冻融过程对土壤中恩诺沙星生物降解的影响

来源 :沈阳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suguangli1507
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低温微生物在我国高纬度和高海拔地区污染介质长期高效稳定修复中应用前景广阔,但特定场景下的菌种资源挖掘还处于初期阶段。本文以污染土壤中常见的喹诺酮类抗生素-恩诺沙星为目标污染物,利用低温和高纬地区畜禽粪便堆放地土壤,筛选出恩诺沙星低温高效降解菌;在明确降解菌的生长和降解特征基础上,研究低温对菌株生长和恩诺沙星降解能力的影响;通过室内冻融模拟实验,研究冻融频次、冻融速率对低温降解菌数量、酶活性和恩诺沙星降解能力的影响;通过室内土壤冻融模拟实验,研究低温和冻融条件对土壤中恩诺沙星低温降解菌降解能力的影响。主要结论如下:(1)利用低温地区畜禽粪便堆放地土壤筛选得到了四株恩诺沙星低温高效降解菌Z(普罗威登斯菌属(Providencia sp.))、H5(肠杆菌属(Enterobacter sp.))、H35(普罗威登斯菌属(Providencia sp.))、Y(产碱杆菌属(Alcaligenes sp.)),其中Y为嗜盐菌,并评估了降解效率。结果表明,四种菌株在中性或低碱环境(畜禽粪便堆放地)、4~15℃的温度范围内均能生长。(2)低温显著抑制四株菌的生长和对恩诺沙星的降解。4℃条件下,投加量为5%的Z、H5、H35和Y对恩诺沙星的降解率在第14d达到峰值,分别为22.5%、31.2%、27.2%和23.4%。在8℃条件下,Z、H5和Y对恩诺沙星的降解率在第12d可达到峰值,分别为26.8%、15.1%、25.3%;H35则在14d达到峰值33.7%。四株菌均可用于低温区恩诺沙星污染介质的修复。(3)低温条件下H35和Y菌可显著提高原位污染土壤中恩诺沙星的降解率,试验时段内随培养时间的增加,降解效果均逐步提高且在灭菌土壤中恩诺沙星的降解效果优于未灭菌土壤。通过H35和Y菌液的1:1投加处理可知,单菌液的投加对土壤中恩诺沙星的降解更加有效。随着培养时间的增加,H35和Y对原土中恩诺沙星的降解效果逐步提高,Y的整体降解效果优于H35,在4°C、8°C、15°C条件下投加30d后Y对原污染土壤中恩诺沙星的降解率分别达到54.08%、66.82%、84.40%。(4)冻融条件下四株恩诺沙星降解菌具有不同的响应。在菌数量方面,7次冻融过程中四株菌菌数量变化均呈先上升后下降趋势,H35在-20~4℃的剧烈冻融12d菌数量达到峰值6.55×1011CFU/m L。Y、Z数量提高显著,较不冻融分别提高1.99×10~8、0.76×10~9CFU/m L。微生物活性方面,四株菌的过氧化氢酶活性在冻融循环过程中呈先上升后下降趋势,不同菌株对冻融的反应程度不同。H35、H5在同一冻融频次有无冻融处理条件下过氧化氢酶活性无显著性差异,Z、Y的过氧化氢酶活性在冻融处理下显著高于不冻融处理,H35的过氧化氢酶活性均值呈现最高,为1.977mg/L。冻融速率能够影响微生物对恩诺沙星的降解活性,7次缓慢冻融循环后菌株对恩诺沙星降解率最高可达到47.2%,较快速冻融提高了4.9%。(5)冻融条件强化了Y对原位污染土壤中恩诺沙星的降解能力。培养3d(冻融1次),Y对原位污染土壤和已灭菌土壤中恩诺沙星的降解率分别为44.52%和45.24%;培养19d(冻融9次),Y对原位污染土壤和已灭菌土壤中恩诺沙星的降解率分别为68.60%和78.44%;继续培养至30d实验结束(冻融9次),降解率分别为73.67%和82.71%。
其他文献
芳香植物与普通园林植物相比具有更高的观赏价值、经济价值、化学生态价值,不仅能从嗅觉角度增加游人观赏体验,而且有助于游人身心健康、缓解“城市病”,还能对经济发展起到一定促进作用,具有广阔的园林应用前景。芳香植物的香气来自于次生代谢产生的具有香气的挥发性物质,探明挥发物的种类、含量及释放节律对芳香植物进一步应用于园林具有重要意义。本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS
学位
辽河口湿地地处海陆交错带,受海陆环境制约以及人类活动干扰,其生态系统面临面积萎缩、环境恶化等问题。近年来,在多因素影响下辽河口湿地景观格局发生改变,湿地原有的水文连通被切断。本文以辽河口湿地为研究对象,通过目视解译提取1985年、2000年、2014年和2020年辽河口湿地芦苇田、水稻田、翅碱蓬、养殖场、建筑、河流、滩涂、库塘和其他共9种景观,分析辽河口湿地35年间景观面积动态变化及景观类型的转移
学位
抗生素(Antibiotics)大多是细菌、霉菌等微生物产生的次级代谢产物或人工合成的类似物,因其具有良好的杀菌消炎功效,被广泛应用于各大领域。在农业畜禽养殖中,一些抗生素不但可以降低动物患病率,还具有一定促进动物生长的能力。因此,自上个世纪50年代开始,抗生素作为兽药和生长促进剂被广泛应用于畜牧养殖领域。但由于抗生素的过量使用,畜禽动物体内未完全代谢的抗生素会随粪便排泄物进入环境。当环境中抗生素
学位
城市污泥成分繁杂易变,不仅含有丰富有机质和植物生长所需营养元素,还可能浓缩重金属、微量有机污染物以及少量的病原微生物等有毒有害物质。随着我国环保要求的提高,城市污泥资源化利用已成为污泥安全处理处置的大势所趋,城市污泥生物炭利用技术在园林绿化、水体污染和大气污染修复治理方面具有可观效益,能形成“以废治废”的环保生态链,受到广大学者越来越多的关注,逐渐成为污泥资源化领域的热点。本论文以城市污泥为原料,
学位
由于近年来河流中氮污染极具增加,导致河流中水体富营养化和水质恶化等一系列环境问题的加剧。人口增大导致的频繁的人类活动,城市化不断改变河流周围土地的利用类型,因此对河流氮污染的控制成为流域生态环境保护的重要任务,所以,在氮污染能得到有效控制前对河流的氮污染溯源研究是污染控制的基础。通过综合利用氮素在水体中溯源技术方法从化学法、流域模型法、荧光光谱法等多种研究方法对河流进行较为系统的氮污染溯源工作,从
学位
随着社会经济的发展以及人口的增长,大量含氮物质以城镇污水、工业废水、农业化肥等形式排入河流中,使河流中氮营养盐浓度升高,引起一系列的生态环境问题,如水体富营养化、生物多样性减少等。全国劣四类海域大部分分布在东海的近岸海域,鳌江作为东海的汇入河流,其水质状况对东海有着重要的影响,因此鳌江流域的水质状况也引起了广泛的关注。本研究针对鳌江流域水体的氮营养盐污染问题,分别于2022年1月与2022年6月采
学位
为了实现注水开发油田的深部调驱和提高采收率,构建了由柔性颗粒堵剂(DPG)和两性表面活性剂(THSB)组成的非均相复合驱油体系,DPG和THSB优化浓度均为1000mg/L。所用DPG颗粒粒径可控,利用动态光散射和激光扫描共聚焦显微镜表征了体系中颗粒的形态和粒径。评价了DPG浓度、温度、矿化度以pH对体系中THSB界面张力的影响;建立了复合驱油体系中DPG浓度的测试方法,考察了体系中DPG在不同渗
会议
汞(Hg)是一种全球性污染物,具有持久性、高度富集性和严重的生物毒性。Hg可以在有色冶金区周围的大气、土壤、水体等各种生物体赖以生存的物质中以各种单质或化合态形式存在,其中有机化合态形式的甲基汞(Me Hg)对人体危害大,毒性也最强。有色冶金区周围土壤利用类型复杂,土壤中Hg的释放以及甲基汞的产生与分解都会因总汞浓度、淹水状态、土壤氧化还原条件等因素的改变而发生改变。本研究以有色冶金区周围不同利用
学位
辽河是中国第三大母亲河,是两岸劳动人民的摇篮。2010年辽河保护区正式成立,在保护区内实施自然恢复、人工种植及农田退耕还草等措施。经过10余年的自然恢复辽河保护区生境得到一定程度改善。本研究通过在辽河保护区干流河岸带建立植被缓冲试验区,分析6种植被恢复模式:草本缓冲带(CB)、杞柳缓冲带(QL)、水蜡缓冲带(SL)、农田带(NT)、紫穗槐缓冲带(ZH)以及刺槐缓冲带(CH)下土壤特性变化及主要影响
学位
为了建立准确和稳定的哈密瓜坚实度预测模型,提高检测结果精度,识别和剔除参与建模的异常样本是基础,对采集的哈密瓜光谱样本采用偏最小二乘法(PLS)建立定量分析模型,并结合异常光谱剔除、马氏距离法、学生化残差T与杠杆值法以及主成分得分法等多种方法对光谱异常样本进行综合分析判别,根据模型性能的变化,共发现参与建模的样品中有5个疑似异常样本点,并对这5个疑似异常样本进行逐一剔除、回收对比分析。判定的5个疑
期刊