供氧对石油烃降解及烃类物质代谢的影响研究

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利用微生物对石油烃污染物及被石油烃污染的土壤进行治理时,氧的缺乏往往成为石油烃污染物降解的限速因子。本文利用实验室驯化筛选的石油烃降解菌株YY-12(假丝酵母)以含有石油烃污染物的钻井废泥浆为处理对象,研究了不同供氧方式对生物降解体系及石油烃降解代谢的影响。主要实验结果分述如下:(1)不同溶氧浓度下机械供氧实验研究表明,溶氧浓度较高的体系中最终活菌数较高,石油烃的降解速度较快。(2)利用H2O2作为氧源对降解体系供氧实验发现,H2O2分解及氧的释放趋势相同,在高pH时速度较快。毒性实验显示当H2O2浓度小于200mg/L时,YY-12菌体生长不受影响,生长对数期的菌体对H2O2的耐受力比生长停滞期强。静止降解时利用H2O2作为氧源的体系中YY-12生长对数期比对照体系提前12小时;H2O2对体系中的pH变化有稳定的作用,特别是减小体系pH值上升幅度;在96h时测得加入了H2O2降解体系中的石油烃的浓度由1343.11mg/L下降到了226.98mg/L,降解率达到84%,对照体系降解率为38%。H2O2供氧的氧传递途径有两种第一种为H2O2→O2→水→微生物;第二种为在生物过氧化氢酶的催化作用下分解放出氧气即H2O2→微生物。(3)利用水解蛋白泡沫作为微生物降解石油烃的氧源实验显示,水解蛋白泡沫可以有效的将石油烃从泥浆中解析出来,使其吸附于泡沫表面通过浮力将石油烃带至表层。吸附于泡沫表面的微生物利用气泡内的氧进行好氧降解。实验发现加入水解蛋白体系的生长停滞期很短对数期较对照体系提前20h,72h时测得石油烃浓度下降到184.01mg/L,降解率达到87%。水解蛋白泡沫法供氧的氧传递方式是:气泡→微生物。(4)石油烃降解的气相色谱图说明,两种供氧方法都可以使石油烃被YY-12快速降解;在降解过程中,短碳链的石油烃被优先降解,然后高碳链石油烃被降解。H2O2对细胞中P450酶有明显的促进作用从而加快烃的第一步降解由RH→ROH这一过程;水解蛋白对脱氢酶的活性的提高加速了醇和酮的代谢,加快了中间产物脂肪酸累积,在体系中表现为pH下降。
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