沉积物中多环芳烃的研究与赤泥在染料废水处理中的应用[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马栋;焦化工业场地土壤的PAHs污染特征及微生物修复应用[D];华中农业大学;2010年
2 蔡志坚;γ-聚谷氨酸活化磷矿粉对Pb污染土壤铅形态及小白菜生长的影响[D];华中农业大学;2010年
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10 李小彦;黄芩苷在中国对虾体内的代谢及对诺氟沙星残留消除规律的影响研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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6 于会彬;刘晓宇;席北斗;许其功;郭旭晶;姚波;;基于模糊权重下的多层评价地下水资源模型的构建及应用[J];环境科学研究;2009年02期
7 谭文捷;丁爱中;王金生;;硫酸盐还原条件下多环芳烃在土壤中的迁移转化[J];环境科学研究;2009年02期
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9 陈烁娜;叶锦韶;尹华;彭辉;张娜;何宝燕;;球形红假单胞菌对三苯基锡的降解性能研究[J];环境科学;2011年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 孙海峰;朱亚先;张振轩;陈佳灵;张勇;;亚太地区部分国家城乡大气中PAHs的分布[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
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7 杨毅;彭欢;刘敏;许世远;;上海市高校室内灰尘中PAHs的来源及健康风险研究[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
8 钟宇驰;朱利中;;杭州钢铁工业区PAHs的时空分布与土-气交换[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 许静;任明忠;张素坤;;北江沉积物中多环芳烃(PAHs)初步研究[A];有毒化学污染物监测与风险管理技术交流研讨会论文集[C];2008年
10 赵香爱;何苗;金玉善;李东浩;;长白山土壤中多环芳烃(PAHs)的分布特征[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 李凯;地科院水环所生物修复油污土壤[N];地质勘查导报;2009年
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4 赵彩平;淮河中下游水生态系统中PAHs的生物地球化学研究[D];安徽大学;2010年
5 顾凯华;南京冬季雾天PM_(10)、PM_(2.5)中PAHs特征及其与气象条件的关系[D];南京信息工程大学;2011年
6 曹治国;滦河和漳卫南运河流域多环芳烃的污染特征和生态风险评价[D];北京师范大学;2010年
7 马栋;焦化工业场地土壤的PAHs污染特征及微生物修复应用[D];华中农业大学;2010年
8 彭欢;上海市室内灰尘中PAHs污染特征、来源及生态风险评价[D];华东师范大学;2011年
9 杨婷;多环芳烃污染农田土壤的菌根修复及强化技术研究[D];西北农林科技大学;2010年
10 邓琼;成都东郊大气颗粒物(TSP)中多环芳烃(PAHs)的污染研究[D];成都理工大学;2010年
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