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邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,简称PAEs)是工业生产中常用的塑化剂,极易在塑料的生产和使用过程中释放进入环境中。由于其具有“三致”效应,对人类的健康具有极大的危害。近年来,随着农用塑料薄膜的广泛应用,越来越多的PAEs被释放进入农田土壤中,部分农田土壤中PAEs含量更是远高于美国土壤PAEs化合物的控制标准。因此,非常有必要对PAEs污染的土壤进行修复。同时,筛选出环境适应性强的PAEs高效降解菌是成功修复污染土壤的关键。本论文从活性污泥中富集分离出PAEs高效降解菌,研究其降解特性,推测其对PAEs的代谢途径,并研究其对PAEs污染土壤的修复效果,为实际污染土壤的生物修复技术提供理论依据。主要研究结果如下:(1)获得可高效降解PAEs的菌株和混合菌群:从活性污泥中富集驯化得到一株邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(di-2-ethylhexyl phthalate,DEHP)高效降解菌ASW6D和一个邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)高效降解菌群B1。经16S rRNA基因序列分析,ASW6D为分枝杆菌属(Mycobacterium sp.),GenBank登录号为KY888692;混合菌群B1经群落分析得知,主要优势菌为潘多拉菌属(Pandoraea),其他组成包括微杆菌属(Microbacterium)、Flavisolibacter、戈登氏菌属(Gordonia)和丛毛单胞菌属(Comamonas)等。(2)菌株ASW6D可高效降解DEHP,且对环境因子温度和pH有较高的适应性:温度在2040°C和pH 510范围下可高效降解DEHP;24 h内可将100 mg/L DEHP去除89.34%,3 d内可将500 mg/L DEHP去除82.87%。此外,ASW6D还可利用邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)和DBP。通过气相色谱质谱仪(GC-MS)分析进一步推测DEHP的代谢过程可能为:先通过β-氧化缩短DEHP侧链,代谢生成DBP,再将DBP水解为邻苯二甲酸(phthalic acid,PA),接着PA氧化开环,最终进入三羧酸循环生成CO2和H2O。(3)混合菌群B1可高效降解DBP,且可在较宽的温度和pH范围下高效降解DBP:当DBP浓度不高于500 mg/L时,混合菌B1 3天内可将DBP降解90%以上。此外,B1可在较宽温度(2040°C)和pH(4.510.5)范围下高效降解DBP(35 mg/L),还可将DMP、DEHP作为唯一碳源和能源生长。不同碳源的加入对B1利用DBP的效率有一定的影响,但不会影响DBP最终的去除率。GC-MS分析结果表明,PA是DBP降解过程中唯一检测到的中间产物,同时PA还能被混合菌B1所利用。(4)降解菌ASW6D和B1生物强化修复邻苯二甲酸酯污染的土壤:降解菌ASW6D和B1能够在污染土壤微生物群落中存活,并且降解菌ASW6D和B1的加入大大提高了土壤中的DEHP和DBP去除率,表明降解菌ASW6D和B1有潜力应用到PAEs污染土壤的生物修复中。