焦化廠多環(huán)芳烴污染土壤的強化微生物修復研究
摘要:從北京焦化廠采集了多個多環(huán)芳烴(PAHs)污染土壤樣品,目的是從中分離出PAHs降解菌并確定其適宜的生存條件,進行富集培養(yǎng)后,應(yīng)用于焦化廠污染土壤的強化微生物修復。分別以美國EPA優(yōu)先控制的16種PAHs中的一種為唯一碳源,采用平板劃線法對降解菌進行分離并通過基因分析方法確定其種屬,共獲得7種PAHs降解菌,這些菌混合在一起,在適當?shù)臐舛葪l件下,可對16種2~6環(huán)的PAHs進行降解。在液體培養(yǎng)基中16種PAHs總濃度(PAH16)為17μg/mL時,單一菌即可生長良好且具有降解活性,但當PAH16為166μg/mL時,不論是單一菌還是混合菌(7種PAHs降解菌),其生長和活性均受到抑制。針對北京焦化廠污染土壤,設(shè)計了5組處理,即對照(C)、添加營養(yǎng)物(N)、添加營養(yǎng)物和降解菌(N+B)、添加營養(yǎng)物和表面活性劑(N+S)、以及添加營養(yǎng)物、降解菌和表面活性劑(N+B+S)。經(jīng)過5周的實驗,與C組相比,N+B組16種PAHs的去除率平均提高了32%,N+B+S組16種PAHs的去除率平均提高了46%(其中10種4~6環(huán)PAHs的去除率平均提高了52%)。添加PAHs降解菌和表面活性劑可明顯增強土壤中PAHs的降解。本研究為北京焦化廠及其它焦化廠PAHs污染土壤的強化微生物修復提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:焦化廠,多環(huán)芳烴污染土壤,多環(huán)芳烴降解菌,微生物降解,強化微生物修復
多環(huán)芳烴(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是焦化企業(yè)污染土壤中最常見的一類污染物。PAHs為2個或2個以上芳環(huán)稠合在一起的一類化合物,它們具有毒性,有的甚至能夠致癌(5-6環(huán)的PAHs)。為了保護生態(tài)系統(tǒng)和人體健康,有必要對PAHs污染土壤進行修復?刹捎玫男迯头椒òㄎ锢矸ǎㄈ缤寥勒羝、熱脫附)、化學法(如化學氧化、土壤淋洗)、以及生物法(如微生物修復、植物修復),其中利用微生物代謝活性去除污染物的微生物修復被認為是最經(jīng)濟有效且環(huán)境友好的一種方法。
微生物修復成功與否在很大程度上取決于污染土壤的環(huán)境條件、污染物性狀、以及微生物特征。對于任何污染場地,在工程化修復之前應(yīng)對所選技術(shù)的可行性進行研究。本研究目的是針對北京焦化廠PAHs污染土壤的現(xiàn)狀,從當?shù)赝林蟹蛛x出PAHs降解菌并確定其適宜的生存條件,進行富集培養(yǎng)后,應(yīng)用于該地污染土壤的強化微生物修復。應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)對所分離菌的純度進行驗證,在PAHs降解菌的分離研究中是一個創(chuàng)新。對污染土壤多種處理方式進行比較是本研究的特色。研究成果對北京焦化廠及其它焦化廠PAHs污染土壤的修復具有指導意義。

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