固液体系下白腐菌生物降解六氯苯的研究

【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)。