膠州灣河口底泥來源真菌對(duì)壬基酚的生物降解研究.pdf

1、壬基酚(Nonylphenol，NP)屬于致癌致畸致突變的內(nèi)分泌干擾物，易在生物體內(nèi)累積，能夠通過食物鏈傳遞，最終影響人類健康。NP在水體和沉積物中的污染日益嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境安全。NP在水體中的溶解度低，極易吸附并最終聚集在沉積物中，進(jìn)而對(duì)底棲生物造成嚴(yán)重危害。
　　沉積物中NP的轉(zhuǎn)化直接影響其環(huán)境命運(yùn)、生物可利用性和生態(tài)毒性，生物降解是沉積環(huán)境中NP最主要的轉(zhuǎn)化/去除途徑。目前國(guó)內(nèi)對(duì)微生物降解NP的研究比較少，研究重點(diǎn)基

2、本上都是側(cè)重于NP污染的治理，模擬環(huán)境條件研究NP環(huán)境行為的尚屬空白;并且研究對(duì)象集中在細(xì)菌，真菌降解NP的研究鮮有報(bào)道。
　　基于上述考量，本論文以高濃度NP作為環(huán)境選擇壓力，從膠州灣入海河口底泥中篩選出十株可實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的耐受NP優(yōu)勢(shì)真菌。選擇其中的NPF-1，NPF-2，NPF-3和NPF-4為研究對(duì)象，氣相色譜法分析確定了其NP降解能力，探究了多重環(huán)境因素在四株真菌去除和降解NP過程中的影響。利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析其代謝產(chǎn)物，

3、初步確定了菌株NPF-1的代謝產(chǎn)物，推測(cè)了三種可能的降解路徑，取得了以下研究成果:
　　(1)通過菌落特征、顯微形態(tài)和18S rDNA測(cè)序，確定NPF-1，NPF-2，NPF-3和NPF-4分別為曲霉Aspergillus niger strain WA0000009398、曲霉Aspergillus terreus isolate MD11_2(1)、曲霉Aspergillus terreus strain SHPP01和青霉P

4、enicillium simplicissimum strain PS1。
　　(2)通過4-n-NP去除和降解過程中的環(huán)境因素研究，發(fā)現(xiàn)PD培養(yǎng)基是最適合目標(biāo)真菌的培養(yǎng)基，目標(biāo)菌株均可在PD培養(yǎng)基中獲得最大生長(zhǎng)量、最高的4-n-NP去除和降解率。研究發(fā)現(xiàn)在60％海水環(huán)境下，菌株NPF-2、NPF-3和NPF-4菌株生長(zhǎng)量低于淡水環(huán)境，NPF-1則是在淡水環(huán)境下生長(zhǎng)量低于60％海水環(huán)境。而在60％海水環(huán)境下，菌株NPF-1、NPF

5、-2和NPF-3菌株對(duì)4-n-NP的去除率和降解率高于淡水環(huán)境，NPF-4則相反。動(dòng)態(tài)培養(yǎng)菌株的生長(zhǎng)量、降解率和去除率均高于靜態(tài)培養(yǎng)。4-n-NP的初始濃度越低，菌株對(duì)其的降解效率越高。
　　(3)培養(yǎng)基中4-n-NP的濃度變化對(duì)菌株NPF-4的生長(zhǎng)影響不大(＜100mg·L-1)，研究表明，菌株在降解4-n-NP過程中，整體上呈現(xiàn)初始濃度越低，降解率越高的趨勢(shì)。葡萄糖的加入會(huì)顯著促進(jìn)NPF-4的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)量的增加能夠加速其對(duì)4-

6、n-NP的去除，但對(duì)4-n-NP的降解率反而降低。NPF-1，NPF-2，NPF-3分別和NPF-4混合培養(yǎng)研究發(fā)現(xiàn)，三種菌株組合均可有效促進(jìn)4-n-NP的去除和降解，這初步表明菌群對(duì)4-n-NP的降解有促進(jìn)作用，菌株間存在協(xié)同效應(yīng)。
　　(4)研究了60％海水的PD培養(yǎng)基，初始濃度為20 mg·L-1，動(dòng)態(tài)培養(yǎng)的條件下目標(biāo)菌株的生長(zhǎng)以及其對(duì)4-n-NP的去除和降解能力。目標(biāo)菌株均在前五天快速生長(zhǎng)，隨后趨于平衡穩(wěn)定，然后逐漸消亡。

7、四株目標(biāo)真菌均能夠高效去除4-n-NP，3d時(shí)的去除率接近100％。NPF-1對(duì)4-n-NP的降解最快，1d的降解率達(dá)到82.90％，3d的降解率為92.46％，5d時(shí)基本可以實(shí)現(xiàn)對(duì)4-n-NP的完全降解。NPF-1和NPF-2的降解速率大于NPF-3和NPF-4。
　　(5) LC-MS分析了NPF-1降解4-n-NP的代謝產(chǎn)物，通過總離子流圖、質(zhì)譜圖以及相關(guān)文獻(xiàn)資料，共推測(cè)解析出14種可能的降解產(chǎn)物，在此基礎(chǔ)上提出了4-n-N