鄰苯二甲酸二丁酯的生物降解以及土壤中關鍵細菌群落動態(tài)解析.pdf

1、鄰苯二甲酸酯是一類環(huán)境內分泌干擾物。它具有環(huán)境激素作用,可在極低的濃度下干擾人類和動物的內分泌系統(tǒng),目前已被多個國家列為優(yōu)先控制的污染物。近年來,由于DBP的廣泛應用,土壤、河流、湖泊、海洋底質、飲用水、垃圾場,甚至食品中都檢測到了DBP的存在,對人類的身體健康造成了嚴重的威脅。DBP在環(huán)境中的水解、光解速度非常緩慢,屬于難降解物質。微生物降解被認為是自然環(huán)境中DBP完全礦化的主要過程,大量降解菌從各類環(huán)境中分離得到。
　　 本

2、研究從全國四個不同地點的河流或池塘底泥樣品中各篩選到一株以DBP為唯一碳源和能源的細菌。根據形態(tài)學觀察,生理生化指標測試,分子生物學鑒定,這四株DBP降解菌(JDC2、JDC13、JDC26、JDC33)初步鑒定為Gordonia屬。同時,利用一對簡并引物在這四株菌中成功擴增出編碼鄰苯二甲酸3,4雙加氧酶的基因片段,這也是首次在Gordonia中成功擴增出鄰苯二甲酸3,4雙加氧酶的基因片段。通過序列比對結果顯示Gordonia中該基因序

3、列具有高度的同源性,而與其它屬的細菌的鄰苯二甲酸3,4雙加氧酶基因相比具有一定的差異。因此該基因序列具有屬特異性。
　　 以DBP作為降解對象,利用高校液相色譜測試了四株菌對DBP的最佳降解條件,結果顯示JDC2、JDC13、JDC26、JDC33降解DBP的最適條件均為:溫度30℃,pH7.0,轉速175.250 r/min。在最適條件下進行了DBP降解能力的研究和降解動力學分析。結果顯示四株菌中JDC2的降解速度最快,在18

4、h內降解了400 mg/L DBP中的96％。JDC13和JDC26分別在30h和48h內降解了98％以上。而JDC33的降解速度較慢,在48h內降解了78％。動力學分析表明四株菌對DBP的降解曲線能夠很好的符合一級動力學方程,其半衰期分別為JDC29.24h、JDC139.89h、JDC2627.61h、JDC3331.12h。同時對這四株菌的底物廣譜性行進行了測試,結果顯示側鏈較短的鄰苯二甲酸酯比側鏈較長的鄰苯二甲酸酯更容易被降解菌

5、利用。而這四株菌中JDC2和JDC13能更好的利用側鏈較長的鄰苯二甲酸酯。
　　 生物強化是接種具有特定降解能力的微生物來增強環(huán)境中的生物活性,以達到修復污染環(huán)境的目的。本文以加入DBP的土壤為研究對象,考察了利用DBP高效降解菌JDC13進行生物強化修復的效果,對DBP在土壤中的降解情況和土壤中細菌總數的動態(tài)變化,研究結果顯示接種外源降解菌JDC13有利于土壤中DBP的降解,與直接用土壤中的土著微生物降解DBP相比,其完全降解

6、的時間提前了5天。土壤中加入DBP在最初的一段時間內會抑制土著微生物的生長,接種外源降解菌可以有效減少這種不利影響。因此,接種JDC13對DBP污染土壤進行生物強化修復具有很好的效果。
　　 本研究利用現代分子生物學手段——PCR-DGGE對生物強化過程中土壤細菌群落結構的變化進行監(jiān)測,為生物強化技術的實際應用提供了有參考價值的信息。PCR-DGGE分析結果表明,只加入DBP與同時加入DBP和外源降解菌JDC13都會顯著影響土壤