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《湖南大学》 2009年
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几种污染环境下五氯酚的微生物修复研究

蒋晓云  
【摘要】: 五氯酚(pentachlorophenol,PCP)作为有机氯农药广泛地用作杀菌剂、杀螺剂、杀藻剂、杀虫剂和除草剂,此外也用作木材防腐剂等,从而进入水体、河流与湖泊的沉积物、土壤等环境。由于其化学性质稳定、残效期长、毒性高,对生物和人体具有广谱毒性和致突变性,五氯酚被认为是环境中主要的持久性有机污染物(POPs)及优先监测污染物之一,而其生物危害性及其在自然环境中的迁移、转化与降解等规律与降解和生物修复研究也一直是全世界研究和关注的热点。 白腐菌在对五氯酚这类难降解有机物的生物修复中显示出良好的应用前景。因为这种担子菌类降解污染物具有非专一性、彻底性、广谱性及适于固液两种基质等特点,它还有着独特的胞外酶系,对许多异生物质有独特的降解能力和降解机理,其中对白腐菌研究得最多的是黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)。 本课题针对五氯酚污染的几种典型环境:农业废物、污水、河流底泥和土壤,模拟其污染清情况,分别用黄孢原毛平革菌的游离菌、所产漆酶和固定化菌对其进行处理和生物修复。而后探讨了湘江河流底泥吸附五氯酚的动力学和热力学特点,为评价和预测五氯酚在水环境中的迁移、归宿及人工控制这类污染物提供了可靠的理论依据。 本课题首先选取典型农业废物——稻草,利用稻草基质在固态发酵条件下研究白腐菌降解五氯酚的效果。通过研究发酵过程中黄孢原毛平革菌的生物量、酶活变化及降解五氯酚和木质素的降解情况发现黄孢原毛平革菌的生长趋势、酶活变化以及五氯酚和木质素的降解速度都呈基本一致的趋势,前10d生物量、酶活增长非常迅速,到第10d,达到最高,之后逐渐下降,五氯酚和木质素的降解率也随之变化,证明了微生物的生长情况、酶系的活性是和降解率紧密相关的。同时紫外光谱和红外光谱分析结果也表明在白腐菌的作用下,稻草中的木质素结构遭到严重破坏,难降解的大分子长键烃被切断成易降解的小分子短键烃。因而,白腐菌在降解五氯酚的同时,也达到了处理难降解稻草木质素的独特效果。 其次研究了黄孢原毛平革菌产漆酶的优化条件,以及所产出的漆酶对水中五氯酚的降解。黄孢原毛平革菌虽然长时间被认为是不能产漆酶的白腐真菌,但本研究证明它在特定培养基上——利用农、林、食品工业的残渣(香蕉皮和玉米芯)作为固态发酵的底物,具有较好的产漆酶能力。这样既解决了这些含碳水化合物高的废物引起的环境的问题,又能生产更有利用价值的真菌漆酶。当香蕉皮与玉米芯混合比例为1∶2、诱导剂为0.4mMCuSO4时,黄孢原毛平革菌能获得最高漆酶活,使用硫酸铜和藜芦醇做诱导剂都可提高漆酶酶活。同时利用该条件下所产的漆酶酶液对五氯酚污染的污水进行了处理,比较了粗酶液与纯化酶液以及添加介质与不添加介质体的处理效果,发现纯化漆酶优于粗酶液,添加介质ABTS能提高漆酶活性,提高处理率。利用低成本的农林业残渣作为发酵底物生产真菌漆酶并应用到污染物修复中去,这将是一条既经济又高效的途径,对环境污染治理产生一定意义。 然后探讨了固定化和游离黄孢原毛平革菌对五氯酚降解效果及堆制过程中添加黄孢原毛平革菌和未加菌时各种参数的变化,包括有机质、碳氮比、木质纤维素、腐殖质、种子发芽、微生物量碳等。在经过近两个月的堆制后,堆料达到腐熟和稳定并基本消除五氯酚的毒害。实验结果说明了堆肥是对五氯酚污染的土壤进行生物修复的一种有效方法,在堆肥中添加白腐菌有助于木质纤维素的降解和腐殖质的形成,而且固定化技术也是生物修复中可行的方法之一。 最后对湘江长沙河段5个断面沉积物样品进行了初步分析,研究了样品的物理化学性质,吸附动力学性质,吸附等温线类型以及吸附热力学性质。研究分别用抛物线模型和线性模型对五氯酚吸附动力学进行拟合,结果是线性方程对湘江沉积物的拟合情况更好,实验还分别测定了五氯酚在湘江不同沉积物上的吸附等温线,并分别用线性吸附模型、非线性的Freundlich吸附模型、双模式吸附模型行了拟合,可以推断出在沉积物吸附五氯酚过程中发挥主要作用的并不是线性分配作用,而是非线性吸附,其符合Freundlich吸附等温式。由吸附热力学实验得到五氯酚在湘江沉积物上的吸附热值,由此推断五氯酚在湘江沉积物的吸附主要为物理吸附,主要吸附机理为疏水键力,同时一定程度上存在范德华力、偶极间力和氢键力。这一研究对评价和预测五氯酚在水环境中的迁移、归宿及处理这类污染物可提供可靠的理论依据和参考。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X703

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶鹏,张剑波,陈嵩,杨宇翔,王维敬,王杉霖;固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚[J];北京大学学报(自然科学版);2005年06期
2 刘敏娜,王桂清,卢其斌;红外光谱技术的进展及其应用[J];精细化工中间体;2001年06期
3 常浩,金泰廙;五氯酚的内分泌干扰作用研究进展[J];环境与健康杂志;2002年03期
4 李田,仇雁翎;水中六六六与五氯苯酚的光催化氧化[J];环境科学;1996年01期
5 李艳霞,王敏健,王菊思;有机固体废弃物堆肥的腐熟度参数及指标[J];环境科学;1999年02期
6 田旸,杨凤林,柳丽芬,张兴文;堆肥技术处理有机污染土壤的研究进展[J];环境污染治理技术与设备;2002年12期
7 李慧蓉,谭晓莲,凌瑞锋;黄孢原毛平革菌细胞固定化技术的比较研究[J];环境科学研究;2001年01期
8 曹启民;王华;郑良永;夏炜林;桑爱云;;污染土壤的微生物修复机理及研究进展[J];华南热带农业大学学报;2006年01期
9 吴坤,徐淑霞,陈红歌,张跃灵;土壤中五氯酚的测定及其生物降解研究[J];河南农业科学;2003年05期
10 费融,张传兵;固定微生物技术及其在废水处理中的应用[J];山东环境;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 娄保锋;有机污染物在沉积物上的竞争吸附效应及影响因素[D];浙江大学;2004年
【共引文献】
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1 余定华,何杰,杨万秀;微波辐射法制备TiO_2/丝光沸石薄膜光催化剂的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年02期
2 朱纯祥;;城镇生活垃圾卫生填埋场对环境影响的预测方法及控制措施[J];安徽农学通报;2007年01期
3 汪小勇,张超兰,姜文;污染土壤的修复技术研究进展[J];安徽农业科学;2005年01期
4 徐志英,蒋思霞;农药环境污染问题及可持续治理对策[J];安徽农业科学;2005年10期
5 赵伟;涂艳丽;王飞;;土壤微生物活菌数与生物量的关系研究[J];安徽农业科学;2005年12期
6 霍云凤;娄国强;王振河;;苹果炭疽病致病机理研究[J];安徽农业科学;2006年06期
7 房妮;俱国鹏;;多环芳烃污染土壤的微生物修复研究进展[J];安徽农业科学;2006年07期
8 周国勤;陈树桥;茆建强;杜宣;;益生菌在水产养殖方面的研究进展[J];安徽农业科学;2006年11期
9 汪建飞;于群英;陈世勇;段立珍;;农业固体有机废弃物的环境危害及堆肥化技术展望[J];安徽农业科学;2006年18期
10 苏增建;李敏;王颖;;土壤石油污染的生物修复原理及研究进展[J];安徽农业科学;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林可聪;;畜禽粪便资源的高温堆肥处理[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
2 孙长载;;复混肥料配方设计与计算[A];第六届全国绿色环保肥料新技术、新产品交流会论文集[C];2006年
3 张志红;赵兰凤;韦翔华;聂盛仙;张丽娟;缑武龙;席荣宾;李华兴;;生物肥料在盆栽香蕉上的应用效果研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
4 韦翔华;李华兴;张志红;冯宏;赵兰凤;张丽娟;;生物复混肥后茬土壤的生物效应研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
5 魏巍;贺淹才;刘爱花;;几丁质酶酶活测定方法的研究进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
6 陈荔峰;;废塑料的资源化技术——回收再利用[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
7 吴昊;李铁民;吴旭辉;符艳妍;郭晓春;;城市污泥制肥及应用前景[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(上卷)[C];2006年
8 刘香玲;潘家荣;李瑞萍;方艳芬;黄应平;;紫外光照射下纳米TiO_2降解水中有机氯酚类化合物[A];湖北省机械工程学会青年分会2006年年会暨第2届机械学院院长(系主任)会议论文集(下)[C];2006年
9 张明旭;王龙贵;沈国娟;欧泽深;;煤炭的生物转化技术研究[A];2005年全国选煤学术会议论文集[C];2005年
10 邹宇;伍钧;杨刚;;四川省畜禽粪便循环再生利用现状与展望[A];四川省农村固体废弃物循环再生利用[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 解清杰;六氯苯模拟废水的处理及其污染沉积物的修复研究[D];华中科技大学;2005年
2 赵强;受污染水体沉水植物轮叶黑藻恢复的若干生理生态学问题研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2006年
3 贾开志;久效磷降解菌的分离、鉴定及降解酶基因的克隆[D];南京农业大学;2006年
4 刘希涛;典型有机污染物的活性炭吸附/微波再生方法与特性[D];大连理工大学;2004年
5 付洪波;铁氧化物腐殖质络合态表征及对γ-HCH光催化降解研究[D];大连理工大学;2004年
6 孙宇瑞;非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究[D];中国农业大学;2000年
7 吴坤;杂色云芝(Coriolus Versicolor)和杂色云芝漆酶及其对环境污染物降解的研究[D];浙江大学;2002年
8 刘相梅;硫化亚铁体系下林丹的非生物转化[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2002年
9 于宁楼;九龙山不同森林类型立地长期生产力研究[D];中国林业科学研究院;2001年
10 张敏;林火对土壤环境影响的研究[D];东北林业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹鹏;壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能影响的研究[D];武汉大学;2005年
2 尹艳丽;侧耳属白腐菌漆酶分泌特性研究[D];华中科技大学;2005年
3 张俊;秸秆与白腐菌降解处理造纸黑液与染料特性研究[D];华中科技大学;2005年
4 孙永林;白腐菌降解木质纤维素过程中清除自由基物质产生研究[D];华中科技大学;2005年
5 梁铃;重金属胁迫下微紫青霉菌GXCR及突变体菌株SM1酶活性的研究[D];广西大学;2006年
6 吴智诚;机油降解菌的分离、筛选、鉴定及降解机油性能研究[D];福建师范大学;2007年
7 罗龙海;一种具有酪氨酸交联活性的小麦种子过氧化物酶的分离纯化及性质研究[D];西北农林科技大学;2007年
8 康听东;应用丙森锌、吡虫啉防治辣椒、烟草黄瓜花叶病、烟草花叶病技术研究[D];湖南农业大学;2005年
9 刘春芬;纤维素酶高产菌株的选育及酶的分离纯化研究[D];西南农业大学;2005年
10 陈丽娟;N~+注入选育高产复合酶益生菌及其机理的研究[D];安徽农业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈琳,刘国光,吕文英;臭氧氧化技术发展前瞻[J];环境科学与技术;2004年S1期
2 李艳霞,王敏健,王菊思,陈同斌;城市固体废弃物堆肥化处理的影响因素[J];土壤与环境;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡天觉;城市有机固体废物仓式好氧堆肥工艺改进及理论研究[D];湖南大学;2005年
2 陈耀宁;堆肥化中协同降解木质纤维素的混合菌筛选及其培养[D];湖南大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐志兵,周建军,魏先文;负载TiO_2的碳纳米管光催化降解腈纶废水的研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年01期
2 叶鹏,张剑波,陈嵩,杨宇翔,王维敬,王杉霖;固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚[J];北京大学学报(自然科学版);2005年06期
3 梁治齐;红外光谱在真伪鉴别上的应用[J];北京联合大学学报;2000年02期
4 张德强,黄镇亚,张志毅;绿色木霉纤维素酶AS3.3032固态发酵的研究[J];北京林业大学学报;2001年02期
5 王保军,杨惠芳;微生物与重金属的相互作用[J];重庆环境科学;1996年01期
6 李付广,李凤莲,李秀兰;盐胁迫对棉花幼苗保护酶系统活性的影响[J];河北农业大学学报;1994年03期
7 郑连英;壳聚糖水解酶的筛选[J];材料研究学报;2000年02期
8 付春平,钟成华,邓春光;pH与三峡库区底泥氮磷释放关系的试验[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年10期
9 黄俊,周申范;白腐真菌生物降解TNT装药废水的研究[J];环境科学与技术;1999年03期
10 尹大强,覃秋荣,阎航;环境因子对五里湖沉积物磷释放的影响[J];湖泊科学;1994年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡睿;活性炭纤维对酚类污染物的吸附特性与应用研究[D];华中科技大学;2004年
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1 彭丹;谢更新;曾光明;陈耀宁;陈芙蓉;胡霜;余震;;黄孢原毛平革菌固态发酵产漆酶的研究及应用[J];环境科学;2008年12期
2 乔冰,唐桂春;电化学—活性炭吸附法处理五氯酚生产废水的研究[J];环境污染治理技术与设备;1984年01期
3 荣伊薇;;简易分光光度法测定水中五氯酚[J];铁道劳动安全卫生与环保;1984年02期
4 ;鹰潭木材防腐厂五氯酚配料间通风、净化系统评价[J];铁道劳动安全卫生与环保;1978年01期
5 蒋可,陈荣莉,徐晓白,邓林,李钟敏;五氯酚工业品中剧毒付产物PCDD_s的鉴定[J];中国环境监测;1990年02期
6 吕华东,黄心宜,林玉珍,王谋凤,林仲;环境中五氯酚污染监测与人体摄入蓄积情况[J];福建环境;1996年01期
7 张国平,NicellJ.A.,邹永廖;用辣根过氧化物酶处理废水中的五氯酚[J];环境科学研究;2000年02期
8 王晓红,钱松,杨沛,杨润;人体五氯酚环境接触量的研究[J];预防医学文献信息;1997年03期
9 范苓,夏豪刚;气相色谱/质谱法测定水中五氯酚[J];环境监测管理与技术;2001年01期
10 ;五氯酚保护木材试验[J];农药;1960年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡开亮;严佳珺;;微量元素对黄孢原毛平革菌降解苯酚的影响[A];二氧化氯研究与应用--2010二氧化氯与水处理技术研讨会论文集[C];2010年
2 江明锋;张义正;;培养于天然冷杉木片的黄孢原毛平革菌木质素过氧化物酶基因表达的RT-PCR分析[A];首届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文摘要集[C];2002年
3 唐舒雅;李金花;余宇燕;庄惠生;;流动注射化学发光法测定水中五氯酚[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
4 韩龙叶;李金春子;;Fenton试剂法快速降解土壤中五氯酚[A];持久性有机污染物论坛2009暨第四届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2009年
5 苏福海;张盼;;液相色谱-串联质谱法测定纺织品中痕量五氯酚[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
6 李连元;李淑敏;鄂学礼;吴志宏;;顶空固相微萃取气相色谱法测定饮水中五氯酚[A];第七届全国微量元素研究和进展学术研讨会论文集[C];2007年
7 王中山;向泉桔;王广珺;王海燕;张义正;;黄孢原毛平革菌寡肽转运蛋白基因家族的研究[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年
8 黄国兰;朱瑞芝;;污水中氯酚的测定[A];天津市第六届色谱学术交流会论文集[C];1989年
9 潘峰;朱慧杰;;改进型气升式反应器中木质素过氧化物酶的合成[A];第七届全国磷化学化工暨第四届海峡化学生物学、生物技术与医药发展讨论会论文集[C];2006年
10 江明锋;李校;颜永红;胡国库;张义正;;利用抑制消减杂交和基因芯片技术研究黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysporium)在次生代谢期的基因表达[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  芦燕娟;我市未发现持久性有机污染物[N];济南日报;2006年
2 李禾;快速重建入海河口生态系统[N];科技日报;2006年
3 常熟市水产技术推广站 程利民 朱新艳;新型虾蟹塘清塘剂的研制与应用[N];江苏农业科技报;2007年
4 黄存;今年首批“双高”产品涉及24种农药[N];农资导报;2008年
5 吴庚秀 罗秀峰;岫岩县兴办农技夜市[N];友报;2008年
6 陈霞;落叶果树冬季的防病治虫[N];山西科技报;2005年
7 戴晓东;控制适量水草 虾蟹个大体肥[N];河南科技报;2003年
8 吴国隆;环境污染引起的疾病在加剧[N];中国医药报;2000年
9 李宏乾;淘汰POPs需加紧开发适用技术[N];中国化工报;2004年
10 王成福 陈重魁;魔芋中耕除草技术[N];农民日报;2002年
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1 蒋晓云;几种污染环境下五氯酚的微生物修复研究[D];湖南大学;2009年
2 冯冲凌;黄孢原毛平革菌及其关键功能酶对木质纤维素降解转化特性的研究[D];湖南大学;2011年
3 刘希涛;典型有机污染物的活性炭吸附/微波再生方法与特性[D];大连理工大学;2004年
4 王海宽;木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶基因的克隆及在甲醇毕赤酵母中的表达[D];天津科技大学;2005年
5 李今;人工湿地与城市水体中生物膜特性及功能研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2005年
6 宁大亮;白腐真菌细胞色素P450转化难降解有机物的功能研究[D];清华大学;2009年
7 陈华林;沉积物对有机污染物的不可逆吸附行为[D];浙江大学;2003年
8 蓝惠霞;微好氧颗粒污泥同时好氧—厌氧降解废水中五氯酚(PCP)的研究[D];华南理工大学;2005年
9 徐敬尧;煤炭生物降解转化新菌种基因工程的构建研究[D];安徽理工大学;2009年
10 余震;五氯酚污染土壤的堆肥修复及其微生物群落组成研究[D];湖南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐淑霞;黄孢原毛平革菌对土壤中五氯酚降解的研究[D];河南农业大学;2003年
2 彭丹;黄孢原毛平革菌和黄孢原毛平革菌漆酶对五氯酚降解的研究[D];湖南大学;2008年
3 曾斌;白腐真菌细胞色素P450的诱导及该菌降解五氯酚的初步研究[D];长安大学;2008年
4 范佳琦;黄孢原毛平革菌去除水体重金属的应用基础研究[D];湖南大学;2011年
5 蔡梅;黄孢原毛平革菌-MBR处理纸张上色废水的研究[D];江西理工大学;2012年
6 孙亚范;木质素过氧化物酶基因表达载体的构建及其在甲醇毕赤酵母中的表达[D];天津科技大学;2004年
7 陈洋;白腐真菌处理堆肥中五氯酚和Pb污染[D];湖南大学;2007年
8 田建军;有机物污染土壤生物修复的田间试验[D];河南农业大学;2008年
9 窦会娟;黄孢原毛平革菌固态培养及其对PCP污染土壤修复研究[D];河南农业大学;2005年
10 张跃灵;黄孢原毛平革菌及其过氧化物酶对印染废水的脱色研究[D];河南农业大学;2003年
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