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多氯联苯(PCBs)为一类典型持久性有机污染物,由于在环境中分布广、含量低、降解慢,不少学者认为诱导降解可能是修复PCBs污染的有效途径,并已证明萜类化合物具有诱导潜力。本文选取PCB77. PCB118和PCB138作为PCBs的典型代表污染物,以属五环三萜类化合物的茶皂甙(TS)为诱导剂,筛选土著茶皂甙利用菌为供试菌,并优化菌株生长环境,开展茶皂甙诱导水溶液和土壤环境中PCBs生物降解的初步研究。研究初步取得了以下结果:(1)从茶皂甙质量浓度为20%和30%培养后的土壤中分别筛选出两株茶皂甙利用菌YTS和WTS,经16S rDNA鉴定并构建系统发育树分析,确定YTS和WTS均为纤维单胞菌属Cellulomonas。(2)茶皂甙生物降解实验结果表明,WTS和YTS极大加速了茶皂甙降解。培养15d,添加WTS和YTS的实验组得到的茶皂甙降解率比对照组的分别提高了82.84%和86.98%。WTS和YTS对茶皂甙的降解趋势基本符合准一级动力学方程,茶皂甙的降解速率常数比对照组的分别提高了134.37%和142.71%。(3)采用试管2倍稀释法测定最小抑菌浓度(MC),平板涂布法辅助观察,结果表明茶皂甙对WTS最小抑菌浓度为300mg/mL, YTS最小抑菌浓度为200mg/mL。(4)初始茶皂甙浓度、温度和初始pH值对YTS和WTS生长影响实验结果表明,本实验条件下,YTS较佳生长pH为8、适合培养温度为25-37℃、适合生长的茶皂甙浓度为5-20mg/mL, WTS适合生长pH为5-8、适合培养温度为25-32℃、适合生长的茶皂甙浓度为5-20mg/mL。(5)重金属离子Pb2+和Cd2+对YTS和WTS生长影响实验结果表明,两菌株对重金属的敏感性有差异。在本实验Pb2+浓度≤50mg/L条件下,Pb2+对YTS和WTS的生长基本无抑制作用,但在Cd2+浓度≤30mg/L条件下,YTS的生长被完全抑制,说明YTS对重金属离子Cd2+十分敏感。WTS对Cd2+较YTS耐受性强,WTS的生长与Cd2+浓度呈负相关。(6)茶皂甙诱导水溶液中PCBs生物降解实验表明,茶皂甙能促进YTS和WTS降解水溶液中PCBs,且诱导效果显著。培养12d后,添加茶皂甙的WTS+TS和YTS+TS处理的PCBs降解率大于90%,WTS和YTS单独处理的PCBs降解率为50%-75%,而对照组PCBs的降解率均小于35%。茶皂甙诱导WTS和YTS对水溶液中PCBs的降解趋势基本符合准一级动力学方程,对比茶皂甙降解速率常数分析,WTS+TS处理下的PCB77、PCB118和PCB138的降解速率常数较WTS处理的分别提高了4.3倍、4.8倍和2.8倍,YTS+TS处理下的PCB77、PCB118和PCB138的降解速率常数较YTS处理的分别提高了7.1倍、9.1倍和8.9倍。(7)茶皂甙诱导WTS和YTS降解土壤中PCBs实验结果表明,PCB77. PCB118和PCB138在土壤中没有明显的降解规律。显著性分析结果表明,单独的WTS和YTS作用下的PCBs降解效果与添加茶皂甙的WTS+TS和YTS+YS处理的PCBs降解效果均无显著差异,表明在土壤中茶皂甙对WTS和YTS降解PCBs无显著的诱导效应。总体而言,添加茶皂甙会显著影响水溶液中PCBs的生物降解,而在土壤中,茶皂甙的诱导作用受到抑制。本研究为深入研究茶皂甙在PCBs污染修复的实际应用提供理论依据。