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固液体系下白腐菌生物降解六氯苯的研究

许威  
【摘要】:六氯苯(Hexachlorobenzen,C6Cl6,简称HCB)是十二种典型持久性有机污染物persistent organic pollutants,POPs)之一,具有致癌致畸致突变作用,在环境中很难被自然降解。微生物能降解六氯苯,特别是白腐菌在降解六氯苯污染物方面能力较强,但是目前的研究较少。本文研究了白腐菌在液体体系和固体体系下对六氯苯的降解作用。 液体体系下,从5株白腐菌中筛选出两株降解六氯苯能力较强的菌株:侧耳属菌株Pleurotus ostreatus,编号BP;云芝属菌株Trametes hirsuta,编号TH。通过响应面法优化了液体体系BP菌和TH菌降解六氯苯的培养条件,分别是:转速153min,pH 8.0,温度28℃,HCB浓度10 mg/L,接种量5%(v/v),发酵2 d和转速128 r/min,接种量7.5%(v/v),培养时间2 d,HCB浓度10 mg/L,温度28℃,pH自然。在上述最优降解条件下,BP菌对六氯苯的降解率和降解速度分别为94.54%和4.727 mg/(L·d);TH菌对六氯苯的降解率和降解速率分别为91.52%和4.576mg/(L·d)。通过研究在100 V·m-1的匀强电场下TH菌对六氯苯降解的影响发现,静置时加电场的组六氯苯降解率为90.17%,不加电场的对照组六氯苯降解率只有52.93%,而只加电场没有加菌的对照组六氯苯降解率为72.38%。通过气相色谱-质谱联用(GC/MS)分析发现白腐菌Trametes hirsuta对六氯苯降解的初产物主要是五氯酚、多氯二联苯等。 固体体系下,比较添加粗秸秆和添加秸秆粉对TH菌降解六氯苯的影响,处理20 d后添加粗秸秆组和添加秸秆粉组六氯苯降解率分别为24.46%和14.16%。向降解体系添加Tween 80,添加质量分数3%的Tween 80组六氯苯降解率是对照不含Tween80组的1.5倍,为30.0%,并且Tween 80浓度为1%的组降解率与3%的组相差不大。响应面法优化得到的固体体系下TH菌生物降解六氯苯的条件是:土壤中HCB浓度1.33 mg/g,秸秆加水量4 mL,TH在秸秆中生长4 d,秸秆添加量为2 g,培养温度25℃。培养时间10 d,HCB降解率为31.6%,降解速率为41.08 mg/(d·kg)。


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